開(kāi)啟鉆探一個(gè)專(zhuān)業(yè)的水井鉆機(jī)、潛孔鉆機(jī)、錨固鉆機(jī)廠家
開(kāi)啟鉆探一個(gè)靠技術(shù)吃飯的鉆機(jī)廠家,*鉆機(jī)技術(shù),設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定,安全、為您省時(shí)省力
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鉆機(jī)的種類(lèi)簡(jiǎn)介
曹縣專(zhuān)鉆300米的水井鉆機(jī),全液壓鉆機(jī)的一種型式。它除了具有全液壓鉆機(jī)的一般特點(diǎn)外,還采用液壓馬達(dá)及簡(jiǎn)單的齒輪減速箱構(gòu)成動(dòng)力頭,直接帶動(dòng)鉆具回轉(zhuǎn),同時(shí)采用兩個(gè)長(zhǎng)油缸控制給進(jìn)和提升鉆具,不僅使動(dòng)力頭可以隨鉆具上下運(yùn)動(dòng),減少鉆進(jìn)過(guò)程中的“倒桿”次數(shù),有利于保護(hù)巖心及減少巖心堵塞事故;而日取消r由鉆塔、卷?yè)P(yáng)機(jī)和鋼絲繩等組成的提升機(jī)構(gòu),減輕了設(shè)備的重量。新型工程鉆機(jī)則廣泛采用全液壓動(dòng)力頭做鉆機(jī)的旋轉(zhuǎn)與給進(jìn)機(jī)構(gòu),而鉆具的升降則采用絞車(chē)提引伸縮式鉆桿,*避免了依靠長(zhǎng)油缸提拉鉆具的缺點(diǎn),提升速度快且安全可靠全液壓動(dòng)力頭鉆機(jī),是鐵路和公路橋梁、煤礦通風(fēng)井、港口碼頭及高層建筑等大型基礎(chǔ)工程鉆孔施工的施工設(shè)備,可在孔徑φ1.5~φ3.0m,巖石單軸抗壓強(qiáng)度σc≤200MPa的基巖中任選孔徑下鉆進(jìn),鉆進(jìn)深度可達(dá)130m,在覆蓋層中的鉆孔直徑可達(dá)6.0m。該設(shè)備成功的使用在福建青州大橋施工、荊沙長(zhǎng)江大橋、香港荃灣南豐地盤(pán)護(hù)坡樁施工,具有成孔速度快、鉆孔質(zhì)量高的優(yōu)點(diǎn),受到用戶(hù)的高度贊揚(yáng)。鉆機(jī)是向地下鉆孔的機(jī)械。其主要作用是帶動(dòng)鉆具破碎孔底巖石,提出或下入在孔內(nèi)的鉆具。按破碎巖石的方式,鉆機(jī)一般可分為回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)、沖擊式鉆機(jī)和沖擊回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)等幾大類(lèi);根據(jù)用途又分為石油鉆機(jī)、巖心鉆機(jī)及水井鉆機(jī)等。按結(jié)構(gòu)的不同,以上各種類(lèi)型和用途的鉆機(jī)又分為許多型式。油(氣)井鉆井中,鉆機(jī)通常是指鉆井用的成套設(shè)備,故又稱(chēng)“鉆井設(shè)備”。它包括動(dòng)力機(jī)、轉(zhuǎn)盤(pán)、傳動(dòng)和控制設(shè)備、絞車(chē)、天車(chē)、游動(dòng)滑車(chē)、水、大鉤、泥漿泵、井架及其他附屬設(shè)備等。我國(guó)石油鉆井的鉆機(jī)均按起重能力分類(lèi)。例如,起重能力為30噸的鉆機(jī)zui大鉆井深度可達(dá)800米;180噸的可鉆4000米;等等。鉆井工程當(dāng)然是用*的機(jī)械設(shè)備了,那就是水井鉆機(jī),其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)*,輔助方便,使用時(shí)間短。它的良好的性能,大大提升了打井的速度和效率,特別是在農(nóng)業(yè)比較普及的地區(qū),由于農(nóng)業(yè)用水的需求,打井以及鉆井機(jī)的使用更為廣泛。
