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新聞資訊

如何解決旋挖鑽機鑽進中打滑現象?

時間:2020-04-18 10:45:53

旋挖鑽機在鑽進泥岩或淤泥層時,經常出現打滑現象,即鑽機加壓動作無效,無法鑽進或鑽進困難,從而影響施工進度及生產效率。以下是對於旋挖鑽機泥岩鑽進行之有效的方法介紹。

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泥岩概述

泥岩、砂質泥岩、泥質砂岩、砂岩及頁岩等沉積岩類的岩石,因含有豐富的氧化物呈紅色、深紅色或褐色,這類岩石統稱為紅砂岩。紅砂岩主要呈粒狀碎屑結構和泥狀膠結結構兩種典型結構形式。多數紅砂岩受大氣環境的作用可崩解破碎,甚至泥化,故其岩塊的大小及顆粒級配將隨幹濕循環的時間過程而變化。泥岩是一種由泥巴及黏土固化而成的沉積岩,其成分與構造和頁岩相似但較不易碎。一種層理或頁理不明顯的粘土岩。泥岩具有吸水、粘結特性。下圖照片為典型的泥岩層。

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打滑原因

施工過程中,如果幹孔鑽進泥岩,選用螺旋鑽鬥鑽進效率較高,如果選用雙底撈砂鬥也可鑽進,但負載較大;孔內一旦遇水馬上出現打滑現象,因此打滑與水或泥漿有直接關係,所以泥岩打滑主要原因由以下幾點組成:1、泥岩的硬度;2、水或泥漿潤滑作用;3、泥岩吸水軟化等。

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不同鑽具鑽進

1、螺旋鑽鬥鑽進水孔泥岩時,由於泥岩遇水軟化,會把螺旋鑽鬥前端的錐頭擠滿泥岩渣土,形成一個整體,鑽具便失去鑽進作用,不能持續鑽進後,水或泥漿便進入鑽鬥與泥岩之間而潤滑,便形成打滑。

2、用雙底截齒鑽鬥鑽進泥岩水孔時,截齒鑽進方式是利用前端的合金頭鑽入,合金頭很容易破入泥岩,但由於前端的合金頭很短,固定合金頭的截齒體必須跟進切入。由於截齒體太鈍,便形成阻力,導致截齒破入泥岩太淺,泥岩具有膠結性,從而達不到破碎效果。加之鑽進過程中還會有大量的淤泥依附在鑽鬥的外筒壁,造成“浮鑽”。因此不能持續鑽進,便形成打滑。

3、通過上述分析,泥岩膠結性好不易破碎,需較鋒利的刀具,鑽進切入較深,切入阻力小才能達到切削破碎的效果。

四、泥岩鑽進打滑的處理辦法:

因此選用雙底撈砂鬥,切削式鑽進符合上述分析。但實際撈砂鬥也會出現打滑現象,不過其中包含眾多因素。

1、鑽鬥上的缺陷,比如中心定位尖不易過長過寬過鈍,齒尖的角度及齒座之間的間隙,邊齒的直徑,鬥齒的型號或齒尖磨損,最好通過改進,讓齒尖長度高低落差,減少接觸麵積。 下圖鑽鬥是為打泥岩專門改進的,包括鬥齒反裝,鬥齒加長等。

2、撈砂鬥的直徑,直徑越大的鑽鬥,接觸麵積越大,越難以克服打滑,所以樁徑較大可先選用較小直徑的鑽鬥鑽進

3、克服打滑分析前麵已講到主要原因是由水或泥漿潤滑引起的打滑,所以隻要克服被軟化的泥岩及表麵的水或泥漿,就可克服泥岩打滑!克服後要持續加壓鑽進,盡量減少動力頭在孔內空轉,水或泥漿便無法進入切削麵,這樣齒尖一直接觸幹地質,便可正常鑽進。

4、操作上的控製非常重要,由於泥岩較硬,膠結性好,在水的潤滑下想切入並不容易,首先把動力頭提升到最高,之後必須控製動力頭慢轉,加壓速度慢而持續,動力頭與加壓的速度一定配合好,如果加壓行程完畢,沒有切入泥岩,重新提升動力頭繼續鑽進,一直到切入地質負荷上升,之後要持續鑽進,當負荷過重時需提升動力頭減輕負載,從而保護鑽機部件。當負載減輕時需繼續加壓,以防水或泥漿進入被切削麵而降低摩擦係數。

5、打滑分類鑽進時由於泥岩被軟化,會出現兩種打滑現象,一種為托底打滑,也就所謂的鑽進泥層掉土打滑現象;而另一種是泥岩打滑,由於泥岩較硬本身鑽進切削就較困難,而在水或泥漿的潤滑下便打滑,兩者打滑是有區別的,因此一定分清打滑類型,才能有效地處理

6、處理打滑分清兩種打滑非常關鍵,處理方式也不相同,如果是泥岩軟化托底打滑那就反轉正傳加壓來克服,如果是泥岩較硬因水降低摩擦係數打滑,通過上述的一係列整合辦法便可克服。泥岩因膠結物質和風化程度的差異,其強度的變化大,因此並不是所有泥岩都可用切削式鑽進。


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來源:搜狐網

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