国内工程勘察钻机的发展现状探讨

近年来，随着改革形式的发展，我国岩心钻探工作者改变了以往对工程勘察钻探业务不过问或过问甚少的状况。开始由单一的为地质找矿服务，转向逐步扩大服务范围，向水文水井钻探、工程勘查、基础灌浆等技术领域扩展。国外许多钻机制造商和钻探工程承包公司，大多同时从事岩心钻探、水井钻探、工程钻探的设备制造和工程施工。可见，目前国内岩心钻探技术的这种横向扩展，不仅是技术改革和发展的需要、也是一个战略性措施。

“工欲善其事，必先利其器”。搞好钻探技术的橄向发展，必须要有先进的设备和工具。在现有工艺条件下，设备是提高效率的决定因素。本文根据调研和现有工程钻机使用情况，对我国工程勘察钻机发展现状，以及正在研制的CSG-24型工程钻机的技术性能和设计思想作一介绍。

一、工程勘察钻机的特点

根据工程勘察的 目的，所钻岩石、砂土的物理力学性质，以及钻孔直径、孔深和钻进工艺的不同，采用的钻机亦不相同。鉴于工程钻探一般对取样要求严格，对作为工程基础的砂土层或岩层，要求取出未受扰动的原状样，而且要尽量避免冲洗液污染，必要时还要定向取心，因此，所用钻机必需具备如下特点:① 多功能，应用广泛；②大能力，储备系数大；③车装化，带桅杆钻架；④机撼化程度离，附属设备多；⑤ 附有各种润试手段。

二、国内工程勘察钻机发展现状

七十年代前，国内岩心钻机的设计制造部门，主要从事地质岩心钻机的研制和生产，对工程钻机几乎无人问津。当前，由于各项工程钻探的工作量 日益增加，工程钻机日显缺乏，因而引起了各有关部门的重视，并促使工程钻机在数， 和品种上 有了较快的发展。目前生产的有SH-30-2 型、G-1型、G-1A型，G-2型、G-2A型等多种工程钻机，最近又推出一种车装多功能G-3型工程钻机。下面简单介绍G-3型工程钻机，其主要用于大型工业、高层建筑、公路、铁道、桥梁、水坝等深部工程地质勘察，以及水井和小口径灌注桩的施工。整机装在黄河 JN151型8吨载重汽车上，汽车头改装可乘坐8人。钻机 由495型柴油机（50马力）单独驱动，由于回转和起拔能力大，可在较深地层取原状土样，有利于提高钻进效率和保证钻孔质量。该机还配有夹持器和卸扣器，大大改善了工人的劳动条件。工程钻机结构多具有开箱式机械动力头、液压长行程钻进、车装式和多功能的共同特点，但又具各自的性能和结构，因此，我们应根据施工条件，服务范围怡当地选择机型，以降低成本和提高经济效益。

三、工程勘察钻机发展趋势

首先，期的工程勘察钻机是借鉴岩心钻机的性能和结构设计的，有的就用岩心钻机进行工程劫察。随粉工程钻探工艺的发展，工程钻机根据用途和能力的大小将向专门化、系俄化发展，有关部门应作为一项长期的设计研侧任务，统筹安排，开发有自己特点的工程钻机系列。这是钻机研制工作的战略目标。其次，全液压钻机具有无级变速、传动平椒、结构简单、布局灵活等优点，因此，国外全液压工程钻机所占的比例比岩心钻机要大得多。近代新产品几乎都是全液压传动。由于工程钻机要求的转速低，速比大（油的工作压力低），有利于延长泵马达的工作寿命；液压控创和操纵执行机构方便，能适应多功能的孺要；液压动力头更适于长行程给进，省去复杂的机械传动，使布局具有简单紧凑的特点。所以，我们认为全液压工程钻机是发展方向，目前国内也有这种工程钻机，如K-1型钻机。随着我国液压工业的迅速发展 ，全液压工程劫察钻机将逐步取代机械动力头式的工程钻机。再次，振动器在工程地质钻裸上的应用是个突破振动钻进已成为一种重要的钻进方法，国内外已有专门的振动钻机。广西水文地质大队生产的振动器系列产品，不但用于打水井，还用于打大口径基桩孔，同时也值得在岩心钻上推广应用。有关部门应加强这方面的研丸 设定点专业厂生产振动器的系列产品供各种钻机配套，以提高产品质量。再次，以地 基劫察为目的的工程地质钻探、取样，尤其是取砂土样，是保证工程质量的重要环节，因此，钻机应配备各种形式的取样器，以适应不同砂上层的取样需要。如半合管取样器、勺形取样器、单动双管取样器等等。应该有专门部门从事研究管理，形成国家标准产品，如这方面的工作跟不上，将会事倍功半。最后，双管反循环连续取心钻进，对工程勘察和砂矿钻探是项有发展前途的新技术，可大大提高钻进效率，动力头式钻机比较适合使用双管反循环钻进，应充分注意该项工艺技术的发展，按其工艺要求设计或改进我国的工程钻机。

参考文献：

[1]郑超.工程勘察钻机的发展现状.地质与勘探.2000（11）

[2]赵大军.工程地球物理勘探随钻测量钻机的研制.吉林大学学报.2012（1）

作者简介：

李磊，河南省南阳市人，现就读于长江大学工程技术学院机械设计制造及其自动化专业。研究方向：机械设计制造。