說道地質鑽機不知各位看管對此有何印象,顧名思義地質鑽機其實就是應用於地質勘探,包括煤田、石油、冶金、礦產、地質、水文、有色、核工業勘探的鑽探機械設備。一般來講地質鑽機都是迴轉式的採樣鑽,需要使用水來給鑽頭降溫並將鑽進過程中產生的碎屑帶出鑽孔。
地質鑽機家族非常龐大,因為人們的需求不同所以地質鑽機的分類十分詳細,按鑽進方法可把鑽機分成三類:
1. 衝擊式鑽機:鋼絲繩衝擊式、鑽杆衝擊式鑽機。
2. 迴轉式鑽機:立軸式 手把給進式、螺旋差動給進式、液壓給進式鑽機; 轉盤鋼繩式、液壓式鑽機、移動迴轉器式、全液壓動力頭式、機械動力頭式鑽機。
3. 複合式鑽機:振動、衝擊、迴轉、靜壓等功能已不同組合方式 複合在一起的鑽機。
今天我們來講一下淺層鑽探常用到的地質鑽機「美國紹爾背包鑽機」。
紹爾鑽機是我國背包鑽機領域的先驅者,正式它將國外背包鑽機的理念帶到國內並通過11年的不斷努力發揚光大,讓我國很多行業使用上這種輕便且性能強悍的鑽探設備。
紹爾鑽機在地質鑽機中算是淺層取樣鑽機類,只因其鑽探深度僅為23m,和那些動輒百米、千米、萬米的大型鑽機相比,紹爾鑽機的鑽探深度微不足道,但是紹爾鑽機在我國闖出一番事業並不在於它的鑽探性能,而是它的便攜性與機動性,對於鑽探而言,便攜性與機動性是一個老大難問題,百米、千米、萬米的大型鑽機即便是被命名為「輕便鑽機」其體量也是十分可觀,至少有幾百公斤,這樣的重要休要說一個人,就是一個勘探小隊搬運起來都是十分困難的,更何況大鑽在開鑽前還需要搭建平臺找尋水源甚是複雜。
早在2009年,一組地質學家攜帶紹爾背包鑽機飛往Kefalonia島(希臘西海岸克法利尼亞島),為Robert Bittlestone領導的「Odysseus Unbound」調查進行了一系列的鑽探工作。儘管地質工作者在項目中完成的鑽探工作大大超出Bittlestone的預期標準,但是鑽柱聯軸器的扭曲和鑽柱下鑽孔附近的不穩定損失,證明了紹爾鑽機原始齒輪在使用時的性能極限。地質學家們立即將使用報告反饋給紹爾公司,紹爾鑽機公司著急機械工程師們針對這種情況進行了新零件的研發,設計了更加堅固的耦合部件,這些部件的厚度是原件的兩倍,並且改進了結構在部件加工時要求進行熱處理使其強度更進一步。此外,機械設計師設計並製造了一種新工具,即鬆散材質鑽頭(LMB),這是一種注入式的硬質合金鑽頭,後來在試驗中發現LMB在不穩定的地層中表現非常出色。經過紹爾公司的改進後Bittlestone使用升級款的紹爾鑽機和全新的LMB鑽頭終於在「Odysseus Unbound」項目中完成了23米深的鑽進記錄
但是紹爾鑽機的出現很有效地解決了這一問題,將幾百公斤重的設備壓縮到了8kg重,哪怕是升級性能的第三代紹爾鑽機也僅重9kg,而23米的鑽探深度也可以滿足很多行業很多領域的使用需求,讓很多的勘探、勘察、調查變得可能,變得簡單。
雖然紹爾鑽機的口徑有限,鑽深有限,但是它的消耗也很低,一箱油可以確保一天的工作,而水源方面相較於大型鑽機而言可算是非常的省水。
除此之外紹爾鑽機的出現還大大地促進了我國以鑽代槽的勘探理念減少了水土的破壞,保護了自然環境。