鉆探泵

①能產(chǎn)生較高的泵壓，克服較大的阻力，維持鉆孔沖洗液的循環(huán)流動(dòng)。②能在泵壓變化很大的情況下維持一定的沖洗液排量，保證排除巖屑所要求的沖洗液上返速度。③排量可以在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，能適應(yīng)不同鉆進(jìn)條件的要求。④堅(jiān)固耐用，尤其是與沖洗液接觸的零件應(yīng)耐磨，抗腐蝕，能長(zhǎng)時(shí)間吸排含有泥砂和巖屑等的沖洗液。⑤配備有過(guò)載保護(hù)裝置及壓力指示儀表。⑥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便。⑦體積小、重量輕、易搬遷。基于這些要求，經(jīng)過(guò)專門設(shè)計(jì)的容積式泵中的往復(fù)式泥漿泵，在巖心鉆探中獲得廣泛應(yīng)用。

往復(fù)泵主要由動(dòng)力端和液力端兩大部分組成。動(dòng)力端的功能是接受動(dòng)力機(jī)的驅(qū)動(dòng)，并將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。液力端的作用是在吸排液閥門的配合下，利用活塞或柱塞在泵缸內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使其作用容積增大造成負(fù)壓吸入液體，或使作用容積減小造成升壓排出液體。單作用式往復(fù)泵因吸液和排液分別在兩個(gè)行程中完成，其排液過(guò)程有明顯的間斷。為使單作用泵實(shí)現(xiàn)連續(xù)排液，可設(shè)置兩個(gè)泵缸并使兩個(gè)活塞的運(yùn)動(dòng)相差180°，或設(shè)置三個(gè)泵缸使三個(gè)活塞的運(yùn)動(dòng)彼此相差120°。以前的往復(fù)式泥漿泵排量都是固定的，為擴(kuò)大其使用范圍，通常配備兩三種直徑的活塞和缸套，通過(guò)改換缸徑來(lái)滿足對(duì)排量和壓力的不同要求?，F(xiàn)在的變量泥漿泵，可在工作過(guò)程中根據(jù)需要方便地調(diào)節(jié)活塞每分鐘的往復(fù)次數(shù)，達(dá)到改變排量的目的。其結(jié)構(gòu)有兩種形式，一是在動(dòng)力端的曲軸箱中增加變速機(jī)構(gòu); 二是在泵與動(dòng)力機(jī)之間增加一個(gè)獨(dú)立的變速箱。前者的變量檔數(shù)較少，后者變量范圍大、檔數(shù)多。為降低制造成本，多借用大批量生產(chǎn)的汽車變速箱。往復(fù)泵的排液壓力隨管路阻力的變化而自動(dòng)升降，但其最大壓力已由安全閥設(shè)定，超過(guò)限度會(huì)自動(dòng)泄流降壓，以確保安全。

往復(fù)式泥漿泵的結(jié)構(gòu)已基本定型，產(chǎn)品也已系列化，其進(jìn)一步發(fā)展主要是繼續(xù)尋求提高活塞、柱塞、缸套、閥門等易損件耐用度的方法;研制便于調(diào)整和更換的密封裝置; 在保證一定排量和泵壓的前提下進(jìn)行輕便化等。三缸單作用式泵比雙缸雙作用式泵的排量脈動(dòng)小，易損件少，密封調(diào)整方便，應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大。

按其工作原理基本可分為動(dòng)力式及容積式兩大類。①動(dòng)力式泵，包括離心泵、軸流泵、葉輪泵等，通過(guò)將液體運(yùn)動(dòng)速度變化轉(zhuǎn)化為壓力變化而完成液體吸排，適用于排量較大而泵壓較低的場(chǎng)合。②容積式泵，包括往復(fù)泵、螺桿泵、齒輪泵、葉片泵等，靠改變密封泵室的容積，引起液體壓力變化實(shí)現(xiàn)液體吸排，適于在排量較小、泵壓較高的情況下使用。在鉆探施工中，采用反循環(huán)方式鉆進(jìn)大口徑淺鉆孔時(shí)，常用的砂石泵和噴射泵屬于動(dòng)力式泵; 在巖心鉆探等小口徑深孔鉆進(jìn)時(shí)，通常都用往復(fù)泵、螺桿泵等容積式泵。

