地質螺旋鉆桿是一種漸進空腔型容積式孔底動力機,簡稱螺桿鉆。以泥漿、清水為動力介質,通過鉆桿中心孔輸送到孔底的螺桿鉆,實質上是把液體壓力能轉換為機械能的一種能量轉換裝置。鉆探時,螺桿鉆直接帶動連接在其孔底傳動軸上的巖心管和鉆頭回轉,整個鉆桿柱僅作為輸送高壓工作介質的通道和支撐鉆頭反扭矩的桿件,不作回轉運動。采用螺桿鉆鉆探與常規鉆探相比有許多優點,如鉆桿磨損大幅度下降,鉆速高。它是打定向孔的主要器具,在鉆探領域已發揮作用。
1955年,美國克利斯坦森礦山鉆探制品公司根據莫因諾原理開始研究,于1964年首先取得成功,定名為“戴納鉆”;蘇聯于70年代初研究成功“凸”型螺桿鉆;中國地礦部勘探技術研究所于80年代初研制螺桿鉆成功。至今生產螺桿鉆的國家有美國、俄羅斯、中國、德國等。
螺桿鉆*早是用來打垂直孔,現在主要用來打各種定向孔和特種工程孔如礦井凍結孔。*大鉆孔深度達9023米。目前世界上螺桿鉆*小直徑為44.5毫米,*大直徑為304.8毫米。利用螺桿鉆進行巖心鉆探時,應在驅動軸與鉆頭間加上巖心管采取巖心。 |