發(fā)布時間：2023-02-09 15:54:02 人氣： 來源：萬千緊固件
關(guān)于黃銅 黃油嘴(銅合金通常用來制造汽車上哪些零件呢)的問題，以下是萬千緊固件小編對此問題的歸納整理，來看看吧。
油嘴通常按霧化方式分類可分為：
（1）低壓油嘴 這種油嘴是用燃燒空氣的動力來霧化燃料油。其優(yōu)點是霧化動力消耗較低，霧化質(zhì)量較好，缺點是油嘴本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，空氣預(yù)熱溫度受限制，油嘴規(guī)格都較小，它適用于無過熱蒸汽的小型加熱爐。
（2）高壓油嘴 油是利用高壓過熱蒸汽或壓縮空氣進(jìn)行霧化的，霧化質(zhì)量好并且穩(wěn)定。供燃燒的空氣不直接與油噴口接觸，因此空氣預(yù)熱不受限制，調(diào)節(jié)范圍也比較大，在集中控制和空燃比例調(diào)節(jié)上都易于自動化。缺點是霧化劑耗能稍大。這種油嘴適用于大、中型加熱爐或有過熱蒸汽供應(yīng)的一般加熱爐。
（3）機(jī)械霧化油嘴 轉(zhuǎn)杯式油嘴是一典型機(jī)械霧化油嘴，它是一種高速旋轉(zhuǎn)的杯形裝置，油在轉(zhuǎn)杯中變成一層緊貼杯壁的油膜，經(jīng)杯口離心飛出而霧化。這種油嘴由于某種有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，且霧化炬張角過大，在加熱爐上也很少采用。
規(guī)格：M10*1、M8*1、M6*1。
油泵油嘴使用注意事項：
1、禁止電噴泵在無油的情況下運轉(zhuǎn)；
2、燃油泵油泵油嘴僅使用于甲醇或乙醇含量不超過10-15%汽油類燃料產(chǎn)品或柴油類燃料產(chǎn)品，如需用于其它燃料，請咨詢專業(yè)工作人員。
3、如更換汽油泵，一定要更換濾網(wǎng)，汽油泵90%的故障是由于油箱中長期積累的贓物所引起的，贓物的吸入會減少油泵的使用壽命，引起壓力.流量的下降，操作者應(yīng)建議車主清洗油箱和相應(yīng)的管道及附件；
4、不得使用墜落過的汽油泵，否則可能會有磁體斷裂或產(chǎn)生磁體碎銷的危險，將影響油泵的性能下降或潛在的隱患（卡堵電機(jī)零部件或油路管閥）；
5、按規(guī)定的時間或里程更換汽油濾清器；
6、更換油泵油嘴或總成應(yīng)保持工作臺的清潔，待所有準(zhǔn)備工作完成后，用清洗過的手拆開新油泵或總成包裝袋，否則極易導(dǎo)致灰塵.雜物進(jìn)入油泵或總成內(nèi)，影響正常的使用。
來源：——油嘴
繩索取心鉆進(jìn)是不提鉆取心(鉆進(jìn))方法之一,即在鉆進(jìn)過程中,當(dāng)巖心管裝滿巖心或巖心堵塞時,不需要把孔內(nèi)的全部鉆桿柱提升到地面,而借助專用的打撈工具從鉆桿柱內(nèi)把內(nèi)巖心管取上來;只有當(dāng)鉆頭磨損失需要檢查或更換時才提升全部鉆桿柱的鉆進(jìn)方法。它是當(dāng)代地質(zhì)鉆探的一種新方法;在我國發(fā)展十分迅速。以繩索取心為主體的金剛石鉆探,已成為地質(zhì)鉆探三大技術(shù)體系之一。
(一)金剛石繩索取心鉆探的特點和功能
圖2-1 繩索取心鉆探示意圖
1—金剛石鉆頭;2—擴(kuò)孔器;3—內(nèi)管總成;4—外管;5—打撈器;6—鉆桿柱;7—絞車;8—鋼絲繩
金剛石繩索取心鉆探是指在鉆探施工過程中提取巖心時不用提升全套鉆柱,而是通過絞車和鋼絲繩把打撈器下放到孔內(nèi),將容納巖心的內(nèi)管連同巖心一同提至地表;然后再將空的內(nèi)管投放孔內(nèi)(自重投入,干孔用鋼絲繩送入,仰孔和水平孔用泵送入),繼續(xù)鉆進(jìn),如此重復(fù)進(jìn)行(圖21)的取心鉆探方法。
1.繩索取心鉆探的特點
在鉆探施工過程的回次鉆進(jìn)中,不用提出全套鉆柱(包括外管)、而借助繩索打撈器打撈內(nèi)管取心,可實現(xiàn)長孔段連續(xù)鉆進(jìn)。
2.繩索取心鉆探的主要功能
1)減少升降鉆具時間,增長純鉆進(jìn)時間,大幅度提高鉆探效率,降低每米鉆探成本。
2)有效提高巖礦心采取數(shù)量與品質(zhì)。
3)明顯提高金剛石鉆頭壽命。
4)增加鉆孔的穩(wěn)定性,減少坍塌掉塊現(xiàn)象。
5)減少鉆桿連接螺紋的磨損,延長鉆桿壽命。
6)減少鉆機(jī)升降作業(yè)系統(tǒng)的磨損與動力消耗。
7)便于根據(jù)巖層變化更換內(nèi)管類型或更換無巖心鉆進(jìn)。
8)繩索取心鉆具可兼用于下封隔器進(jìn)行地層滲透性試驗,輸送聚合物混合液以護(hù)孔堵漏。
