为解决旋挖钻机在硬岩地层中施工困难的问题,借鉴地质钻探领域成熟的工艺方法,研制了适用于旋挖钻机用的空气潜孔锤反循环钻进工艺方法及设备。该工艺方法在不改变旋挖钻机任何结构的情况下,配套空气潜孔锤反循环钻具即可实现硬岩的快速钻进,解决了大口径钻探排渣困难的难题,且能够达到环保的要求。气动潜孔锤反循环钻具的设计全面考虑了大口径桩基施工及潜孔锤应用特点,气水龙头的双通道、大通孔设计满足进气排渣要求,反循环双壁钻杆为同心式,密封可靠,钻具的连接采用六方快速连接。通过在厦门地铁施工试验,验证了其可行性。

本文针对目前市场上工程钻机施工过程中存在工艺适应性差、钻进效率低、能耗较高等问题,介绍了一种采用负载反馈系统的新型全液压工程钻机——CTG-200型工程钻机。其具有适应强、节能降耗、钻进行程长、起拔能力大及自动卸扣等优点。野外地质勘探结果表明,CTG-200型全液压工程钻机履带行走平稳,性能稳定,操作简单,给进辅助时间少,钻具提升速度快,拆卸钻具及多角度孔位施工方便快捷,很好地解决了工程施工过程中难以克服的问题。无疑,全液压工程钻机是解决当今钻探市场对钻机高效与节能环保需求的一个新的发展方向。

介绍了ZT-TG500型推管机的参数、工作原理、主要结构构成及其功能、关键技术、用途。推管机在非开挖施工过程中,对非开挖设备起到了辅助的作用,能够"营救"施工中卡死的管线,也可以协助非开挖设备推动管线前进,保证工程的成功。该推管机采用电液比例控制技术,能够实现零到最大无级调速,给施工带来了很多的益处;卡瓦橡胶硫化涂覆技术,保证了卡瓦夹紧时不损坏钢管表面的防腐层,同时保证了足够的夹持力而不打滑;双油缸同步防扭技术,采用滑动导轨与大型分流阀的机液控制方法,来实现油缸的零阻力,使油缸的推力能有效地应用到工程中。通过青州水管铺设与穿越松花江的自来水管铺设的现场应用,取得了良好的效果。

桂中-南盘江地区的浅部地层裂隙、溶洞发育,破碎带多,井漏、井垮严重,泥浆护壁钻进成孔难度较大。针对该类地层,首次将跟管钻进技术引入大口径页岩气井钻探——黔水地1井导管段钻探,有效地解决了该井导管段的成孔难等问题。并通过系统总结该技术在黔水地1井工程施工中的实际应用情况,为今后类似工程提供了宝贵经验和建议。

根据湘西金矿深厚陡倾角地层的特点,采用传统防斜方法(如满眼组合防斜技术、钟摆组合防斜技术)不能保证钻孔垂直度,首次使用随钻测斜仪配合螺杆定向钻进先施工引导孔,再用气动潜孔锤冲击回转钻进快速完成大口径充填孔扩孔,取得了较好的效果。采用螺杆能较好地实现定向钻进,钻孔轨迹偏斜位移能被控制在8.67 m范围内。

根据多年产品开发过程中液压系统设计的经验和体会，结合液压元件的新进展，通过几种典型的开式液压系统节流调速控制方式的对比和分析，对不同种类钻机及不同档次产品的性价比，提出建议及解决方案，供同行参考。

针对在实际应用中非开挖钻机液压系统出现气蚀现象而造成液压系统失效的问题，分析了气蚀产生的原因，提出了预防措施。

导向钻机液压管路的尺寸直接影响着能量损失以及管路体积、质量的大小。采用优化设计方法综合考虑能量损失及管路体积2方面的影响建立了导向钻机吸油管路的目标函数经编程求解确定了管路的合理尺寸。

深入分析了全液压坑道钻机液压系统的污染来源及危害以钻机油箱的设计环节为重点分析了液压系统油液污染控制方法并对钻机其他元件污染控制及钻机使用阶段污染控制有针对地提出改进措施提高了液压系统的清洁度及坑道钻机的可靠性。研究结果对其他工程机械液压净化系统的设计维护具有借鉴意义。

钻探工作对液压钻机的回转、给进和升降液压回路都有性能上的要求，传统的手动控制阀与定量泵组成的普通液压系统技术较落后，对不同地层钻进控制能力和适应性差，而负载敏感液压回路对钻进适应性强，可提高钻进效率，且液压系统能耗少、发热少、传动效率高。介绍了液压动力头岩心钻机的负载敏感液压回路的工作原理，系统的特点及对钻探工作的负载适应能力。