A mélyfúró (DTH) kalapácsok működési módja ütvefúráshoz
Az ütvefúrós fúrási módszer egy DTH (down-the-hole) kalapácsot telepít a forgó fúrószál alsó vége és a magfúró/fúró szerelvény közé, így az ütési impulzusok, az axiális fúróterhelés és a fúrószál nyomatéka egyidejűleg hat a fúróra, lehetővé téve mind a fúrást, mind a magkinyerést. Ez a módszer a 19. század elején keletkezett Európában. Kína 1958-ban kezdte meg a kutatásokat, és a fejlesztés az 1970-es években felgyorsult. Fő előnyei a kemény kőzetben jelentősen megnövekedett fúrási sebesség, a hosszabb előrehaladás menetenként, a csökkent furatkitérülés és a jelentősen alacsonyabb fúrási költségek. Az ütvefúrós fúrást kétféle kalapács valósítja meg: folyadékkal hajtott kalapácsok, amelyeket a fúrófolyadék hajt (iszaphajtású vagy hidraulikus DTH), és sűrített levegővel hajtott pneumatikus kalapácsok (pneumatikus DTH). A következőkben az iszaphajtású (hidraulikus) ütvefúrós módszerre összpontosítunk.
Iszapmeghajtású ütve-forgó fúrórendszer Az iszapmeghajtású rendszerben egy iszapszivattyú fúrófolyadékot juttat a fúrószálon keresztül a kalapácsba, ami egy hidraulikus kalapácsot hajt meg, amely ütéseket okoz a belső magcsőben és a fúrófejben; a fúrószálat a fúróberendezés forgatja és súlyozza, hogy nyomatékot és axiális terhelést biztosítson. Ez a módszer kombinálható drótköteles magfúró szerszámokkal, ebben az esetben drótköteles iszapmeghajtású DTH forgó magfúrásnak nevezik. A fúrás megkezdése előtt az iszapmeghajtású kalapácsot és a belső magcsövet (amelyet a drótköteles kihúzófej felfüggeszt) leeresztik a felszínről a magcsőbe; ezután fúrófolyadékot pumpálnak a fúrószálba, hogy meghajtsák a kalapácsot a fúráshoz és a magfúráshoz. A fúrás végén egy finom acélkábelt és egy kihúzó szerszámot, amelyet egy erre a célra szolgáló csörlő működtet, használnak a kalapács és a belső magcső felszínre húzására.
Iszapmeghajtású kalapácsok típusai és a fúrófejek kiválasztása Az iszapmeghajtású (hidraulikus) kalapácsok az ütvefúrás fő eszközei. Működési elvük szerint három típusba sorolhatók: előre működésű, kettős működésű és fordított működésű. Ütésfrekvenciájuk alapján két kategóriába sorolhatók: nagyfrekvenciás kalapácsok (40 Hz felett), amelyek gyémántfúrófejekkel használhatók, és főként a forgásra és az ütésre támaszkodnak kiegészítő törési mechanizmusként (gyakran iszapmeghajtású forgó-ütvefúrásnak nevezik); és alacsony frekvenciájú kalapácsok (40 Hz alatt), amelyeket jellemzően keményfém vagy keményfém fúrófejekkel párosítanak, és amelyek elsősorban az ütésre és a forgásra támaszkodnak kiegészítő műveletként (általában iszapmeghajtású ütvefúrásnak nevezik).
