一、研究現(xiàn)狀：
自1871年美國研究制造了長一臺的蒸汽功力鑿巖機(jī)以來，不遠(yuǎn)之后便將注意力轉(zhuǎn)到空氣作為動力的研究上，并于1902年由美國英格索蘭公司推出了第一臺便式移動空氣壓縮機(jī)，從而導(dǎo)致了氣功鑿巖機(jī)的全面發(fā)展。空氣潛孔沖擊器鉆進(jìn)技術(shù)是上世紀(jì)初開始試驗以及50～60年代獲生產(chǎn)發(fā)明，并于20～80年代廣為發(fā)展形成的，空氣鉆進(jìn)技術(shù)被視為鉆探技術(shù)的樗性之了動潛孔沖擊器鉆進(jìn)技術(shù)以及鉆進(jìn)效率高、鉆頭壽命長、鉆孔質(zhì)量好的特點，國內(nèi)外研究者對潛孔沖擊器結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn)，工作性能優(yōu)化，鉆研匹配，鉆頭類型，工藝方法等方面竟相進(jìn)行研究，使其適應(yīng)多種工程應(yīng)用的要求。
（一） 國外的研究現(xiàn)狀
1、美國是空氣潛孔沖擊器應(yīng)用較早的國家之一，它從早的風(fēng)動鑿巖開始，不斷進(jìn)行空氣壓縮的改進(jìn)和研究，不斷完善和發(fā)展風(fēng)潛孔沖擊器的結(jié)構(gòu)的設(shè)計，以及進(jìn)行潛孔機(jī)械的配套，空氣不僅作為碎巖動力，排渣及冷卻鉆頭，而且也為鉆機(jī)提供行走、回轉(zhuǎn)等動力，使其工藝配套更趨完善和合理，其經(jīng)濟(jì)效益更加突出。風(fēng)動潛孔沖擊器的產(chǎn)品越來越多樣化和系列化，應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。近幾年來，其在大口徑工程鉆漿施工及潛孔定向鉆進(jìn)以及時性進(jìn)行非開挖地下管線鋪設(shè)中取得了較大的發(fā)展。
2、西德有關(guān)公司，為了有效地提高卵礫石中和堅硬巖石的鉆進(jìn)效益，近年來也將潛孔沖擊器鉆研進(jìn)技術(shù)較廣泛地應(yīng)用于礦山爆破孔、水井、工程和巖石鉆漿中，并取得了較好的效果，特別是潛孔沖擊器取心鉆研進(jìn)技術(shù)及汽舉反循環(huán)工藝得到了較大的發(fā)展。
（二） 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
我國幅員遼闊，地形地貌氣候復(fù)雜多變，有大面積的沙漠戈壁，大面積黃土覆蓋區(qū)，大面積高寒缺水或供水困難地區(qū)，大面積巖溶地區(qū)，并存在冰凍層帶，當(dāng)然還有大量忌用液體循環(huán)介質(zhì)的各種客觀條件等宜于發(fā)展采用多工藝空氣鉆進(jìn)技術(shù)，以保證鉆探質(zhì)量，提高鉆探速度和降低成本。我國地質(zhì)部門曾于1937～1958年在北京和甘肅錫鐵山進(jìn)行過早期空氣鉆進(jìn)試驗。60～70年代乃至“六五”期間不少單位陸續(xù)進(jìn)行研究試驗生產(chǎn)應(yīng)用，雖未能形成較大規(guī)模的生產(chǎn)能力，但對發(fā)展此技術(shù)的認(rèn)識都是肯定的，地質(zhì)生產(chǎn)部“七五”科技及攻關(guān)項目之一“多工藝空氣潛孔沖擊器鉆進(jìn)技術(shù)的開發(fā)研究”，經(jīng)過五年攻關(guān)活動，項目所設(shè)七項課題和分解進(jìn)行的此項專題，均取得了豐碩成果，包括如下幾下方面：