9)減輕現(xiàn)場操作人員勞動強(qiáng)度。
(二)金剛石鉆進(jìn)采用繩索取心的意義
1.普通金剛石雙管的缺憾
普通金剛石雙管鉆進(jìn)小時效率高、進(jìn)尺快;但突出存在以下兩方面問題:
(1)回次鉆進(jìn)時間短
其原因是:
1)巖心容納管的長度有限。
2)在破碎地層鉆進(jìn)或由于操作使用問題容易造成巖心堵塞,必須提鉆。
(2)提、下鉆輔助時間長
據(jù)統(tǒng)計,巖心鉆探的純鉆進(jìn)與升降工序時間各占計入臺月時間的30%～40%。輔助時間主要部分是升降鉆具時間,孔愈深所占比例愈大。
隨著資源開發(fā)利用程度的提高,地質(zhì)勘探鉆孔的深度有增加趨勢;如何縮短輔助時間,研究認(rèn)為:關(guān)鍵在升降工序。
減少升降工序時間的途徑有以下幾個方面:
1)改進(jìn)升降設(shè)備及操作,減少升降鉆具時間。這是過去一直強(qiáng)調(diào)的一個方面,但效果有限;并且在金剛石鉆進(jìn)中,如果提下鉆速度過快則會產(chǎn)生較大的抽吸及壓力激動,不利于保持孔壁穩(wěn)定;甚至還容易產(chǎn)生事故。
2)采用繩索取心。采用繩索打撈巖心容納管(內(nèi)管)而不提出鉆桿的方法,能大大節(jié)約升降鉆具時間,這種方法簡單、易行,適用范圍廣,有利于推廣應(yīng)用。
3)柔桿鉆探。實施有一定難度,我國只進(jìn)行過階段性試驗,適用孔深亦有限。
4)反循環(huán)連續(xù)取心。巖心隨鉆進(jìn)被反循環(huán)沖洗介質(zhì)攜帶到地表,不需專門撈取,能獲得實時樣品且更大程度地節(jié)約了升降工序的時間。但反循環(huán)連續(xù)取心對設(shè)備及工藝的要求較高,目前應(yīng)用的鉆孔深度也有限。
2.繩索取心鉆進(jìn)的優(yōu)點
繩索取心能大幅度減少提下鉆次數(shù),提高鉆進(jìn)效率,同時能減少鉆頭與孔壁碰撞及掃孔造成的消耗;巖心堵塞能及時打撈,既能保證巖心、礦心質(zhì)量,也能提高純鉆小時效率和鉆頭壽命。此外,鉆桿與孔壁間隙小,有一定屏蔽作用;鉆桿升降次數(shù)少則有利于保護(hù)孔壁和快速穿透復(fù)雜孔段;打撈通道還有利用于鉆孔彎曲測量及其他孔底監(jiān)測等。繩索取心的優(yōu)點可概括為“三高”、“兩低”、“一優(yōu)”。
1)“三高”即鉆速及鉆頭壽命高,純鉆進(jìn)時間利用率高,巖(礦)心采取率高。
2)“兩低”即工人勞動強(qiáng)度低,鉆探成本低。
3)“一優(yōu)”即巖心礦心品質(zhì)優(yōu)良,結(jié)構(gòu)清晰,完整度好,純潔性高。
(三)金剛石繩索取心鉆具結(jié)構(gòu)
1.實現(xiàn)繩索取心鉆進(jìn)對鉆具結(jié)構(gòu)的基本要求
繩索取心鉆進(jìn)要求必須具有既能取心又能在鉆桿內(nèi)升降內(nèi)管的鉆具。因此,與普通金剛石小口徑鉆具相比,繩索取心鉆具除了能夠?qū)崿F(xiàn)單動和卡取容納巖心外,還必須完成下列主要動作:
1)內(nèi)管必須從鉆桿內(nèi)通過。采取途徑:①增大鉆桿內(nèi)徑,使用薄壁、大徑鉆桿并要求內(nèi)外平整。②適當(dāng)縮小內(nèi)管外徑、增加鉆頭底唇面厚度。
2)內(nèi)、外管相對獨立(打撈時能分離)。
3)內(nèi)管總成能懸掛在外管總成內(nèi)的座環(huán)上。并使卡簧座端部離鉆頭內(nèi)臺階有一定的間隙,保證鉆具良好的單動性和底部的通水性。
4)內(nèi)管總成到達(dá)外管總成中預(yù)定位置時,能及時反饋信號。
5)打撈器在一定速度范圍內(nèi)能從鉆桿中下到內(nèi)管總成上端,并把裝有巖心的內(nèi)管總成撈取上來。
6)鉆進(jìn)時內(nèi)、外管有固定的相對位置。即需要限位裝置,限位裝置有上、下之分:①定位機(jī)構(gòu)。防止內(nèi)管總成在巖心推力及沖洗液上舉力作用下上行,形成“打單管”現(xiàn)象。②懸掛機(jī)構(gòu)。防止內(nèi)管總成底端直接座在鉆頭內(nèi)臺階上,堵水,摩擦或破壞單動性能。
7)需要有能抓住內(nèi)管總成,且能取消限位,釋放內(nèi)管總成的打撈機(jī)構(gòu)裝置。
8)需要有安全解脫內(nèi)管裝置。
在打撈器捕捉住內(nèi)管總成提拉不動或提升過程中遇阻時,能夠安全解脫內(nèi)管總成,以防止損壞鋼絲繩。
此外,繩索取心鉆具還應(yīng)具有內(nèi)管總成長度能夠調(diào)節(jié)、內(nèi)管受到保護(hù)、巖心堵塞報信等要求。
