勘探钻机

勘探钻机是地质勘探和资源开发中的核心设备，其技术发展已形成多层次体系，涵盖常规机械钻探、复合式钻探、高效取芯及循环介质技术四大类，以下是对勘探钻机的详细介绍：
一、技术分类与原理
1、常规机械钻探技术
冲击钻探法：通过钻具冲击力破碎岩层，分为机械冲击和人力冲击。适用于松散层及浅层硬岩。
回转钻探法：钻头回转研磨切削岩石，按钻头类型细分：
硬质合金钻进：适用于中硬岩层（如页岩、砂岩）。
金刚石钻进：用于极硬岩（花岗岩、石英岩），岩心采取率＞90%。
PDC（聚晶金刚石复合片）钻进：高效切削软至中硬岩层，广泛用于石油钻井。
2、复合式钻探技术
冲击-回转钻进：结合冲击破碎与回转剪切，液动/气动潜孔锤提供高频冲击（频率15-25Hz）。
3、高效取芯技术
绳索取芯：通过钢丝绳打捞内管提取岩心，无需提钻，减少辅助时间30%-50%，适用深度达3000米，需专用高强度钻杆。
液动潜孔锤取芯：以高压泥浆驱动潜孔锤产生冲击能，辅助金刚石钻头取芯，冲击功可达200J/次，适用于深部硬岩（如金属矿、地热井），破碎带岩心采取率＞85%。
4、循环介质技术
反循环钻探：利用循环介质将岩屑带出地表，分为：
空气反循环：适用于干旱区矿产勘探，岩屑上返速度20-30m/s，但样本易污染。
水力反循环：用于水文地质勘察，可获取分层水质数据。
泡沫钻井：以泡沫为循环介质，兼具空气钻速快与水力护壁优势，适用于裂隙发育地层。
二、核心设备与分类
1、按功能分类
回转式立轴钻机：适用于金属或非金属勘探，按钻探深度分为浅孔（5-100米）、中深孔（100-800米）、深孔（800米以上）钻机。
转盘钻机：多用于油气勘探，钻井较深，功率需求大。
冲击回转钻机：通过水力或风力冲击器提升硬岩钻进效率，扩大硬质合金钻头适用范围。
2、按应用领域分类
地质岩心钻机：用于采取岩矿心，支撑地质分析。
水文水井钻机：开采地下水，需高效排渣技术。
石油天然气钻机：开发油气资源，需耐高温高压设计。
工程勘察钻机：适用于建筑、交通等工程地质勘察。