1、空氣潛孔沖擊器鉆進(jìn)器具和工藝
除了創(chuàng)造條件，大面積拓廣應(yīng)用常規(guī)潛孔沖擊器鉆進(jìn)處，開發(fā)了反循環(huán)“GQ200”型貫通式潛孔沖擊器和配套的“FQ200/250”球齒鉆頭，“QG273/210型”跟管鉆進(jìn)鉆具，“QXD－165”和“QXS－165”型潛孔沖擊器取的鉆具，Q150/230、Q230/260、Q260/300mm潛孔擴(kuò)孔鉆頭，以及井口密封捕塵裝置，并研究總結(jié)了一套空氣潛孔沖擊器鉆進(jìn)工藝，此項成果對提高我國水文井鉆探技術(shù)與生產(chǎn)水平效果顯著，后來又延伸研制成功孔徑95、93mm和800～1500mm貫通式潛孔沖擊器。
2、設(shè)備研制成功空氣反循環(huán)鉆進(jìn)用“WP”系列雙壁鉆具（Ф114、Ф89、Ф73）三牙輪鉆頭，雙通道水龍頭，主動鉆探及巖樣接收裝置等，并研究總結(jié)了一套空氣反循環(huán)鉆進(jìn)工藝。
3、氣舉反循環(huán)邊疆取樣器具和工藝
設(shè)計研制成功SHB系列氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)雙壁鉆桿（Ф114、Ф12、Ф140、Ф168mm），各型鉆頭、氣液分離和巖樣接收裝置等，并研究總結(jié)了一套取樣判層和鉆進(jìn)工藝。
4、空氣鉆進(jìn)用泡沫劑和鉆進(jìn)工藝
共研制成功四種泡沫劑（ADF－1、CDT－182、CDT－183）和一種清泡劑（DX），其性能達(dá)到或超過國外同類產(chǎn)品水平。
5、多功能空氣鉆進(jìn)用鉆機(jī)和各類監(jiān)測系統(tǒng)，為發(fā)展多工藝空氣鉆進(jìn)技術(shù)裝備創(chuàng)造了條件。
二、研究的主要內(nèi)容
（一）根據(jù)潛孔沖擊器的工作原理及發(fā)展動態(tài)，拓展其在復(fù)雜地層（地層松散、鉆進(jìn)困難、孔壁穩(wěn)定性差）鉆進(jìn)時的跟管及拔管應(yīng)用，同時提出對潛孔沖擊器的改進(jìn)措施。
（二）根據(jù)空氣潛孔沖擊器在復(fù)雜地層條件下的碎巖優(yōu)勢，研究其松散布地層及基巖地層中的取心鉆進(jìn)，進(jìn)一步完善鉆具配套，拓展其在復(fù)雜地層在進(jìn)行工程地質(zhì)勘察的應(yīng)用。
（三）風(fēng)動潛孔沖擊器鉆進(jìn)行ODEX工藝，它不僅使用了潛孔沖擊器造孔，同時解決了套管跟進(jìn)問題，避免了鉆孔坍塌和重復(fù)破碎，提高了鉆進(jìn)速度，本文擬探索，在成孔口徑及鉆進(jìn)深度上有所突破，以滿足還在水利、水電、工路、鐵路、工業(yè)及民用等各類災(zāi)害及基礎(chǔ)施工中的不取心鉆進(jìn)。
（四）空氣潛孔沖擊器擠密成孔。目前，我國土層錨桿及樁基孔施中常采用沖洗液正循環(huán)和長螺旋桿干式作業(yè)鉆進(jìn)方法。用正循環(huán)鉆進(jìn)法因受施工場地，沖洗液排放及污水處理等條件限制，一般很少采用。而長螺旋干式作業(yè)不僅消耗功率大，而且鉆進(jìn)效率低，成本高，因此一開展?jié)摽讻_擊器錐開鉆頭擠密成孔研究具有較為廣泛的應(yīng)用前景。
（五）非開挖地下管線施工中潛孔沖擊器鉆進(jìn)，它是一種機(jī)構(gòu)簡單，使用廣泛，費用低的非開挖鋪管施工設(shè)備。