2.繩索取心鉆具組成
根據(jù)繩索取心鉆進(jìn)的技術(shù)要求,為了使鉆具結(jié)構(gòu)簡單,動作靈活,經(jīng)久耐用,以達(dá)到提高鉆進(jìn)效率、減輕勞動強(qiáng)度、降低鉆探成本之目的,我國在繩索取心鉆進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)試驗、擴(kuò)大應(yīng)用的同時,不斷總結(jié)經(jīng)驗,研制、采用了多種形式的繩索取心鉆具。隨著使用經(jīng)驗的積累和應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬,繩索取心鉆具的結(jié)構(gòu)(部件)還在不斷改進(jìn)和完善,并且派生出新的鉆具。但其基本結(jié)構(gòu)原理和形式仍未發(fā)生變化。
它們雖然都有著各自的特點,但在鉆具結(jié)構(gòu)上,與世界各國的金剛石繩索取心鉆具大致相似。
下面以我國研制、常用的S75型繩索取心鉆具為例作介紹。繩索取心鉆具可分為單動雙層巖心管總成、打撈器總成、鉆桿和鉆頭4個部分。隨著鉆探條件、取心要求、鉆孔角度、深度以及孔內(nèi)巖層、孔壁穩(wěn)定和漏失情況的不同,局部結(jié)構(gòu)會有變化。
(1)單動雙層巖心管總成部分(圖2-2)
圖2-2 S75繩索取心鉆具雙管總成結(jié)構(gòu)圖
1—彈卡擋頭;2—撈矛頭;3—彈簧銷;4—回收管;5—張簧;6—彈卡室;7—彈卡鉗;8—彈簧銷;9—彈卡座;10—彈簧銷;11—彈卡架;12—內(nèi)接頭;13—鎖;14—碟形彈簧;15—墊圈;16—螺母;17—開口銷;18—彈簧座;19—黃油嘴;20—螺母;21—墊圈;22—閥堵;23—軸承;24—調(diào)節(jié)螺母;25—接頭;26—下軸;27—外管;28—內(nèi)管;29—擴(kuò)孔器;30—內(nèi)管接頭;31—卡簧;32—卡簧座;33—鉆頭;34—懸掛座環(huán);35—懸掛肩套;36—扶正環(huán)
單動雙層巖心管總成又分為外管總成和內(nèi)管總成。
1)外管總成。由彈卡擋頭—彈卡室—上擴(kuò)孔器—外管—下擴(kuò)孔器—鉆頭組成并按序連接。
2)內(nèi)管總成。由撈矛頭—彈卡裝置—到位報信機(jī)構(gòu)—巖心堵塞報警機(jī)構(gòu)—單動機(jī)構(gòu)—內(nèi)管保護(hù)機(jī)構(gòu)—調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)—內(nèi)管—卡心裝置組成并連接。
繩索取心鉆具單動雙層巖心管總成是實現(xiàn)繩索取心的核心部分。其中彈卡鉗又稱定位機(jī)構(gòu),在鉆進(jìn)時防止內(nèi)管上移。閥體及其有關(guān)組合部件又稱到位報訊機(jī)構(gòu),這種機(jī)構(gòu)國外大部分鉆具沒有,但生產(chǎn)實踐中十分需要。該機(jī)構(gòu)采用液壓差報訊原理,其閥堵可以自動實現(xiàn)3個不同位置(內(nèi)管下降、鉆進(jìn)狀態(tài)、打撈狀態(tài)),鉆具到位報訊靈敏準(zhǔn)確,可使鉆探人員準(zhǔn)確掌握開始鉆進(jìn)的時間。蝶形彈簧及其有關(guān)組合部件又稱巖心堵塞報訊機(jī)構(gòu),當(dāng)巖心充滿內(nèi)管或發(fā)生堵塞壓縮彈簧,推動內(nèi)管上移,使水眼三分之二面積被阻塞而泵壓驟升,既防止了燒鉆,又可使鉆探人員及時中止鉆進(jìn)。扶正環(huán)又稱扶正機(jī)構(gòu),固定在擴(kuò)孔器與外管螺紋連接處,對內(nèi)管起扶正定中心作用。內(nèi)管和外管的長度可以根據(jù)具體需要情況作同步增長或縮短。內(nèi)管通過上部軸承實現(xiàn)單動,其內(nèi)壁宜光滑以減少巖心進(jìn)入阻力。很多派生繩索取心鉆具產(chǎn)品,都是從變化內(nèi)管總成結(jié)構(gòu),增加若干功能機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)的。
(2)打撈器總成部分(圖2-3)
圖2-3 S75繩索取心鉆具打撈器
1—打撈鉤;2—彈性圓柱銷;3—撈鉤架;4—彈簧;5—鉚釘;6—脫卡管;7—重錘;8—彈性圓柱銷;9—安全銷;10—圓柱銷;11—接頭;12—油杯;13—開口銷;14—螺母;15—墊圈;16—軸承;17—壓蓋;18—連桿;19—索卡套;20—繩卡芯;21—圓柱銷;22—定位銷套
