1、風(fēng)量、風(fēng)速和風(fēng)壓

       一般認(rèn)為所有壓縮空氣的壓力高，則潛孔沖擊器鉆進(jìn)的效率也高，而且鉆頭的使用壽命也長(zhǎng)。供風(fēng)量不僅是保證沖擊器工作的基本條件，也是保證鉆孔是否正常排粉的重要因素，因?yàn)樵诟煽諝獾你@進(jìn)情況下，排粉效果的好壞，主要是和上返風(fēng)速有關(guān)，而風(fēng)速就和供風(fēng)量發(fā)生直接關(guān)系。

       風(fēng)量根據(jù)所用沖擊器的性能以及要滿足洗井所需要的上返風(fēng)速而確定。因?yàn)閹r屑在氣流介質(zhì)中由于本身的粘度、密度和形狀的不同而具有不同的懸浮速度，因此要使用巖屑有效的排出孔外，達(dá)到孔底干凈，就必須采用大于巖屑懸浮速度的上返風(fēng)速。對(duì)于反循環(huán)潛孔沖擊器近來(lái)有不存在此類問(wèn)題的探討。對(duì)于一般正循環(huán)鉆進(jìn)，壓縮空氣在鉆桿與孔壁環(huán)間間隙的上返流速，一般推薦在15-30m/s。有的工作環(huán)境復(fù)雜施工小組就推薦排巖所需風(fēng)量往往還超過(guò)潛孔沖擊器工作風(fēng)量。在鉆桿直徑與鉆頭直徑相差較大時(shí)，潛孔沖擊器在低風(fēng)壓選運(yùn)轉(zhuǎn)，因氣量不足，不能產(chǎn)生足夠的氣流速度，巖屑不能及時(shí)排出孔外而堆積在孔底，這樣容易出現(xiàn)埋鉆，導(dǎo)致孔內(nèi)事故發(fā)生。

因此，在進(jìn)行大孔徑潛孔沖擊時(shí)。鉆孔直徑和所用鉆桿直徑級(jí)差比大時(shí)，就出現(xiàn)了潛孔沖擊器供風(fēng)量不能滿足排渣所需風(fēng)量的問(wèn)題，所以攜帶孔底巖屑鉆桿直徑與井壁之間的環(huán)狀間隙就顯得尤為重要。供風(fēng)量的選擇與確定，主要是要保證一定的環(huán)空上返風(fēng)速，依下列公式推算（正循環(huán)大于15m/s）：

式中：V-上返風(fēng)速m/s；Q-供風(fēng)量m³/min；D-鉆孔直徑mm；d-鉆桿mm。

選擇好風(fēng)量、風(fēng)速和風(fēng)壓的技術(shù)關(guān)鍵在于如何掌握好2個(gè)關(guān)系：空氣能量和循環(huán)阻力的關(guān)系；上返速度和清空效果的關(guān)系；介質(zhì)密度和鉆井條件的關(guān)系。在解決好上述關(guān)系的同時(shí)，還要采取相應(yīng)的技術(shù)措施，如：增加供風(fēng)量和供風(fēng)壓力；減小環(huán)流斷面；有條件時(shí)選擇反循環(huán)沖擊器鉆進(jìn)；合理選用沖擊器器型號(hào)；調(diào)整介質(zhì)密度，采用氣液兩相介質(zhì)循環(huán)，如采用泡沫劑、霧化以及其他充氣介質(zhì)等。通常規(guī)律是其相同條件下風(fēng)壓愈高鉆速愈快。隨孔深的增加所需壓力也增大如鉆Φ120mm的鉆孔，深150m時(shí)需要消耗風(fēng)壓1.4Mpa，深200m是需要消耗風(fēng)壓1.7Mpa。另外用空氣泡沫鉆進(jìn)消耗風(fēng)壓約比純凈空氣增大0.18Mpa，同樣條件下，如孔深200m時(shí)用空氣泡沫其沖孔風(fēng)壓為2.21Mpa，而純凈空氣鉆進(jìn)風(fēng)壓僅為1.7Mpa，不同沖孔方法對(duì)配備空壓機(jī)能力的要求也不同。此外，在有水的情況下鉆進(jìn)，背壓對(duì)潛孔沖擊器沒(méi)10m增加0.1Mpa。

   為減少巖屑堆積，還可在潛孔沖擊器上部安裝沉淀管的辦法，能取得效果，并使風(fēng)量消耗減輕。

3、軸向壓力

   從沖擊碎巖原理來(lái)看，巖石主要是靠沖擊動(dòng)載作用下破碎的，因此潛孔沖器器鉆進(jìn)效率的高低，主要是取決于沖擊功的大小和沖擊頻率的多少，而軸壓是保證沖擊功充分發(fā)揮作用的輔助力，過(guò)大過(guò)小都會(huì)影響鉆進(jìn)正常進(jìn)行，大則會(huì)引起鉆具的振動(dòng)、鉆頭過(guò)早磨損、硬質(zhì)合金齒掉落、回轉(zhuǎn)困難；過(guò)小將會(huì)影響沖擊功的有效傳遞。

   表1列出幾種規(guī)格潛孔鉆進(jìn)時(shí)推薦選用的軸向壓力范圍，如果鉆孔內(nèi)鉆柱自身重力超出其范圍時(shí)應(yīng)采取減壓鉆進(jìn)。

表1 風(fēng)動(dòng)潛孔沖擊器鉆進(jìn)推薦的軸向壓力

潛孔沖擊器鉆進(jìn)主要靠活塞來(lái)沖擊鉆頭，而不是靠鉆桿柱加壓提高鉆速。這不同圖牙輪鉆頭回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。因此，為防止鉆桿劇烈震動(dòng)，盡可能選用下限值，鉆壓過(guò)高會(huì)損壞沖擊器和鉆頭，使鉆速下降。

2、轉(zhuǎn)速

潛孔沖擊器鉆進(jìn)是屬于慢回轉(zhuǎn)的一種鉆進(jìn)方法，合理的轉(zhuǎn)速選擇，對(duì)鉆頭壽命乃至鉆進(jìn)成本至關(guān)重要。它主要與沖擊器所產(chǎn)生的沖擊功的大小、沖擊器頻率的高低、鉆頭的形式以及鉆巖的無(wú)力機(jī)械性質(zhì)有關(guān)。潛孔鉆進(jìn)以沖擊碎巖為主，所以無(wú)需過(guò)快的線速度。轉(zhuǎn)速太快，對(duì)鉆頭的壽命不利，特別在研磨性強(qiáng)的巖層，轉(zhuǎn)速硅塊將使鉆頭外圍的刃齒很快磨損和碎裂。

   如果轉(zhuǎn)速太慢，則將使柱齒沖擊時(shí)與已有沖擊破碎點(diǎn)（凹坑）重復(fù)，導(dǎo)致鉆速下降。常規(guī)是巖石愈硬貨鉆頭直徑愈大，愈要求用較低之轉(zhuǎn)速。

   在某些嚴(yán)重裂隙性巖層中鉆進(jìn)，有時(shí)為防止卡鉆而采用增加轉(zhuǎn)速的辦法。但也要注意有時(shí)卡鉆是因?yàn)殂@頭已過(guò)度磨損，而增加轉(zhuǎn)速會(huì)使問(wèn)題復(fù)雜化。

   對(duì)潛孔沖擊器鉆進(jìn)，最有鉆頭回轉(zhuǎn)速度，應(yīng)以獲得有效的鉆速、平衡的操作和經(jīng)濟(jì)的鉆頭壽命作為一般要求。