岩土钻凿设备（国家“十一五”规划教材）

本教材在教学内容的选择上，侧重于地质勘探钻探设备与基础工程施工设备，具体由十章构成。第一章为概述，简述了钻凿设备的组成及在钻探工程及基础工程的应用以及基本分类等基础知识；第二章为目前还是我国地质勘探钻进中主流装备的立轴钻机；第三章是移动回转器钻机，该型钻机随着我国整体工业技术水平的发展而日益成熟，已经开始大量装备我国地质勘探、水井钻凿、工程施工等应用领域；第四章为传统的转盘式钻机介绍；第五章至第七章为基础工程施工钻凿设备，分别介绍了螺旋与旋挖钻机、冲抓成孔与全套管钻机、潜水钻机、地下连续墙成槽机等；第八章是微型隧道掘进设备；第九章介绍了不同类型的钻塔及其他附属机具；第十章为钻井用泵及其他钻井附属设备简介等。

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的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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