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非开挖技术—定向钻的施工方法(膨润土)

大多数定向钻机采用钻进液辅助碎岩钻头钻压从钻杆尾部施加,探测器或探头可以安装在钻头内,也可安装在紧靠钻头的地方,探头发出信号,被地面接收器接收或跟踪,从而可以监测钻孔的方位、深度和其它参数。在那些从地表不能稳定跟踪钻孔轨迹的地方,或因钻孔深度太大,用无线电频率方法难以保证定位精度的地方,也可采用有缆式导向系统,其缆线通过钻杆连接。

 

 
 

膨润土/水的混合物是常用的钻进液或"泥浆",它能使携带的岩屑处于悬浮状态,并能通过循环系统过滤。导向孔施工完成后,触变泥浆可保持孔壁的稳定,以便于回扩。工作管或导管一般为聚乙烯管或钢管,在扩孔的同时跟在扩孔器后一起进入。

 
 

在大型设备中,多数工作是通过钻杆回转完成的,设备的扭矩与轴向推力和回拖力一样重要。对小型设备,通常是先钻一个导向孔,然后再将孔径扩大至所需的尺寸,同时将管道随扩孔器拉入,此时使用钻进液有助于破岩、润滑和冷却钻头。在钻进岩石或其它硬地层时,也可用钻进液驱动孔底"泥浆马达",在这种情况下,需要很高的钻进液流速。 

 
 
 
 

一些钻进系统被设计用于无水或钻进液的干式钻进工艺,其操作更简单,废弃物少,不需要太多的现场设备;但要受到铺管尺寸和地层条件的限制。 

 

冲击作用可以加强轴向推力和回转扭矩的效果。冲击力可由钻头上的冲击锤产生,也可由地面设备产生并沿钻杆柱传送,无论哪种方法,都能提高导向钻机在复杂地层中的性能。 

 

 

钻机可大致分为两类:地表发射的和坑内发射的。

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地表发射钻机通常为履带式,可依靠自己的动力自行走进入工地。铺设新管时它们不需要发射坑和接受坑,但管线连接时仍需要开挖。如果要求在地下相同深度连接其它管线,则可能会造成新管的开头几米废弃。

 

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坑内发射钻机在钻孔的两端都需要挖坑,但可在空间受限的地方操作。一些设计更紧凑的钻机的发射坑,可只比接管所需的坑稍大一点就行。钻杆单根的长度受坑的尺寸限制,这可能对铺设速度和钻杆成本造成影响。

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