對于海底巖芯取樣鉆機而言，當鉆孔深度大于５ｍ時，大多需要采取分段取芯技術。正是由于海底鉆機特殊的作業環境（其鉆桿鉆具中途無法補充或更換），使得大型海底巖芯取樣鉆機必須將完孔所需的全套鉆桿鉆具都事先儲存在鉆機的儲管架上，同時配備移管機械手用于鉆桿接卸存儲時鉆桿鉆具的抓取和移位。

此外，在鉆進動力頭下方還需由一個旋轉動力卡盤和數個固定卡盤組成的鉆桿鉆具夾具，用于鉆桿絲扣的擰卸。如日本ＢＭＳ鉆機設有一個單層的旋轉鉆具庫，換桿機械手負責從旋轉鉆具庫中抓取和移動鉆桿，同時應用鉆桿夾持器夾持鉆具，最后，運用鉆進動力頭正反轉運動連接或卸開鉆具的連接絲扣。

英國ＲｏｃｋＤｒｉｌｌ２鉆機桅桿架兩邊各有一個單層的旋轉鉆具庫，每個旋轉鉆具庫可提供１０個鉆桿容納槽，桅桿架前方裝有兩對換桿機械手，分別負責兩個旋轉鉆具庫上鉆桿鉆具的抓取及移位，在鉆桿鉆具夾具的配合下擰卸鉆桿的絲扣。我國海底中深孔巖芯取樣鉆機采用兩個單排轉盤式儲管架，分別存放鉆桿和巖芯管組件，每個儲管架各附帶一個機械手，分別用于鉆桿和巖芯管在孔口和儲管架之間的移動，在鉆桿鉆具夾具的互相配合下，液壓馬達慢速正向或反向旋轉，同時配合以鉆進動力頭的慢速緩升或緩降功能，實現鉆桿鉆具絲扣的擰或卸。

海底巖芯取樣鉆機在鉆探作業過程中可能發生卡鉆事故。當發生卡鉆時，鉆機和母船將被錨固于鉆探點而難以脫離。此外，在鉆探過程中如果突發供電、通訊、控制或液壓系統等故障，且短期內故障不能消除，鉆機將無法收回已經深入孔內很長的一根或多根鉆桿，這也將導致鉆機整機難以回收上船，這時，必須有可靠的技術途徑使得孔內鉆桿能與鉆機相脫離，以確保鉆機能安全回收。

這種海底巖芯取樣鉆機在海底鉆進作業中遇到卡鉆等事故時鉆桿與鉆機、鉆機與鎧裝光纖動力復合電纜自動分離的技術又稱之為逃生技術。例如日本ＢＭＳ鉆機裝備了聲控棄鉆裝置，可實現鉆桿拋棄和鉆機拋棄的雙重安全事故逃生方案。我國海底中深孔巖芯取樣鉆機具備強力起拔、卸扣、液壓及水壓拋棄鉆桿、聲學棄鉆四種事故安全逃生方案。

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