打撈器總成由接頭—單動防扭軸承—安全銷—重錘—脫卡管—打撈鉤組成并連接。
在鉆探取心過程中,通過專用的地表絞車和鋼絲繩下入或提升打撈器來安放和提取內(nèi)管總成。只有在孔內(nèi)充滿沖洗液并且在不會造成損傷的前提下,內(nèi)管總成才自由投入而不用打撈器送入孔底。在大斜度孔和水平孔鉆進(jìn)時,打撈器要通過泵送的方法才能到達(dá)孔內(nèi)預(yù)定位置。打撈器能實現(xiàn)安全脫鉤。當(dāng)撈取巖心遇阻時,繩索取心絞車用力向上提拉,直至將安全銷拉斷。如不見效,則拉緊鋼絲繩,由孔口沿鋼絲繩投入脫卡管,當(dāng)脫卡管到達(dá)打撈鉤上端時,放松鋼絲繩,打撈鉤頭部斜面沿?fù)泼^的圓錐體向下滑移并逐漸張開;與此同時,打撈鉤尾部向內(nèi)收縮;這樣,脫卡管便可罩住打撈鉤尾部,使打撈鉤與內(nèi)管總成脫開而提出鉆孔,然后在地表處理。
整套鉆具必須具有如下機(jī)構(gòu):
圖2-4 彈卡定位機(jī)構(gòu)
1—彈卡擋頭;2—撈矛頭;3—彈簧銷;4—回收管;5—張簧;6—彈卡室;7—彈卡;8—彈簧銷;9—彈卡座
1)定位機(jī)構(gòu)。其主要作用是鉆進(jìn)過程中固定內(nèi)巖心管在工作位置,它是鉆具結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部分。采取的結(jié)構(gòu)形式各不相同,大體上分為彈卡和球卡兩種類型,其中彈卡型應(yīng)用較多,中國、瑞典、美國等均采用這種形式。圖2-4所示為彈卡定位機(jī)構(gòu),它主要由彈卡架、彈卡、張簧等零部件組成。內(nèi)管總成投入鉆桿內(nèi)后,彈卡借助張簧的彈力張開一定角度,并沿鉆桿內(nèi)壁下滑,到達(dá)外管總成中的預(yù)定位置時,彈卡兩翼進(jìn)一步張開,并貼在彈卡室的內(nèi)壁上,其上端有較小內(nèi)徑的彈卡擋頭,鉆進(jìn)過程中可以防止內(nèi)管總成左右擺動和向上串動,同時,彈卡室內(nèi)壁上所鑲焊的合金或彈卡擋頭上的撥叉帶動內(nèi)管軸承上部機(jī)構(gòu)和外管總成一起旋轉(zhuǎn),以減少彈卡的磨損。
2)懸掛機(jī)構(gòu)(見圖2-2所示)。由內(nèi)管總成上的懸掛環(huán)與外管總成中的座環(huán)組成,可使卡簧座與鉆頭內(nèi)臺階保持2～4mm間隙。
3)打撈機(jī)構(gòu)。它由打撈器的打撈鉤、內(nèi)管總成的撈矛頭及回收管組成(見圖2-2和圖2-3)。打撈鉤與重錘下行,沖擊撈矛頭后張開,繼續(xù)下行至撈矛頭頸部,彈簧使之復(fù)位收攏,抓住撈矛頭。開動絞車上提,回收管上行迫使彈卡鉗收攏,使內(nèi)管總成從定位機(jī)構(gòu)中釋放出來(圖2-5)。
圖2-5 打撈示意圖
1—回收管;2—彈卡;3—彈卡擋頭;4—打撈鉤
4)單動機(jī)構(gòu)。由軸、軸承、軸承座,及蝶簧座組成(圖2-2)。
5)內(nèi)管保護(hù)機(jī)構(gòu)。見圖2-2所示,它是由軸,軸承座、彈簧、彈簧套組成的緩沖機(jī)構(gòu)。采心時,外管帶動軸上行壓縮彈簧,卡簧座坐在鉆頭內(nèi)臺階上,可以避免內(nèi)管承受大的拉力而損壞。
6)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。見圖2-2所示,它由調(diào)節(jié)螺母及調(diào)節(jié)接頭組成,可調(diào)節(jié)卡簧座與鉆頭內(nèi)臺階的間隙。
7)扶正機(jī)構(gòu)。在外管下端近鉆頭處裝置扶正環(huán)。扶正環(huán)用以扶正內(nèi)管,保證內(nèi)外管同心和便于巖心進(jìn)入。扶正環(huán)常用黃銅或尼龍制作并開有通水槽。
8)安全脫卡機(jī)構(gòu)。在打撈受阻時,為避免拉斷鋼絲繩,有兩種安全脫卡形式:①打撈器上有安全銷,其抗拉強(qiáng)度小于鋼絲繩;②稍放松鋼絲繩,使打撈鉤順撈矛頭的錐面向下并張開。順鋼絲繩投入脫卡管罩住打撈鉤尾部,打撈鉤無法收攏而與內(nèi)管總成脫離接觸。
9)干孔送入機(jī)構(gòu)。干孔或孔內(nèi)液面低時,內(nèi)管總成高速下落可能造成鉆具損壞。因此應(yīng)用鋼絲繩送入。但要求到位后能自動脫離、回收。干孔送入機(jī)構(gòu)可與打撈器設(shè)計為一體(如YS-60可拆除),亦可另附裝置。S75鉆具可利用已有的附加裝置,該裝置亦可用于安全脫卡。
