[科普中国]-钢绳冲击式钻机

钢绳冲击式钻机是指用钢绳悬吊钻具，借重力自由下落凿碎岩石的钻孔机械。主要用于露天矿山钻凿爆破孔。也可用于钻凿水井。钻孔直径为150-400mm，钻孔深度可达300m，一般为10-20m。钻具重量为1-3t。钻机由钻具、钻架、钻具提升系统、操纵系统和行走胆带车组成。悬吊钻具的钢绳绕过钻架上端滑轮、冲击压轮、导向轮。缠绕和固定在提升绞车卷筒上。

简介钢绳冲击式钻机是指用钢绳悬吊钻具，借重力自由下落凿碎岩石的钻孔机械。主要用于露天矿山钻凿爆破孔。也可用于钻凿水井。钻孔直径为150-400mm，钻孔深度可达300m，一般为10-20m。钻具重量为1-3t1。

基本构造钻机由钻具、钻架、钻具提升系统、操纵系统和行走胆带车组成（见图1）。悬吊钻具的钢绳绕过钻架上端滑轮、冲击压轮、导向轮。缠绕和固定在提升绞车卷筒上。钻孔时、电动机通过主轴驱动由冲击齿轮和连杆组成的曲柄摇杆机构，使冲击梁绕导向轮轴上下摆动，压轮下降到最低处时，钻具被提升0.6-1.2m，压轮上升到最高处时，钻具便似自由落体下落，冲击孔底、凿碎矿岩，压轮再次下压时钻具提起。借钢绳松劲回转一个角度。随着钻孔向下延深，松开绞车卷筒制动器，放出一段钢绳，使钻具向下移动，继续钻进。钻进过程中需向孔内加水。使破碎的岩碴形成悬浮状泥浆。为减小泥浆对钻具下落的阻力，定期地用有底阀的圆筒形取浆筒取浆。然后再钻进，钻进软岩时用十字形钻头，钻进有裂隙的或坚硬的矿岩时用十字形和马蹄形钻头2。

发展趋势1683年胡思曼提出用人力提升重锤然后白由落下锤击钎杆及钎头的凿岩机。1838年出现大型落锤凿岩机，随后研制出钢绳提升钻具，并自由下落直接冲击孔底岩石的钢绳冲击钻机，1859年首次在美国用于油井钻进。1844-1849年法国发明了自由落锤凿岩法，20世纪20年代美国露天矿开始使用钢绳冲击式钻机。到50年代成为露天矿的主要钻孔机械。由于它只能钻凿垂直孔，冲击频率受钻具提升高度，重力加速度和泥浆阻力的限制，一般不超过45-60次/min。钻孔效率较低(50m)时还有使用3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学