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大直径反循环钻头底面形状设计 总被引：1，自引：0，他引：1
针对大直径反循环钻头底面形状对反循环形成效果的影响,分析了反循环钻头孔底循环介质流动的特点;基于反循环钻头孔底流动模拟实验器对凸面型、凹面型和凸凹组合型3种典型的钻头底面形状进行了对比测试;运用CFD技术对不同底面形状反循环钻头孔底局部流场进行了数值模拟,揭示了其各自的流动特征及影响反循环形成效果的机理。实验结果表明,凹面型钻头底面形状更有利于反循环的形成。反循环钻头底面形状设计研究对改善和提高大直径反循环钻头的性能具有重要的意义。 相似文献
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反循环钻探技术的应用与发展，是伴随着正循环钻探技术的发展而相应发展起来的一种新型的钻探方法，由于在某种条件下，反循环具有比正循环钻探方法更多的优点，能够取得较优的经济效果，因此，近年来得到了很大发展，应用面逐步扩大，现将有关情况介绍如下。一、反循环钻探技术的基本概况所谓反循环钻探技术，不仅是指在钻进过程中冲洗介质的循环形式和正循环钻探方法的循环形式相反，而且是包括钻头、钻具、护孔和采样方法，以及 相似文献
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近几年来，尽管泵吸反循环、气举反循环等钻进方法被广泛应用于钻孔灌注桩施工，但是，正循环钻进方法仍占有相当的地位。不论正循环钻进还是反循环钻进，钻头的结构是很重要的。下面就大口径正循环钻进钻头结构设计作一些探讨。 相似文献
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潜孔锤反循环钻头体的改进与内部流场的仿真分析 总被引：1，自引：0，他引：1
介绍了潜孔锤反循环钻头改进设计的思想，运用CFD技术对钻头体内部流场进行了数值模拟与仿真分析。结果表明：卷吸作用与钻头体底部的喷射孔形成的反循环气流共同作用，加强了反循环形成效果；且钻头体内部上返风速〉15．24m／s，使岩芯得以顺利地排至地表。设计加工了带有不同倾角引射孔的钻头体模型，经实验室验证表明，当引射孔倾角为30°时形成的压力最大。将加工出的钻头用于栾川钼矿生产，钻遇采空区时或穿过采空区后，反循环都正常形成，应用该技术共完成勘探孔66个，累计进尺〉2500m，钻进时效4．08m。 相似文献
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基于反循环钻头孔底流动模拟实验器,对比研究了两种典型的底喷孔布置方式所对应的反循环形成效果,并通过流场数值模拟揭示了不同底喷孔布置方式对反循环形成效果的影响机理,确定了大直径反循环钻头底喷孔的合理布置方式;基于该实验器研究了内喷孔与底喷孔流道截面积分配比例,得到了流道截面积不同分配比例对反循环形成效果的影响规律;此外,提出了一种中心孔底面入口新的结构设计形式。结果表明,流道设计研究对改善和提高大直径反循环钻头的性能具有重要意义。 相似文献
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由于反循环钻进的小时效率和回次进尺一般低于正循环,因而提高反循环钻进的小时效率和回次进尺是个重要问题。现在就井底反循环钻具所配用钢粒钻头的水口形状,及其对小时效率和回次进尺的影响,谈谈个人的认识。 相似文献
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本文介绍了一种称为ＭＲＲ型的基岩扩底钻头，可钻进硬度较大的基岩，最大扩底直径可达４ｍ，钻头采用滚刀型式，可适用于正、反循环和无循环钻进方式，经三峡坝区施工表明，具有较高的经济效益。 相似文献
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通体花键式贯通式潜孔锤反循环钻头在实际施工中尾部较易损坏,影响反循环钻头的使用寿命。为提高反循环钻头的使用寿命,对反循环钻头尾部结构进行了优化设计,并采用非线性动力学仿真软件LS-DYNA对改进前后的反循环钻头进行了仿真分析。分析结果表明：由于在冲锤的高频冲击作用下,反循环钻头尾部易出现较大的局部应力集中,导致钻头体出现疲劳破坏;通过对钻头尾部结构设计优化后,与通体花键式反循环钻头相比,新结构钻头在无泄风槽情况下,应力集中值减小44%,在有泄风槽的情况下,应力集中值减小19%。数值模拟分析表明,优化后能大幅度提高钻头寿命。 相似文献
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复杂地层钻进中贯通式潜孔锤的应用及反循环钻头的改进 总被引：7，自引：0，他引：7