10)到位報信機(jī)構(gòu)。由彈卡架、復(fù)位簧、閥體、定位簧、彈簧、調(diào)節(jié)螺堵、閥堵等組成。投放內(nèi)管時閥堵關(guān)閉,液流從內(nèi)管與鉆桿的間隙中流通。到位后懸掛坐落在座環(huán)上,環(huán)隙被堵塞,沖洗液壓力升高,克服張簧的張力使閥堵下移,閥門打開,閥堵的粗徑移出定位簧后、定位簧即限制其復(fù)位,泵壓下降。因此泵壓的變化即到位信號。撈取巖心時,提撈矛,閥體及閥堵隨之上行,直至閥堵越過堵水位置,不阻礙沖洗液下泄。內(nèi)管總成提出地表后,復(fù)位簧使閥堵自動回到關(guān)閉位置。
11)巖心堵塞報警機(jī)構(gòu)。由滑套、蝶簧、調(diào)節(jié)螺母等組成。內(nèi)管打撈或巖心堵塞時頂起內(nèi)管,壓縮蝶簧,使滑套向上運動,直至堵塞懸掛接頭上的通水眼,使泵壓升高(圖2-6)。
圖2-6 巖心堵塞報警示意圖
1—通水眼;2—滑套;3—碟簧;4—外管;5—調(diào)節(jié)螺栓
懸掛接頭通水眼處有限位臺階,滑套只能堵塞通水面積的2/3,這樣在報警的同時不致造成燒鉆事故。
(3)繩索取心鉆桿
其與常規(guī)金剛石巖心鉆探用鉆桿的不同點是,地質(zhì)巖心鉆探用的繩索取心鉆桿一般要求內(nèi)平和外平,以便在鉆桿內(nèi)升降內(nèi)管總成;并盡量減少鉆頭壁厚,采取較粗的巖心。
(4)繩索取心金剛石鉆頭
繩索取心鉆探效果在很大程度取決于正確地選擇金剛石鉆頭。通常把金剛石鉆頭有一定壽命作為某一工礦區(qū)采用繩索取心技術(shù)的先決條件之一。例如金剛石鉆頭壽命要是回次進(jìn)尺長度的5～10倍,通常不低于30m;只有最堅硬巖層才降低到15～30m。而大量情況下為30～300m,少數(shù)條件下高達(dá)500～1000m。
繩索取心鉆頭因克取環(huán)面較寬,特別講究鉆頭唇面造型與水路沖洗冷卻條件。
根據(jù)巖層情況,分別選用天然金剛石表鑲鉆頭、聚晶鉆頭、復(fù)合片鉆頭和人造金剛石孕鑲鉆頭。
(四)繩索取心鉆具規(guī)格系列
金剛石繩索取心鉆具的規(guī)格系列標(biāo)準(zhǔn),隨著推廣應(yīng)用的經(jīng)驗積累和應(yīng)用范圍的擴(kuò)大而不斷完善。
我國原地質(zhì)礦產(chǎn)部于1976年完成第一種規(guī)格S56繩索取心鉆具的試驗、技術(shù)鑒定并批量生產(chǎn),迄今已開發(fā)、形成S46,S59,S75,S91四種口徑標(biāo)準(zhǔn)系列繩索取心鉆具。同時還開發(fā)了專門用于煤田鉆探、坑道鉆探、水文地質(zhì)鉆探、深孔和復(fù)雜條件下用的增強(qiáng)型繩索取心鉆具,派生出內(nèi)管為半合管型的,帶三層管的(第三層為塑料管,可與巖心一齊儲存)、內(nèi)管超前的、兼能采集氣體的以及孔底局部反循環(huán)繩索取心鉆具,專門應(yīng)用于松軟、脆碎、易被沖蝕的巖礦層鉆探取心,或者用于采取非撓動巖礦心樣品。并成功開發(fā)了帶液動錘的繩索取心鉆具和不提鉆換鉆頭的繩索取心鉆具,進(jìn)一步擴(kuò)大了繩索取心鉆探應(yīng)用領(lǐng)域與效果.特別是用于若干復(fù)雜地層和硬巖層鉆進(jìn)更為有利。
我國地質(zhì)系統(tǒng)研制和采用的繩索取心鉆具規(guī)格系列。按用途分為如下六類:
1)常規(guī)繩索取心鉆具規(guī)格有46mm,59mm,75mm,91(95)mm。
2)坑道內(nèi)水平孔用繩索取心鉆具規(guī)格有46mm,59mm。
3)帶液動沖擊器的繩索取心鉆具規(guī)格有59mm,75mm,91mm。
4)增強(qiáng)型繩索取心鉆具(用于復(fù)雜地層和深孔)規(guī)格目前有75mm。
5)不提鉆換鉆頭繩索取心鉆具規(guī)格有75mm,91(95)mm。
6)水文鉆探用繩索取心鉆具規(guī)格目前有135mm。
在國內(nèi),除原地質(zhì)礦產(chǎn)部研制采用的繩索取心鉆具外,其他部門和地方省市地勘單位亦研制了若干品種系列的繩索取心鉆具:如原冶金部門和有色金屬總公司系統(tǒng)的YS系列和TK系列,原煤炭部門的SQ系列,原四川省地礦局的SM系列;原北京市地礦局的JS系列;原河北省地礦局SZG系列;以及原黃河水利委員會設(shè)計院的SG型繩索取心鉆具等。上述繩索取心鉆具包括帶液動錘的、在坑道內(nèi)使用的、帶三層管和半合管的,以及增強(qiáng)型繩索取心鉆具等類型,都有各自特點,并在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。
