潜孔锤钻进

用潜孔锤(风动冲击器)配合钻机和相应的钻具进行的冲击回转钻进。潜孔锤接在钻杆的最下端，钻机带动钻杆回转，压缩空气(简称压风)通过钻杆进入潜孔锤产生一定频率的冲击力，对岩石进行破碎，同时利用排出的废气对锤头(钻头)进行冷却，并将凿下的岩屑排出孔外。因潜孔锤的外径小于钻孔直径，可随着钻孔的延深下入孔内(潜孔锤的名称来源于此)。与孔外冲击的风钻相比，其冲击功损失很小，可钻进较深的钻孔。1992年，中国煤田地质总局河北四队用潜孔锤钻进孔深达到410m。1

适用范围这种方法适用于钻进坚硬岩层，钻孔不易偏斜，在缺水地区使用更显优越。用它钻进坚硬岩层和卵石层，钻进效率可比常规的回转钻进和机械冲击钻进提高数倍至十几倍，已作为先进技术加以推广。其应用领域不断扩大，过去主要用于钻矿山爆破孔，目前在水电、铁路、公路、水井、建筑基桩、地质勘探等方面都已应用。

潜孔锤靠自身的配气系统使压缩空气交替地进入活塞(冲锤)的前后气室，使活塞连续地作往复运动，活塞向下运动到终点时，冲击锤头的尾部，利用锤头下端的硬质合金球齿破碎岩石。按配气系统的结构特点，潜孔锤分为有阀式和无阀式两种。

(1)有阀潜孔锤。其气流由阀片控制，按排气方式又可分为旁侧排气和中心排气两种。旁侧排气有阀潜孔锤使用最早，其废气由锤头侧面排出。中心排气有阀潜孔锤的废气由锤头的中心孔排出。比较起来，以中心排气方式排除岩屑的效果好，锤头使用寿命长，钻进效率高。

(2)无阀潜孔锤。没有阀片，其配气系统由布置在气缸壁上的一组孔道构成，在活塞运动中自动配气。在活塞运动的总行程中，有一段靠压缩空气膨胀作功，在同等压力条件下，其压缩空气消耗量仅为有阀潜孔锤的2/3。

潜孔锤按工作压力分为低压潜孔锤(0.5～0.7MPa)、中压潜孔锤(0.56～1.05MPa)和高压潜孔锤(0.56～2.46MPa)，分别适用于不同的工作条件。2

潜孔锤使用要点(1)保证工作风压。风压低于规定值时，冲击功和冲击频率明显下降，既不能有效地破碎岩石，又影响岩屑及时排出孔外。

(2)供给足够的风量。供风量的大小应从所用潜孔锤本身的耗风量和排屑所要求的空气上返速度两方面考虑。

(3)选择最优的转速。转速过高，相邻两次冲击造成的凿痕距离过大，其间的岩石不易崩落;转速过低，又不能充分有效地利用冲击功，在岩石性质和冲击频率一定的条件下，应选用最优转速。

(4)施加适当的钻压。以潜孔锤工作时不产生反跳现象为宜。

(5)维持可靠的润滑，以减少活塞和气缸的磨损。

(6)保持气路清洁、畅通。

(7)停止钻进时，不可立即停止供风，以免尚未排出孔外的岩屑落回孔底造成“夹钻”事故。

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李兵 - 副教授 - 西南大学