往復(fù)式泥漿泵按推動(dòng)沖洗液元件的形狀分為活塞泵和柱塞泵; 按一次往復(fù)運(yùn)動(dòng)中的吸排液作用次數(shù)分為單作用式和雙作用式，活塞泵可以是單作用式也可以是雙作用式，柱塞泵只有單作用式;按工作缸的數(shù)目分為單缸泵、雙缸泵、三缸泵和多缸泵; 按工作缸在機(jī)體上的布置方式分為臥式和立式。巖心鉆探中最常用的泥漿泵是臥式雙缸雙作用往復(fù)式活塞泵和臥式三缸單作用往復(fù)式柱塞(或活塞)泵 (參見(jiàn)彩圖插頁(yè)第38頁(yè)) 兩種。

巖心鉆探用泵是指鉆孔沖洗用泵。我國(guó)原地質(zhì)礦產(chǎn)部部頒標(biāo)準(zhǔn)中定名為用泥漿泵，主要采用往復(fù)式泵，在小直徑淺孔鉆進(jìn)中,也采用回轉(zhuǎn)式螺桿泵。鉆探用泵按用途不同分為供水泵、鉆孔沖洗用泵、泵吸及泵舉反循環(huán)鉆進(jìn)用泵、沖洗液凈構(gòu)化設(shè)備中的砂系等。

巖心鉆探用泵是從事巖心鉆探工作必不可少的設(shè)備之一。它的主要功用如下。在鉆孔過(guò)程中向鉆孔內(nèi)輸送沖洗液。沖洗液在循環(huán)過(guò)程中，帶走孔內(nèi)的巖粉，保持孔底清潔;冷卻鉆頭、潤(rùn)滑鉆具;并增大孔內(nèi)液柱壓力，如沖洗液為泥漿時(shí)，在孔壁上能形成薄而致密的泥皮,保持孔壁的穩(wěn)定。輸送具有能量的液體。這些液體可作為渦輪鉆具、螺桿鉆具、射流沖擊鉆具的動(dòng)力介愛(ài)質(zhì)，直接驅(qū)動(dòng)這些鉆具破碎巖石。借助泵上的壓力表所反映的泵壓變化,間接了解孔內(nèi)鉆進(jìn)的情況。用來(lái)為鉆探機(jī)場(chǎng)其他用途供水。

輪轉(zhuǎn)式鉆探是用強(qiáng)力的泥漿沖洗進(jìn)行的。

要鉆很深的和直徑很大的鉆井時(shí)，水泵也應(yīng)具有大的排水量及高的壓力。

由于水泵系為抽送泥漿而用的，而泥漿中幾乎經(jīng)常含有砂粒，因此水泵的構(gòu)造應(yīng)有下列各項(xiàng)特點(diǎn)：

一、水泵的汽缸應(yīng)安有易于置換的缸套，該套用特制螺釘擰住，并用填料填緊。因此，就有可能安裝調(diào)整水泵排水量和壓力的各種不同直徑的汽缸套。

二、活塞上安裝橡皮墊圈。

三、活瓣及活瓣槽設(shè)置在大尺寸的室中，并使之易于儉查及替換?；畎暧心z墊。

四、所有水泵都裝有空氣帽及安全閥。

依據(jù)現(xiàn)有動(dòng)力的種類，采用蒸汽的或是傳動(dòng)的水泵。

鉆探設(shè)備是指用于鉆探施工這種特定工況的機(jī)械裝置和設(shè)備，主要由鉆機(jī)、泥漿泵及泥漿凈化設(shè)備，泥漿攪拌機(jī)，鉆塔等組成。

中文名稱

鉆探設(shè)備

英文名稱

drilling equipment

定　　義

鉆孔施工所使用的地面設(shè)備總稱。包括鉆探機(jī)、動(dòng)力機(jī)、泥漿泵、鉆塔等。

應(yīng)用學(xué)科

煤炭科技（一級(jí)學(xué)科），煤田地質(zhì)與勘探（二級(jí)學(xué)科），煤田鉆探（三級(jí)學(xué)科）