曹縣專(zhuān)鉆300米的水井鉆機(jī)水井鉆機(jī)的工作過(guò)程離不開(kāi)泵的使用,利用泵進(jìn)行反式循環(huán)操作。在大氣壓力的作用下,循環(huán)液由沉淀池經(jīng)回水溝沿著井孔的環(huán)狀間隙流到井底,因?yàn)榇藭r(shí)的轉(zhuǎn)盤(pán)驅(qū)動(dòng)鉆桿,帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)進(jìn)行鉆進(jìn),由泥漿泵抽吸建立的負(fù)壓把碎屑泥漿吸入鉆桿內(nèi)腔,隨后上升至水,經(jīng)泥漿泵排入沉淀池,沉淀后的循環(huán)液繼續(xù)流入井孔,這樣如此周而復(fù)始,形成了反循環(huán)的鉆進(jìn)工作。泥漿或水從鉆桿進(jìn)入,從井口流出,為正循環(huán)鉆井機(jī)。泥漿或水從鉆桿吸出,從井口流入,為反循環(huán)鉆井機(jī)。正反循環(huán)是指鉆井液在鉆井機(jī)中的循環(huán)方式說(shuō)的,鉆井機(jī)鉆頭在鉆進(jìn)的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生產(chǎn)生渣土,渣石等,通過(guò)正反循環(huán)可以由泥漿把這些帶出來(lái)按動(dòng)力類(lèi)型,又分為內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)兩種。
錨固鉆機(jī)核心部件是整個(gè)液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)高效能輸出動(dòng)力,帶給馬達(dá)、傳動(dòng)器等各部件*的輸出功率。那么整個(gè)液壓系統(tǒng)zui為重要的也就是液壓油,良好的使用和更換液壓油是提高液壓系統(tǒng)整體運(yùn)行效率和減少損耗的關(guān)鍵因素。履帶是履帶鉆機(jī)的支承底座,用來(lái)支承鉆機(jī)的所有機(jī)構(gòu),承受鉆機(jī)工作過(guò)程中所有產(chǎn)生的力,并可以作短距離行走。錨固鉆機(jī)履帶裝置由履帶、行走減速機(jī)、驅(qū)動(dòng)輪、行走架、支重輪、托鏈輪、張緊裝置、引導(dǎo)輪等組成。行走裝置的動(dòng)力由行走液壓馬達(dá)經(jīng)行走減速機(jī)傳到驅(qū)動(dòng)輪,帶動(dòng)履帶使整個(gè)行走裝置運(yùn)行。當(dāng)運(yùn)行一段時(shí)間后,履帶由于磨損而伸長(zhǎng)時(shí),可由張緊裝置調(diào)整其松緊度??赏ㄟ^(guò)加減履帶來(lái)調(diào)整其松緊度。
1、行走架
行走架是錨固鉆機(jī)履帶裝置的承重結(jié)構(gòu),一般由底架和履帶架組成,通常由高強(qiáng)度鋼板焊接而成。工程鉆機(jī)用履帶行走裝置的行走架通常有組合式和整體式兩種。
(1)組合式行走架
組合式行走架底架為框架結(jié)構(gòu),橫梁一般為焊接的箱形梁,履帶架通常采用下部敞開(kāi)的“門(mén)”形截面,下面安裝支重輪,一端安裝行走減速機(jī)和驅(qū)動(dòng)輪,另一端安裝引導(dǎo)輪。組合式行走架可做成可伸縮式履帶行走裝置。
可伸縮式履帶行走裝置一般應(yīng)用于10噸以上的旋挖鉆機(jī),大型挖掘機(jī)、履帶式起重機(jī)、地下連續(xù)墻抓槽機(jī)等大型設(shè)備,這些設(shè)備要求作業(yè)時(shí)穩(wěn)定性要好,需要將履帶向外伸出增大支承面,提高作業(yè)穩(wěn)定性,運(yùn)輸時(shí)將履帶收回減小運(yùn)輸尺寸,有的特大型設(shè)備運(yùn)輸時(shí)還需要將兩個(gè)履帶架拆下,以減小運(yùn)輸尺寸和單件運(yùn)輸重量。
組合式行走架形式有多種,但主要應(yīng)用的有兩種:一種是將橫梁與行走架底架焊接為一體,履帶架上出方孔,將橫梁插入履帶架方孔中,通過(guò)伸縮油缸實(shí)現(xiàn)履帶伸縮。
另一種是將橫梁分別焊接在左右履帶架上,行走架底架上出方孔,將橫梁插入方孔中,通過(guò)伸縮油缸實(shí)現(xiàn)履帶伸縮。
(2)整體式行走架
目前工程鉆機(jī)常用的整體式行走架有H型和X型兩種,根據(jù)使用要求的不同,又有帶回轉(zhuǎn)支承和不帶回轉(zhuǎn)支承之分。
