第1章 概述
岩土钻凿设备的主要功用是在地层上钻进挖掘各类孔道。它是钻孔、掘进、提升、排渣、运移等多种功能的组合体,可以是一台组装成一体的设备,也可以是多台设备的组合,广泛应用于地质、建筑、水电、交通等各行各业的施工。地质勘探行业常将其称为钻探设备,其主要组成有钻机、泥浆泵、钻塔及泥浆制备和净化等辅助设备,其中钻机用于完成钻孔钻进及提升给进工作,是钻探设备的核心设备。本书以应用于不同钻探方法���钻凿设备为核心内容,同时对钻塔、泥浆泵、空压机、微型隧道的施工设备等也进行简单介绍。
1.1 钻探设备发展历程
我国是世界钻探技术的发源地,渊源于远古时代掘凿井技术。至少在公元前50~公元前30世纪,先民们就已经开始掘凿水井了,后来又凿井取卤和开发了天然气,这是古代钻探技术的萌芽。有资料记载,早在四五千年前的史前期就有“黄帝穿井”之传说,战国末期已开始使用简单器械凿井,公元前254~前251年秦昭王时期,秦国李冰指导民众开凿大口盐井(大口径浅井),北宋时代已由大口浅井向小口深井过渡。北宋庆历年问(1041~1048年),在继承汉唐以来大口浅井的基础上,发明创造了竹篾绳索式冲击钻进法一~卓筒井(小口径钻探),这是现代盐井、气井、油井、水井技术装备的雏形。到了明代中叶,钻探工艺已详细分为:相井位、挖大口、立石圈、凿大窍、下木竹、凿小窍等工序,到了清代这种钻井工艺更加规范。中国古代钻井技术何时传人西方有两种说法:一种说法是公元11~12世纪,另一种说法是公元17世纪。不论哪一种说法,中国古代卓筒井钻井法比西方(1808~1831年)出现的钢绳冲击钻井法至少早七百多年。正是我们的先民依靠早期的钻掘活动,才使山洞穴居或傍河而居的古人有可能走到广袤而缺水的大平原,是钻井技术帮助广大内陆的古人找到了盐,也是钻探,使古人找到了铁、铜、石油等各种矿产,帮助人类迅速地摆脱蒙昧落后的状态,一步一步地从旧石器时代、新石器时代走向文明的社会。李约瑟博士在他的宏著《中国科学技术史》中以确切的史笔肯定了中国对世界人类的这第五大发明,并且肯定西方冲击钻探技术也是从中国宋代传播过去的。
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