(五)繩索取心鉆探技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域
隨著地質(zhì)勘探事業(yè)的發(fā)展,繩索取心鉆探技術(shù)的進(jìn)步,在世界范圍內(nèi)其應(yīng)用領(lǐng)域亦不斷拓寬。已經(jīng)應(yīng)用的領(lǐng)域有:固體礦產(chǎn)鉆探、砂礦鉆探、石油、天然氣鉆探、工程地質(zhì)鉆探、地?zé)徙@探、水域鉆探、冰層鉆探、科學(xué)深孔鉆探、坑道鉆探。
(六)金剛石繩索取心鉆探工藝
在進(jìn)行繩索取心鉆探施工之前,現(xiàn)場操作人員必須經(jīng)過技術(shù)培訓(xùn),要求熟悉繩索取心鉆具結(jié)構(gòu)原理和使用維護(hù)規(guī)程,能熟練根據(jù)鉆探施工條件,合理掌握鉆進(jìn)參數(shù),充分發(fā)揮金剛石繩索取心鉆探優(yōu)越性,減少各類事故,保證繩索取心順利進(jìn)行。
1.鉆探準(zhǔn)備工作
1)鉆探設(shè)備的選擇包括鉆機(jī)(最好能實現(xiàn)機(jī)上撈心,采用大通孔立軸鉆機(jī)或動力頭鉆機(jī))、泥漿泵、繩索取心絞車等設(shè)備以及擰卸、提引工具等進(jìn)行合理選擇,性能可靠。
2)鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計通常情況下當(dāng)鉆孔不超過1000m時,宜用一徑或兩徑到底的鉆孔設(shè)計。只有在地層復(fù)雜,孔深較大時,才采取多徑成孔的鉆孔結(jié)構(gòu)。金屬礦多用69mm孔徑,煤田多用75mm,95(91)mm孔徑。
3)鉆具選擇根據(jù)所鉆探的巖、礦層情況,合理選擇取心管的類型。例如采用常規(guī)結(jié)構(gòu)、帶半合管或三層管結(jié)構(gòu)等。
4)鉆桿選擇根據(jù)巖層復(fù)雜程度和孔深情況,合理選用常規(guī)繩索取心鉆桿或增強(qiáng)型鉆桿。
5)鉆頭選擇按照鉆探所遇巖層和礦層,合理選擇不同結(jié)構(gòu)和磨料的鉆頭,達(dá)到保證質(zhì)量、提高效率、降低成本的目的。
6)沖洗液的選擇根據(jù)地層穩(wěn)定性和完整程度,合理選擇沖洗液類型。如果使用泥漿,要保證泥漿性能,防止鉆探過程中出現(xiàn)各類孔內(nèi)事故和鉆桿內(nèi)結(jié)泥皮現(xiàn)象。
2.繩索取心鉆具的組裝、檢查與調(diào)整
新采用的繩索取心鉆具下孔前,應(yīng)按照說明書對內(nèi)、外管和打撈器總成進(jìn)行認(rèn)真檢查,然后將內(nèi)管總成裝入外管總成,調(diào)整內(nèi)外管長度配合,并用打撈器試撈內(nèi)管總成,確認(rèn)符合技術(shù)要求后方能下孔使用。
1)外管總成的組裝和檢查外管總成由鉆頭、擴(kuò)孔器、穩(wěn)定器(上部),外管、彈卡室、彈卡擋頭、座環(huán)及扶正環(huán)組成。檢查時注意:①外管每米彎曲度不大于0.3mm;②扶正環(huán)無變形;③穩(wěn)定器之外徑宜略小于擴(kuò)孔器;④所有螺紋處要涂絲扣油,以增強(qiáng)密封性能,方便擰卸。
2)內(nèi)管總成的檢查內(nèi)管總成由撈矛頭、彈卡、單動軸承、內(nèi)管、卡管座等組成。檢查時注意:①各部件絲扣擰緊,尤其要防止卡簧座倒扣(有用反扣設(shè)計);②裝入彈卡動作應(yīng)靈活,兩翼張開間距應(yīng)大于彈卡室內(nèi)徑;③鉆具有到位報信機(jī)構(gòu)時,宜根據(jù)孔深調(diào)節(jié)工作彈簧預(yù)壓力,單位機(jī)構(gòu)靈活,軸承套內(nèi)注滿黃油;④內(nèi)管平直無彎曲現(xiàn)象和凹坑;⑤卡簧內(nèi)徑與鉆頭內(nèi)徑相匹配,比鉆頭內(nèi)徑小0.5mm為宜。
3)打撈器檢查將打撈器與繩索取心絞車的鋼絲繩相連接,并注意檢查:①打撈鉤安裝周正,無偏斜;②尾部彈簧靈活可靠,頭部張開距離以8～12mm為宜;③脫卡管能確保安全脫卡作用。
4)內(nèi)外管總成裝配和調(diào)整 裝配時注意檢查:①彈卡與彈卡擋頭的頂面應(yīng)保持一定距離,一般為3～4mm;②卡簧座與鉆頭內(nèi)臺階保持合理間隙,一般為2～4mm。該間隙可通過內(nèi)管總成調(diào)節(jié)螺母進(jìn)行調(diào)整;③內(nèi)管總成在外管總成卡裝牢固,撈取方便靈活。
