便攜式全液壓鉆機在雅江木絨地區地質鉆探中的應用

王偉，邵興隆

（四川省地質礦產勘查開發局四〇二地質隊， 四川成都 611730）

隨著鉆探行業的發展，越來越多企業將走向工作條件更加艱苦的偏于地區，傳統立軸式鉆機已逐漸不能滿足市場需要，便攜式鉆機顯現出了它獨有的優勢。2021年，四川西施地質工程勘查有限公司大力引進2臺四川ROKE-1000型便攜式全液壓鉆機，利用便攜式全液壓鉆機的優點，在雅江木絨地區開展鉆探施工作業。

1 ROKE-1000型鉆機概況

便攜式全液壓鉆機是以“輕便，快捷，可靠”為設計理念［1］。ROKE-1000型全液壓便攜式鉆機是以渦輪增壓柴油機為動力，全液壓驅動、模塊化設計，最大單體重量只有180公斤，大大的降低了野外施工時的搬運難度。

1.1 鉆機的主要特點

（1）便攜。整機采用模塊化設計，可以拆解成發動機模塊、柴油箱模塊、液壓油箱模塊、操作臺模塊、桅桿模塊等，大量采用了航空合金鋁作為材料，油管與油管的連接采用快換接頭，保證鉆機可以非常方便的拆卸和組裝。

（2）高效。鉆桿直接由液壓馬達驅動，其轉速最高每分鐘可以達到1500轉，通過鉆頭的高速旋轉來實現快速切割。

（3）可靠。主要部件采用知名品牌，液壓泵、馬達、發動機是由工程師進行了精確的匹配調試，結構簡單，在一定程度上也保證了可靠性。

（4）環保。鉆機施工平面只需要4*4約16m2，對環境和植被破壞??；各個模塊可以拆卸，搬運方便，盡可能少的修路，對環境擾動小。

1.2 鉆機的結構及參數

ROKE-1000型全液壓便攜式鉆機由動力系統、液壓控制系統、鉆進系統三大模塊組成。鉆機主要由操作臺、液壓油箱、發動機、柴油箱及電瓶箱、導軌、卷揚機、底座等組成（見圖1）。鉆機鉆進能力參數見表1、性能參數見表2。

表2 ROKE-1000型鉆機性能參數

圖1 ROKE-1000型全液壓便攜式鉆機

表1 ROKE-1000型鉆機鉆進能力參數

2 全液壓便攜式鉆機的應用

2.1 地理位置及地層情況

木絨礦區位于雅江縣城16°方向，直距39公里，雅江縣瓦多區木絨鄉境內，交通尚屬方便。工作區為一向南東傾斜的倒轉背斜構造，背斜軸向北東南西向，巖性主要為含粉砂泥質板巖、電氣黑云石英角巖、細中粒鈉長鋰輝石偉晶巖。

2.2 鉆機的應用

（1）鉆孔結構

開孔采用PQ鉆桿Ф122mm口徑金剛石雙管鉆具繩索取芯鉆進，遇較完整基巖后下PQ鉆桿做套管，換HTW鉆桿Ф95mm口徑金剛石雙管鉆具繩索取芯鉆進，繼續鉆進至180m左右；下HTW鉆桿做套管，換NTW鉆桿Ф75mm孔徑金剛石鉆具繩索取芯鉆進到終孔，鉆孔結構如圖2所示。

圖2 鉆孔結構圖

（2）技術參數

一般情況下，要結合地層主要巖性、硬度、完整程度及風化程度等地質條件，才能確定滿足高效鉆進所需的實際參數［2］。

工作區巖性主要板巖、電氣黑云石英角巖、細中粒鈉長鋰輝石偉晶巖為主，地層較完整。針對研磨性較高覆蓋層，可以采用胎體硬度較高金剛石尖齒鉆頭，低鉆壓、低轉速、低泵量鉆進；研磨性較高板巖地層，可以選擇胎體硬度適中金剛石尖齒鉆頭，高鉆壓、高轉速、高泵量鉆進；研磨性較低偉晶巖地層，可以選擇胎體硬度較低金剛石尖齒鉆頭，高鉆壓，低轉速，高泵量鉆進。詳細參數選取見表3。

（3）施工流程

前期準備→定位→平機臺、修路、搬家→安裝→調試→鉆進（變徑）→終孔→孔斜測量→綜合測井→驗收→封閉并作永久性標志→搬遷。

（4）質量管控措施

在鉆進過程中要高度重視和注意防止孔斜，覆蓋層和塊石土層使用無泵采芯，控制回次長度，少鉆多取，提高鉆孔質量，減少孔內事故，提高鉆探效率，確保安全生產。

（5）鉆孔施工情況

通過技術人員對孔位地形、地質條件的踏勘、研究，決定實行兩班制鉆進施工。項目自2021年6月03日開工到12月30日結束，共完成地質巖芯鉆孔11個，累計完成鉆探工作量8178.89m，各鉆孔施工效率情況見表3。

表3 鉆進技術參數的選擇

2.3 應用效果

（1）本次鉆探工作結合工作區地層巖性實際情況，當地層巖芯為板巖時，采用無錫中地（0°）HTW金剛石A2型尖齒鉆頭鉆進，可獲得和好的鉆進效果；地層巖性為偉晶巖時，采用無錫中地（-5°）NTW金剛石A2型尖齒鉆頭鉆進可有效的較小打滑現象，提高鉆進速度。

（2）通過ROKE-1000型鉆機在該地區的應用可以看出，1號鉆機鉆孔傾角在70-81°之間，月臺效率668.68m-987.68m，平均月臺效率799.43m，最高小時效率4.34m/h，最低小時效率2.91m/h；2號鉆機鉆孔傾角在79-87°之間，月臺效率806.69m-1206.04m，平均月臺效率898.81m，鉆機應用效果較好。

（3）便攜式全液壓鉆機配備兩個泥漿槽，不用單獨挖掘泥漿池，減少了環境的破壞，鉆進過程中采用新型環保配方泥漿，大大的降低了對環境的污染。

（4）便攜式全液壓鉆機具拆裝方便，輕量化的優勢，施工占地面積較少，鉆機采用拆卸、組裝方式，桅桿式鉆架，無需塔上作業，操作安全。

3 存在的問題

（1）便攜式全液壓鉆機雙液壓油缸加壓無法實時監控。加壓鉆進過程中雙油缸壓力偶發不平衡，易導致油管爆裂，甚至出現偏孔現象。

（2）市場上不易購買匹配的鉆機配件。當出現故障時，無法及時購買適合的配件，維修時間較長，耽擱工期。

4 結論和建議

（1）便攜式鉆機其性能良好在地質勘查中得到了廣泛應用，并且取得了不錯應用效果，應加強對其應用的推廣［3］。針對雅江木絨地區ROKE-1000型便攜式全液壓鉆機的應用，不僅降低工作強度，節約人工成本，而且還大大的減少鉆機搬運時間，提高工作效率，取得了較好的應用效果。

（2）建議改進鉆機實時監控措施，有效的把握鉆機施工過程中的各項性能參數，降低鉆機故障率，減少孔內事故的發生。

（3）以科學管理和先進技術為手段，建議加大便攜式鉆機綠色施工技術和工藝方法的研制，最大限度地減少鉆探施工對生態環境的擾動和影響。