液動潛孔錘

液動潛孔錘鑽探是對常規迴轉鑽探的重大改革，是繼現代金剛石鑽探和空氣鑽探之後的鑽探新方法。它較好地利用了堅硬岩石脆性大而抗剪強度較低不耐衝擊力的弱點，是解決堅硬岩層和某些複雜岩層鑽探效率低鑽孔質量差的有效鑽探技術 ^[2]  。

與常規迴轉鑽進相比 ^[3]  ，液動潛孔錘鑽探具有以下優點：

（1）充分利用現場常規配套設備，基本不改變現有操作規程；

（2）由於泥漿泵的泵壓容易達到較高值，因此液動錘適應孔深更大（已經達到5118m）；

（3）硬巖地層鑽進時效高 ^[4]  ；

（4）破碎地層不易堵心，回次進尺長；

（5）有效延長鑽頭壽命；

（6）一定程度減輕孔斜強度；

（7）能量消耗較低，環境污染少；

（8）不怕含水層，護壁能力強；

（9）操作容易維修方便 ^[5]  。

（1）正作用式：閥和衝錘的回程運動依靠各自彈簧，而衝程依靠水擊驅動衝錘下行產生衝擊能量。

（2）反作用式：利用沖洗液的壓力增高推動衝錘上行壓縮工作彈簧儲存能量，當閥門打開，液流暢通工作室壓力降低，工作彈簧釋放儲存能量驅動衝錘下行產生衝擊。

（3）雙作用式：衝錘的回程及衝程運動均依靠沖洗液的壓力驅動，當衝錘下行時產生衝擊能量。

（4）複合作用式：綜合以上三種作用形式中的任二種研發的產品。

（5）中空貫通式 ^[6]  ：配合氣舉、水力中心反循環鑽進研發，它與普通液動錘的區別在於沿其軸線從上到下設有一個貫通的柱狀孔，在鑽進中構成的反循環連續輸送岩心（樣）的通道。因此心部的全部零件都是貫通的，如逆止閥、缸座、活塞及鑽頭等都是筒狀。

（6）與其他技術結合的派生產品（如繩索取心式、液氣兩用式等）。 ^[3] 

我國是世界上開展液動錘技術研究和應用工作做得最好的國家之一，在該領域處於領先，自1958 年開始系統的專題研究，1961年列為地質部重點項目，除去“文革”期間被迫中斷外，一直堅持研究開發工作。

液動錘技術應用領域廣泛、效果顯著從小口徑岩心鑽探（最深應用到4006.17米 ^[7]  ），正在向水文水井、錨固施工、水下炸礁、廊道施工、科學鑽探等領域拓展。 已取得良好的經濟效益和社會效益。

液動錘鑽探經過幾開發和實踐，證明是對付堅硬和複雜岩層的先進鑽探技術。 各種液動錘已經形成一類新型孔底動力機，並將得到更深入和更高層次的發展 ^[8]  。

首先，隨着高科技和電子技術的發展，衝擊迴轉鑽探的理論研究水平將有重大的突破，各種不同結構型式的液動錘其衝錘和各運動部件的力學特性表達式將得到改進和充實，利用計算機模擬仿真將對液動錘的結構、參數設計進一步簡化、優化和科學化。對液動錘性能參數的測試方法將會更加準確、直觀和智能化，新型先進專業化的傳感器和普及型的高速攝影測試技術將得到應用。

為迎接市場環境的挑戰，液動錘的品種和型號將適當減少和進一步優化並普遍實現批量規模製造。 並會由於衝擊功增大而在其加工精度、選材、熱處理防腐處理等方面積極借鑑和參考風動潛孔錘相關技術，到或超過風動潛孔錘的水平。

液動錘將向多功能、廣用途方向發展。 繼續保持在岩心鑽探、水文水井鑽探應用的同時，將重點向石油、天然氣及地熱鑽探領域發展，這是根據國民經濟和環境可持續發展戰略對水、油、氣等資源的需求所決定。 將液動錘鑽探技術向這方面發展，會有廣闊的市場前景，這主要應解決易損件壽命、沖洗液適應性、深孔背壓、入井性能穩定可靠性以及液動錘性能與牙輪鑽頭匹配性等問題。

繩索取心液動錘與渦輪鑽或螺桿鑽及長壽命鑽頭或不提鑽換鑽頭相融合的鑽進系統研究，將會在科學深鑽施工中發揮積極作用。積極研發貫通式液動錘與雙壁鑽具融合技術，提高巖樣質量和硬巖鑽進效率。

研製採用高壓油或其他洗井介質驅動的閉路循環液動錘可能會是新一代產品的重要內容。 如在非井挖地下管線施工中利用油壓式夯管錘其效率將高於氣動夯管錘，且性能易調節、噪聲低 ^[9]  。