行走架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,制造容易,但相對(duì)承載能力較小,一般用在對(duì)承載力要求不高,尤其只作為輔助行走之用,鉆機(jī)鉆孔時(shí)行走架不受力或受力較小的鉆機(jī)。
行走架結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造難度大,材料利用率低,成本高,但行走架承載能力大。一般用在對(duì)承載要求高的鉆機(jī),尤其由履帶底盤(pán)承受工作載荷的鉆機(jī)。
所生產(chǎn)的履帶式錨固鉆機(jī)就采用的X型整體式行走架。
2、履帶
目前常用的履帶主要有整體式履帶、組合式履帶和橡膠履帶3種。
(1)整體式履帶整體式履帶是在履帶板上帶嚙合齒,直接與驅(qū)動(dòng)輪嚙合,履帶板本身即為支重輪等輪子的滾動(dòng)軌道,履帶板之間用銷(xiāo)軸連接。這種履帶一般在大型挖掘機(jī)和履帶式起重機(jī)上應(yīng)用較多。整體式履帶的履帶板大多數(shù)為鑄造履帶板,其特點(diǎn)是制造方便,拆裝容易。
(2)組合式履帶
組合式履帶由鏈軌、履帶板、銷(xiāo)子和襯套等組成。鏈軌和履帶板用螺栓連接。其特點(diǎn)是使用壽命高,履帶節(jié)距小,繞轉(zhuǎn)性好,不會(huì)因履帶板損壞、襯套開(kāi)裂或連接螺栓剪斷而中止行走。此外,組合式履帶零部件通用化程度高,制造成本低,維修方便,維修成本低。缺點(diǎn)是連接螺栓易折斷。組合式履帶的履帶板有三筋式、兩筋式和單筋式3種,工程鉆機(jī)目前主要使用三筋履帶板。
(3)橡膠履帶
橡膠履帶的特點(diǎn)是噪音低、振動(dòng)小、不損壞路面、接地比壓小、速度快、重量輕。它主要應(yīng)用在經(jīng)常在城市施工和經(jīng)常在公路上行走的設(shè)備。近幾年在國(guó)內(nèi)工程機(jī)械、農(nóng)林機(jī)械、工程鉆機(jī)、筑路機(jī)械方面得到了廣泛應(yīng)用,如小型挖掘機(jī)、農(nóng)機(jī)、小型鉆機(jī)等。其缺點(diǎn)是維修成本高,一旦履帶損壞需要更換整條履帶。因此在使用橡膠履帶設(shè)備時(shí)應(yīng)特別注意。
3、支重輪
支重輪主要承受鉆機(jī)的重力以及工作裝置對(duì)鉆機(jī)產(chǎn)生的外力。在行走時(shí)還要承受由于路面不平而產(chǎn)生的沖擊,而且工作環(huán)境惡劣,經(jīng)常在泥水或塵土中行走。因此,要求支重輪密封可靠,承載能力大,表面耐磨。目前支重輪常用浮動(dòng)油封來(lái)密封,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,密封效果好,使用壽命長(zhǎng),通常在一個(gè)大修期內(nèi)不需加油,減少可維護(hù)保養(yǎng)的工作量。
4、引導(dǎo)輪
引導(dǎo)輪的作用是在行走時(shí)引導(dǎo)履帶正確繞轉(zhuǎn),防止履帶跑偏和脫軌。引導(dǎo)輪一般布置在在鉆機(jī)的前部,其密封形式一般也采用浮動(dòng)油封密封。
5、驅(qū)動(dòng)輪
驅(qū)動(dòng)輪的主要作用是將行走減速機(jī)的動(dòng)力傳遞給履帶,帶動(dòng)履帶行走。對(duì)驅(qū)動(dòng)輪的主要要求是嚙合平穩(wěn),即使在履帶因銷(xiāo)套磨損時(shí)仍能很好嚙合。
驅(qū)動(dòng)輪通常放在鉆機(jī)的后部,這樣既可縮短履帶驅(qū)動(dòng)段的長(zhǎng)度,減少功率損失,又可提高履帶的使用壽命。驅(qū)動(dòng)輪有整體鑄造、齒圈和輪體分開(kāi)鑄造及鍛造3種形式。后兩種由于制造較為復(fù)雜,且成本高,通常較少使用,目前主要使用整體鑄造驅(qū)動(dòng)輪。
6、托鏈輪
托鏈輪主要用于托起上部履帶,防止履帶過(guò)度下垂。托鏈輪的結(jié)構(gòu)與支重輪類(lèi)似,但其所受載荷要比支重輪小得多。因此,在托鏈輪數(shù)量的布置上要比支重輪少得多,一般每條履帶布置1-3個(gè)托鏈輪,相鄰兩個(gè)托鏈輪之間的距離一般為鏈軌節(jié)距的6~8倍。
7、張緊裝置
