反循环钻机在入岩施工时的转速和加压参数需根据岩层特性、钻头类型和设备型号综合调整。以下是关键要点分析:
1. 转速范围
硬岩层(花岗岩、玄武岩):通常采用低速钻进,转速控制在20-50 rpm,以降低钻头磨损和钻杆振动。
中硬岩层(砂岩、石灰岩):转速可提升至50-100 rpm,平衡钻进效率与钻具寿命。
软岩或风化层:转速可达100-150 rpm,配合大排量泥浆冲洗。
2. 加压参数
硬岩加压:需高压力(50-120 kN),但需避免瞬时过载导致钻头崩齿,建议采用渐进式加压。
钻压控制技术:现代钻机配备液压或电子反馈系统,实时调节钻压,防止卡钻或偏斜。
3. 钻头类型影响
牙轮钻头:依赖冲击破碎,转速较低(20-60 rpm),钻压需保持稳定。
金刚石钻头:适合高转速(80-120 rpm),但钻压需降低(30-80 kN)以避免胎体过热。
4. 配套工艺
泥浆循环:高比重泥浆(1.2-1.5 g/cm³)可增强岩屑携带能力,转速需与泥浆泵流量匹配。
钻杆选型:厚壁钻杆(如S135钢级)可承受更高扭矩和钻压,适合深孔硬岩钻进。
5. 特殊工况处理
裂隙发育地层:降低转速(≤30 rpm)并减小钻压,防止钻具卡滞。
倾斜钻进:需动态调整转速和钻压,配合导向仪纠偏。
6. 设备限制因素
电动机驱动钻机扭矩曲线平缓,适合中低速钻进;
液压驱动钻机调速范围宽(0-150 rpm),适应复杂地层。
典型操作案例:在花岗岩层中,采用φ250mm钻头时,推荐转速40 rpm、钻压80 kN,搭配1.3 g/cm³泥浆,钻进效率可达1-2 m/h。若岩层含石英脉,需进一步降低转速至30 rpm以减少钻头异常磨损。
最终参数需通过试钻确定,并定期监测钻头磨损和岩屑形态以优化调整。钻进过程中出现异常振动或扭矩波动时,应立即停钻检查。
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