针对贯通式潜孔锤在复杂地层钻进中遇到的问题,对反循环钻头进行了改进:在钻头上部增加喷射孔,使气流只有一少部分进入孔底,大部分经喷射孔直接进入内管,排至地面。生产试验证明,改进后的反循环钻头更有利于形成反循环,使用效果良好。 相似文献
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泥浆是一种洗井液,它在钻井中的重要性可以用“钻井的血液”这句话来概括。它的作用是人所共知的:平衡地层压力、稳定孔壁,排除岩屑,冷却钻头,润滑钻头和钻具以及保护岩芯、防止岩芯溶解和污染。也就是说,泥浆是安全快速钻进的重要条件。 相似文献
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对于矿区钻孔作业存在的粉尘污染严重、岩矿心采取困难等问题,常规金刚石钻进取心难以满足现场施工要求。采用贯通式潜孔锤反循环连续取心技术替代常规金刚石取心工艺,在保证了较高钻进效率的同时,可有效解决干旱缺水矿区存在的取心及其引起的污染问题,保障施工人员的身体健康。为此,笔者所在课题组研发了两种新型潜孔锤反循环钻头并进行了野外试验,同时,运用LSDYNA数值模拟对设计的两种反循环钻头进行了强度分析。试验结果表明,两种钻头均具有较好的碎岩钻进效果,但花键内喷孔式反循环钻头易发生断裂;数值模拟分析结果显示,钻头的最大应力远高于材料疲劳极限是造成钻头破坏的根本原因,数值模拟结果与试验结果取得了较好的一致性。由此证实了花键内喷孔式反循环钻头结构存在缺陷,设计时应尽量避免在内喷孔周围设置环槽,以保证钻头体强度。 相似文献
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为改善空气潜孔锤反循环钻进技术在大口径嵌岩桩施工中的应用效果,运用Fluent软件对嵌岩桩施工用反循环钻头底喷孔水平倾角θd和扩压槽水平倾角θk做了进一步的分析和研究,得到θd和θk对反循环钻头抽吸系数ω的影响规律。在分析中发现原有反循环钻头中心贯通孔结构设计中的不足之处,并进行了优化,优化后的反循环钻头抽吸效果明显增强。采用优化后的结构加工了一个直径为660 mm的反循环钻头,并进行现场钻进试验,试验效果良好,平均钻进效率为6.00 m/h,成功嵌入微风化岩层表面,能够满足嵌岩桩施工对嵌入微风化岩层和孔壁稳定、无塌孔的要求。 相似文献
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水力反循环连续取心钻进冲洗液的特殊分布以及在基岩中钻进岩心堵塞等诸因素的影响，往往容易造成钻头的早期损坏。水力反循环钻进，冲洗液的循环如图1所示。正常钻进时冲洗液从内外管间隙到达内管底部后分为两部分：约大于70％的冲洗液从钻头 相似文献
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潜孔锤反循环钻进技术在某水电站的试验应用 总被引：1，自引：0，他引：1
水利工程中的钻孔工程具有特殊的工况,采用正循环潜孔锤钻进方法在狭窄封闭的洞室内进行钻孔施工,粉尘污染严重,施工环境恶劣,影响作业工人的身体健康。为了解决施工洞室内的粉尘污染问题,在某水电站的排水孔施工中,首次应用了潜孔锤反循环钻进技术,并在上仰孔和下行孔施工试验中获得成功,有效控制和降低了洞室内的粉尘问题,有利于维护良好的施工环境。设计的A、B两种结构类型钻头主要差别是内喷孔的位置不同,A型钻头的内喷孔设计在花键上的各个平键之间,B型钻头的内喷孔则设计在花键的平键上。CFD数值模拟计算结果显示,A型钻头对环空抽吸的空气量是0.199 987 04 kg/s,略大于B型钻头的0.177 524 64 kg/s,说明A型钻头的抽吸能力优于B型钻头。上仰孔和下行孔的钻进试验结果表明,内喷孔设计在花键上的各个平键之间且具有双排12个内喷孔的A型钻头结构更为合理,在施工中A型钻头比B型钻头的孔口粉尘少。从反循环排渣效果看,A型钻头破碎的大部分岩粉和大颗粒岩块从中心通道排出,反循环排渣效果优于B型钻头。 相似文献
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《中国煤炭地质》2015,(10)
以实际工程为例,介绍钻机、空压机、Ф219.1/168.3 mm大直径双壁钻杆、Ф168.3 mm内平单壁钻杆、气举反循环水龙头等器具配备及组合情况。研究了气举反循环工艺在大直径工程井钻进中的排渣效果、钻进速度、孔斜控制等参数的动态变化。经计算钻具内钻井液上返流速一般值为2.0 m/s时,排渣效果好;Φ444.5 mm钻头气举反循环钻进较Φ311.1 mm钻头正循环钻进,钻进效率提高了74.3%,碎石效率提高了2.56倍,且孔斜控制效果好。气举反循环新工艺能减少扩孔的次数,钻井成本及能耗大幅度降低,降低了事故发生率。同时,也暴露出专用工具配套不全,钻具修理保养难度较大,钻机适应性较差等不足之处。 相似文献