公元前2世紀,中國已有用人力并借助竹弓彈力使錐形鉆頭沖擊地層而鉆進的原始沖擊式鉆機,后曾在中國農(nóng)村中長期使用。直至20世紀50年代,才從國外引進鋼絲繩沖擊式鉆機,60年代初開始發(fā)展大、小鍋錐、沖抓錐等簡易水井鉆機。1966年前后開始研制正循環(huán)轉(zhuǎn)盤式鉆機,1974年前后研制成功反循環(huán)轉(zhuǎn)盤式鉆機和復合式鉆機,70年代末創(chuàng)制了潛孔振動回轉(zhuǎn)式鉆機。歐美各國在19世紀主要使用鋼絲繩沖擊式鉆機,19世紀60年代,法國首先使用轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)式鉆機,以后傳入美國并得到迅速發(fā)展。20世紀50年代,開始發(fā)展反循環(huán)轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)式鉆機,以后又出現(xiàn)了用壓縮空氣代替泥漿作為洗井介質(zhì)的轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)式鉆機,至70年代發(fā)展了液壓動力頭回轉(zhuǎn)式鉆機。
有的轉(zhuǎn)盤式鉆機同時備有泥漿泵和空氣壓縮機,可根據(jù)情況選用不同的洗井方式。
液壓動力頭式鉆機 回轉(zhuǎn)式鉆機的一種。由液壓馬達通過減速器驅(qū)動,并以沿塔架上下移動的動力頭代替轉(zhuǎn)盤式鉆機上的轉(zhuǎn)盤和水,驅(qū)動鉆桿和鉆頭旋轉(zhuǎn)切削巖層??捎弥睆竭_1米的大型鉆頭鉆鑿大口徑水井,其特點是鉆進速度快,鉆具的裝卸和下井管較簡便,接長鉆桿時無需提升鉆具,簡免了卷揚機、提升滑車、轉(zhuǎn)盤、水、方鉆桿等一系列部件。潛孔振動回轉(zhuǎn)式鉆機 是以振動和回轉(zhuǎn)運動相結(jié)合的方式鉆進巖層的一種回轉(zhuǎn)式鉆機。鉆具由鉆頭、振動器、消振器和導向筒等組成(圖3)。振動器產(chǎn)生的激振力使整個鉆具作錐擺運動。鉆頭通過摩擦圈套裝在振動器外殼的外面,一方面隨振動器作頻率約為1000轉(zhuǎn)/分、振幅約9毫米的水平圓周振動;另一方面又繞振動器軸線作3~12轉(zhuǎn)/分的低速旋轉(zhuǎn)運動以破碎巖層,而鉆桿則不轉(zhuǎn),并借消振器避免將振動傳給鉆桿。采用壓縮空氣反循環(huán)方式洗井,使巖屑通過位于振動器中心的導管和鉆桿內(nèi)腔排出井外。這種鉆機結(jié)構(gòu)簡單,鉆進效率高。井孔直徑為600毫米左右,鉆進深度可達150米。
為了適應不同地層鉆進的需要,提高鉆進效率,水井鉆機正向多用途鉆機及全液壓傳動與操縱的方向發(fā)展:即一臺鉆機備有多種設備和附件,可采用沖擊式、回轉(zhuǎn)式和潛孔錘等多種鉆井方式;還可采用泥漿洗井、壓縮空氣洗井和正、反循環(huán)洗井等方法。
鉆孔起始部位稱孔口,側(cè)部稱孔壁,底部稱孔底。鉆孔的直徑D簡稱孔徑,孔口直徑稱開孔口徑,孔底直徑稱終孔直徑。從孔口至孔底的距離H稱鉆孔深度,簡稱孔深。鉆孔的某一段稱孔段。
通常指用尖銳的旋轉(zhuǎn)工具在堅硬的物體上鉆穿。如:在木板上鉆孔。在數(shù)處給一塊金屬板鉆孔。用鑿巖機(在堅固材料中)鉆孔洞。在花崗巖上鉆孔。2.指為了裝飾、識別或便于分開而(常用機器)打一排小孔或花樣。形似獨木舟有時鉆孔作為垂飾的船形寶石。