張緊裝置的主要功能是保持履帶具有一定的張緊度,減小行走時(shí)的沖擊載荷和額外的功率消耗。張緊裝置通常與引導(dǎo)輪一起使用,其形式多種多樣。但目前常用的主要是液壓張緊,通過(guò)手搖泵對(duì)張緊裝置壓注黃油,由油缸和柱塞對(duì)導(dǎo)向輪位置進(jìn)行調(diào)節(jié)來(lái)達(dá)到履帶的張緊。張緊裝置的彈簧在預(yù)緊后要有適當(dāng)?shù)木彌_行程,以便當(dāng)石塊等硬物夾于軌鏈、引導(dǎo)輪、驅(qū)動(dòng)輪之間產(chǎn)生過(guò)大張緊力時(shí),可以壓縮彈簧,使履帶松弛,起到保護(hù)裝置的作用。如果履帶太緊,可擰開(kāi)注油嘴,從油缸中放出部分黃油進(jìn)行調(diào)整。設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)使引導(dǎo)輪前后調(diào)整的距離大于履帶節(jié)距的一半,以便在履帶伸長(zhǎng)較多時(shí)可以拆掉一節(jié)履帶仍能連接起來(lái)。在選擇張緊裝置時(shí),應(yīng)考慮張緊裝置的預(yù)緊力與行走減速機(jī)的驅(qū)動(dòng)力相匹配。預(yù)緊力既不能過(guò)大,也不能過(guò)小。預(yù)緊力過(guò)大起不到緩沖作用,預(yù)緊力過(guò)小,在行走時(shí)容易出現(xiàn)抖動(dòng)而造成行走不穩(wěn)定,而且容易在履帶張緊時(shí)將彈簧壓死。
8、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
履帶行走裝置的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)多種多樣,應(yīng)用zui廣泛的是馬達(dá)—內(nèi)藏式行走減速機(jī)的方案。隨著液壓系統(tǒng)行業(yè)的不斷完善,全液壓操作系統(tǒng)逐漸應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備上,履帶鉆機(jī)也不例外。
然而履帶鉆機(jī)配備上了全液壓操作系統(tǒng)之后,更是如虎添翼,其主要優(yōu)點(diǎn)是:
1、全液壓架構(gòu)帶來(lái)的是高效與節(jié)能,標(biāo)準(zhǔn)工況鈷孔油耗低于0.6M/L,液壓系統(tǒng)特別配罝的二級(jí)防卡鉆保護(hù),大大提高釬具壽命;
2、全油缸構(gòu)建的可靠、簡(jiǎn)單換釬機(jī)構(gòu),接釬/卸釬隨心所愿,合理的動(dòng)力分配,使各執(zhí)行元件工作時(shí)協(xié)同*,人性化的布局方式,讓保養(yǎng)、維護(hù)變得更為簡(jiǎn)單,維護(hù)保養(yǎng)配件及耗村zui大限度國(guó)產(chǎn),使用成本更加低廉;
3、強(qiáng)悍的工地適應(yīng)性、靈活*的轉(zhuǎn)揚(yáng)能力,簡(jiǎn)單、靈活的控制方式,讓使用者更易上手,通過(guò)萬(wàn)米實(shí)驗(yàn)考核的鑿巖機(jī),可靠性是配置在鉆機(jī)上的zui低要求,鑿巖機(jī)釬尾緩沖保護(hù),提升釬尾壽命。工程機(jī)械一般選擇不含蒸汽、空氣及其他容易氣化和產(chǎn)生氣化的雜質(zhì),并具有良好潤(rùn)滑性能的液壓油。液壓系統(tǒng)油液的選擇一股說(shuō)來(lái)。有很高的液膜強(qiáng)度;有高度的化學(xué)穩(wěn)定性;適宜的粘度和良好的粘溫性能。錨固鉆機(jī)液壓油*使用蘭稠或上稠液壓油 ( 2 0 40n1m 2 iS 來(lái)源有困難的情況下,夏季使用 30#工機(jī)械油,冬季使用 20# 機(jī)械油亦可。
油液污染對(duì)液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的危害:堵塞液壓元件,如泵、閥類(lèi)元件相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件之間的配合間隙,堵塞液壓元件中的節(jié)流小孔,阻尼孔和閥口,使元件不能正常工作;污物進(jìn)入液壓元件相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件之間的配合間隙,會(huì)劃傷配合面,破壞配合面的精度和表面粗糙度,加速磨損,使元件泄漏增加,有時(shí)會(huì)使閥芯卡住,造成元件動(dòng)作失靈;油液中污物過(guò)多,使油泵吸油 I 處濾油網(wǎng)堵塞,造成吸油阻力過(guò)大,使油泵不能正常工作,發(fā)生噪音和振動(dòng);油液中的污物會(huì)使油液變質(zhì)。水分混入油液中,會(huì)使油液產(chǎn)生乳化,降低油的潤(rùn)滑性能,增加油的酸值,導(dǎo)致元件使用壽命縮短,泄漏增加。