3.金剛石繩索取心鉆進(jìn)工藝參數(shù)
繩索取心鉆進(jìn)和常規(guī)金剛石巖心鉆探一樣,必須根據(jù)巖層特性、鉆頭類型、鉆孔深度、鉆孔傾角、鉆孔直徑,沖洗液類型和所用設(shè)備和鉆具性能等因素選擇優(yōu)化鉆進(jìn)工藝參數(shù),主要指鉆壓、轉(zhuǎn)速和沖洗液量。上述參數(shù)的合理選擇,是決定取心質(zhì)量、鉆速、鉆頭壽命、回次進(jìn)尺長度、提鉆間隔等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的主要因素。
1)鉆壓繩索取心鉆進(jìn)環(huán)狀克取面積比常規(guī)取心鉆進(jìn)要大,因此鉆進(jìn)時所用鉆壓亦相應(yīng)增大。繩索取心一般用于中硬至硬(6～11級)的巖層中鉆進(jìn),當(dāng)用常規(guī)表鑲和孕鑲金剛石鉆頭時的鉆壓范圍,推薦值如表2-1所示。實際采用鉆壓應(yīng)按具體巖層條件、鉆頭類型、鉆頭實際尺寸(如超徑鉆頭)等,通過實踐合理確定。為減少鉆孔彎曲,降低鉆壓,繩索取心鉆進(jìn)宜選用底唇面接觸面積小的鉆頭,如多水口、交錯唇面和齒形結(jié)構(gòu)的鉆頭,可以明顯降低鉆進(jìn)時所需的鉆壓,利于防止孔斜。
表2-1 繩索取心鉆進(jìn)用鉆壓推薦值
2)轉(zhuǎn)速和常規(guī)金剛石取心鉆探一樣,在孔徑、孔深、沖洗潤滑條件、孔壁穩(wěn)定性、巖層研磨性、鉆桿堅固性以及設(shè)備等條件允許下,盡量取較高轉(zhuǎn)速鉆進(jìn)。當(dāng)用孕鑲鉆頭時,平均鉆頭的線速度一般為1.5～3.0m/s;當(dāng)用表鑲鉆頭時則為1～2m/s。上述轉(zhuǎn)速亦宜根據(jù)具體施工條件確定。
3)沖洗液和沖洗液量。繩索取心鉆進(jìn)在條件許可時宜用無固相和低固相并加有潤滑劑的沖洗液。當(dāng)用泥漿時宜用優(yōu)質(zhì)搬土做原料,防止在鉆桿內(nèi)結(jié)泥皮現(xiàn)象。確定沖洗液量的要素有兩種:①保持環(huán)狀間隙上返流速在0.45m/s至1.0～1.5m/s范圍內(nèi)。②保持鉆頭唇面單位面積(cm2)沖洗液量在3～5L/min(中硬至硬巖)或2.4～4.0L/min(硬至堅硬巖)。根據(jù)后者用不同直徑的繩索取心孕鑲金剛石鉆頭,鉆進(jìn)時所需沖洗液量推薦值見表2-2所示。上述沖洗液量亦宜根據(jù)具體施工條件合理確定。
表2-2 繩索取心鉆進(jìn)沖洗液量推薦值
4.繩索取心操作要領(lǐng)
(1)投放內(nèi)管
將檢查合格的內(nèi)管總成,由機(jī)上或孔口投入孔內(nèi)。遇漏失層孔內(nèi)無沖洗液時不用投放內(nèi)管,應(yīng)用打撈器干孔送入機(jī)構(gòu)送入孔內(nèi),亦可泵入適量沖洗液后迅速投入內(nèi)管總成。
(2)開始鉆進(jìn)
當(dāng)在孔口投入內(nèi)管并確認(rèn)內(nèi)管已下降到位后,才能開始掃孔鉆進(jìn)。鉆進(jìn)過程中如發(fā)現(xiàn)巖心堵死.或者當(dāng)進(jìn)尺已接近巖心容納管長度時,應(yīng)停止鉆進(jìn),并適當(dāng)沖洗鉆孔。
(3)撈取巖心
撈取巖心根據(jù)所用設(shè)備采用孔口下打撈器撈取法或機(jī)上下打撈器撈取法。
1)孔口打撈法。操作程序包括提斷巖心、提升主動鉆桿、卸開主動鉆桿、鉆機(jī)移離孔口、下放打撈器、開動繩索絞車提升內(nèi)管總成、將備用內(nèi)管總成二次投入。
2)機(jī)上打撈法。操作程序包括提斷巖心,鉆具不離開孔底,卸開機(jī)上撈取巖心專用水龍頭壓蓋(圖2-7),打撈器通過水龍頭下入機(jī)上鉆桿而到達(dá)孔底,開動繩索絞車,提升內(nèi)管總成。尤其在采用機(jī)上打撈法時宜用回水漏斗(圖2-8)將溢出的沖洗液引向水源箱。
(4)大斜度和水平孔繩索取心鉆進(jìn)
在鉆進(jìn)大斜度和水平孔用繩索取心時,鉆桿柱有專門機(jī)構(gòu)進(jìn)行起下鉆。投放內(nèi)管和打撈巖心時則由專門設(shè)計的安全輸送裝置進(jìn)行(圖2-9)。操作程序是:①投放內(nèi)管。將內(nèi)管塞入鉆桿。再塞入安全輸送器,接上封接頭,啟動水泵,借泵壓將內(nèi)管送下,到位后提出輸送器,進(jìn)行鉆進(jìn)。②撈取內(nèi)管?；卮谓K了,將卸去加重桿的打撈器接在輸送器上塞入鉆桿,接上密封接頭,啟動水泵,借泵壓將打撈器送抵孔底內(nèi)管總成頂部,撈住矛頭,拉出內(nèi)管總成并取心。
