岩芯钻机多用于地质勘探、矿产取样等作业场景,依靠机械动力带动钻具向地下钻进,以此获取地下岩层的岩芯样本,为地质分析提供实物参考,在野外地质勘察项目中应用较多。整套设备由动力单元、回转机构、进给机构与钻杆钻具组成,各机构相互配合完成钻探作业。
动力单元输出扭矩与动力,驱动回转机构带动钻杆、取芯钻头持续旋转。钻头接触岩层表面,依靠旋转产生的切削作用破碎岩石,钻具不断向下切入地层。钻杆会随钻进深度逐步接长,以此延伸钻探深度,适应不同地层的取样作业。
钻进作业过程中会配套供水或者泥浆循环系统,冲洗液顺着钻杆内部通道流至钻头位置。一方面带走钻头作业产生的岩屑,将碎屑从孔道间隙排出地面,另一方面对钻头起到冷却效果,减少钻头高速作业带来的磨损,维持钻探作业持续推进。
取芯过程中,岩芯会顺着钻头进入内管进行收纳。达到预定深度之后,通过提升机构将钻杆与取芯管一同提升至地面,即可取出完整岩芯。不同地质岩层硬度存在差异,作业时可以调整回转转速与进给压力,适配地层变化,减少卡钻等状况的发生,保障野外钻探工作有序开展。