钻孔是指用钻头在实体材料上加工出孔的操作。这里讲述了勘探工作里的钻孔工作,以及钻孔需要的辅助工具以及部分应急措施方法。
在地质勘查工作中,利用钻探设备向地下钻成的直径较小深度较大的柱状圆孔,又称钻井。钻探石油和天然气以及地下水的钻孔直径较大些。钻孔直径和深度大小,取决于地质矿产埋藏深度和钻孔的用途。
钻孔各部位的名称如图所示。钻孔起始部位称孔口,侧部称孔壁,底部称孔底。钻孔的直径D简称孔径,孔口直径称开孔口径,孔底直径称终孔直径。从孔口至孔底的距离H称钻孔深度,简称孔深。钻孔的某一段称孔段。
钻孔的功用:
①获取第一手地下地质实物资料,即从钻孔取出岩心、矿心、岩屑或液、气态样品,必要时从孔壁补取侧壁岩样矿样;
②作为地球物理测井的通道,获取岩矿层各种地球物理信息;
③作为人工通道观测地下水层水文地质动态;
④有的钻孔可探采结合,开采地下水、地热、油气等。
钻探工程已广泛用于国民经济许多部门,按用途,钻孔可分为如下几类:
①地质普查或勘探钻孔,用于了解地质构造、找矿或探明矿产储量;
②水文地质钻孔,勘察地下水文地质情况;
③水井,为工业、农业、国防及生活而开发利用或补给地下水资源并有充实水文地质资料作用;
④工程地质钻孔,勘察或为建筑厂基、坝址、水库、桥梁及道路等探明工程
基础状况;
⑤石油钻井,勘查和开发石油、天然气;
⑥地热钻孔,勘探和开发地下热水与蒸气资源;
⑦工程基础施工钻孔,为加固处理建筑工程基础而应用的基础桩或管桩所施工的钻孔;
⑧开发钻孔,开采地下卤水、溶解岩盐、硫磺、燃烧气化地下煤炭等;
⑨采矿或隧道等工程的辅助钻孔,采矿或隧道施工时为通风、排水、探水、探气、冻结、运输以及建筑和通讯安装管线、爆破、取样、灌浆等所施工的钻孔。
用钻头在实体材料上加工孔叫钻孔。各种零件的孔加工,除去一部分由车、镗、铣等机床完成外,很大一部分是由钳工利用钻床和钻孔工具(钻头、扩孔钻、铰刀等)完成的。在钻床上钻孔时,一般情况下,钻头应同时完成两个运动;主运动,即钻头绕轴线的旋转运动(切削运动);辅助运动,即钻头沿着轴线方向对着工件的直线运动(进给运动),钻孔时,主要由于钻头结构上存在的缺点,影响加工质量,加工精度一般在IT10级以下,表面粗糙度为Ra12.5μm左右、属粗加工。
操作特点
⒈钻头转速高。
⒉摩擦严重、散热困难、热量多、切削温度高。
⒊切削量大、排屑困难、易产生振动。
⒋钻头的刚性和精度都较差,故钻削加工精度低,一般尺寸精度为IT11~IT10,粗糙度为Ra100~25。