圖2-7 機(jī)上撈取巖心專用水龍頭
1—壓蓋;2—三通接頭;3—軸承;4—內(nèi)套;5—異徑接頭膠管
圖2-8 回水漏斗
1—漏斗;2—接頭;3—膠管;4—卡盤
圖2-9 繩索取心內(nèi)管和打撈器安全輸送裝置
1—內(nèi)管總成;2—打撈器;3—輸送器;4—密封接頭
圖2-10所示為專門設(shè)計用于水平孔的水龍頭結(jié)構(gòu)圖。其上部帶中心孔的塞堵是泵送內(nèi)管和打撈器用的。鉆進(jìn)時則更換實心塞堵。水龍頭內(nèi)孔能通過打撈器和內(nèi)管總成。
圖2-10 水平孔用水龍頭結(jié)構(gòu)圖
5.鉆具的維護(hù)保養(yǎng)
為了保證繩索取心鉆具的正常使用,防止鉆具零部件失靈。撈取巖心失效而導(dǎo)致提鉆處理甚至發(fā)生孔內(nèi)事故,必須經(jīng)常檢查鉆具,作好維護(hù)保養(yǎng)工作。重點檢查項目是:
1)彈卡磨損情況和張簧是否變形,并經(jīng)常注油潤滑。
2)單動軸承是否靈活,并定期清洗注入黃油。
3)內(nèi)管有無彎曲和凹坑變形,發(fā)現(xiàn)不合用時宜修理或更換。
4)卡簧及卡簧座有無變形和過磨損,卡簧座水口深度不小于4mm。
5)每次提鉆要檢查彈卡擋頭撥叉磨損斷裂情況,發(fā)現(xiàn)磨出圓角要用銼修平。
6)懸掛環(huán)和座環(huán)磨損情況,發(fā)現(xiàn)吻合面已磨成圓錐面時要及時更換。
7)每次撈取巖心前檢查打撈鉤頭部和尾部彈簧磨損情況,如有明顯磨損變形要及時更換。
8)鋼絲繩有無損傷斷股情況,并注意涂油保養(yǎng)。
9)全套鉆具、鉆桿螺紋磨損情況,并經(jīng)常涂絲扣油保護(hù)。平常應(yīng)平整堆放,防止銹蝕。
6.常見故障及排除方法
1)打撈器捕撈不住內(nèi)管總成。其原因是撈矛頭損壞,打撈器鉤掛不住,巖粉沉淀或有實物覆蓋矛頭,打撈鉤損壞或尾部彈簧斷而失靈等。其處理方法是反復(fù)提放打撈器數(shù)次,如無效,提出打撈器,然后提鉆檢查處理。
2)打撈器捕撈住內(nèi)管總成后提拉不動。其原因是巖心堵死或卡簧倒扣,使內(nèi)管總成在鉆頭內(nèi)臺階和彈卡擋頭間頂死,巖心下端呈倒蘑菇頭狀并卡在鉆頭底部;彈卡的彈性軸銷脫出卡住回收管,卡簧座下端和內(nèi)管螺紋部分因巖心堵死變形,通不過外管總成座環(huán),懸掛環(huán)和座環(huán)嚴(yán)重?fù)p壞相互卡死,彈卡擋頭撥叉折斷,內(nèi)管總成被卡等。其處理方法是使用安全脫卡機(jī)構(gòu)使打撈器脫鉤。如確認(rèn)是巖心蘑菇頭造成的,則將鉆具放到孔底研磨片刻,再下打撈器試撈。如無效,提鉆處理。
3)打撈途中遇阻提拉不上來。其原因是鉆桿螺紋變形,阻擋內(nèi)管通過,內(nèi)管嚴(yán)重彎曲變形,通不過鉆桿,所用泥漿低劣,雜質(zhì)多,在鉆桿內(nèi)結(jié)成泥皮,阻礙內(nèi)管等。其處理方法是:首先使用安全脫卡機(jī)構(gòu)提出打撈器,繼而提升鉆具檢查原因,并更換不合格的鉆桿或內(nèi)管;調(diào)整泥漿性能,并有效采用循環(huán)沉淀系統(tǒng),增設(shè)除砂器和除泥器。
4)打撈出的內(nèi)管缺失巖心或無巖心。其原因是巖心直徑與卡簧不匹配,造成沒有拔斷巖心或未卡緊中途脫落;彈卡不起作用,鉆進(jìn)時內(nèi)管上竄,形成“單管”鉆進(jìn),內(nèi)管總成因各種原因下放未到位,鉆進(jìn)時形成“單管”鉆進(jìn);巖心松軟(如煤層)未采取合理結(jié)構(gòu)的鉆具和鉆進(jìn)規(guī)程等。其處理辦法是檢查卡簧是否合格,彈卡是否磨損失靈,以及造成打“單管”之原因;如因地層松軟宜更換合理結(jié)構(gòu)的(內(nèi)管超前、帶半合管、用底噴式鉆頭和帶孔底反循環(huán)的)鉆具等。
5)鉆進(jìn)效率低。其原因是巖層致密堅硬,超過10級,鉆頭金剛石質(zhì)量差或胎體性能與巖層不匹配;鉆頭內(nèi)徑過度磨損,巖心變粗,進(jìn)不去卡簧,形成堵塞;卡簧已損壞,巖心受阻,內(nèi)管有損傷、阻礙巖心順利進(jìn)入等。其處理辦法是將內(nèi)管總成提出并檢查卡簧、卡簧座和內(nèi)管,采用與巖層性能匹配的鉆頭和鉆進(jìn)規(guī)程,必要時換常規(guī)鉆進(jìn)或用帶液動錘的繩索取心鉆具。
6)鉆孔偏斜嚴(yán)重。其原因與處理方法與普通金剛石鉆進(jìn)類似,不再贅述。
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