防止油液污染的措施。液壓系統(tǒng)罕見(jiàn)的故障中,有不少是由于油液不干凈造成的所以,堅(jiān)持油液的干凈是維護(hù)液壓設(shè)備的一個(gè)重要方面。防止油液污染的措施有以下幾點(diǎn):油箱周?chē)鷳?yīng)保持清潔,油箱加蓋密封;油箱中油液要定期更換,一般累計(jì)工作 1000h 后應(yīng)當(dāng)換油。注油時(shí),應(yīng)通過(guò) 120 目以上的過(guò)濾器;經(jīng)常檢查清洗過(guò)濾器;定期用煤油清洗液壓元件并疏通管路;定期檢查管路和元件之間的管接頭及密封裝置。錨固鉆機(jī)錨固力是錨桿對(duì)圍巖產(chǎn)生的約束力,是限制圍巖變形,起支護(hù)作用的力。錨桿拉拔力是錨桿錨固后拉拔實(shí)驗(yàn)時(shí),所能承受的極限載荷,反映的是桿體、錨固劑、巖石粘結(jié)到一起后,錨桿破斷或失效的zui大拉力。
錨固力隨著被支護(hù)圍巖變形、圍巖的膨脹而增大,因此錨固力是一個(gè)動(dòng)態(tài)發(fā)展并不斷變化的力。錨桿拉拔力是一個(gè)固定值,不隨圍巖變形和錨桿受力而改變。如果圍巖不發(fā)生變形且不考慮桿體的松馳效應(yīng),錨固力等于初錨力。錨固力檢測(cè)使用安裝于錨桿螺母和托盤(pán)之間的錨桿測(cè)力計(jì),一般在錨桿安裝時(shí)把錨桿測(cè)力計(jì)安好。檢測(cè)錨固力是為了監(jiān)測(cè)錨桿受力狀況,需要進(jìn)行*觀測(cè)。錨桿拉拔力檢測(cè)使用錨桿拉力計(jì),檢測(cè)可以在錨桿安裝完成后任何時(shí)候進(jìn)行,檢測(cè)錨桿拉拔力是為了查驗(yàn)錨桿桿體、錨固劑、巖石粘結(jié)效果。在施工中,檢測(cè)錨桿拉拔力時(shí),一般只要達(dá)到設(shè)計(jì)錨固力即可;在做破壞性檢測(cè)時(shí),則要求錨桿被拉斷或錨桿被拉出才終止。
檢查錨桿施工質(zhì)量時(shí),一般檢查錨桿拉拔力。監(jiān)測(cè)分析錨桿工作情況時(shí),測(cè)錨固力。測(cè)量錨固力是為了驗(yàn)證支護(hù)的可靠性,為以后修改支護(hù)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。設(shè)計(jì)和施工時(shí),必須保證錨桿拉拔力大于桿體破斷力這一基本原則,即錨桿桿體受力超過(guò)其破斷力后,錨桿可能被拉斷,但錨桿不能被拉出。常見(jiàn)錯(cuò)誤是設(shè)計(jì)的錨桿拉拔力小于桿體破斷力
水文水井鉆機(jī)安全技術(shù)操作規(guī)程
一、鉆機(jī)安裝
1. 安裝鉆機(jī)應(yīng)由熟練的操作人員來(lái)進(jìn)行,并有專(zhuān)人負(fù)責(zé)指揮。在大雨、大雪及六級(jí)以上大風(fēng)中不得立鉆架。
2. 安裝鉆機(jī)前,應(yīng)對(duì)當(dāng)?shù)氐匦巍⒌刭|(zhì)、水文、氣象及洪水位等進(jìn)行全面調(diào)查,并檢查現(xiàn)場(chǎng)地基有無(wú)地下管道及電纜。鉆塔頂距離高壓電線的zui小距離應(yīng)符合有關(guān)規(guī)程規(guī)定。
3. 在預(yù)定的孔口旁平整一塊堅(jiān)實(shí)的場(chǎng)地,面積不能小于53.3㎡,井口前放塔部分可不平整,但不得有高于1m的障礙物,該面積供鉆機(jī)、動(dòng)力機(jī)、泥漿泵安裝用,其余泥漿攪拌機(jī)、泥漿槽、鉆具存放等占地可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件,因地制宜進(jìn)行開(kāi)壁、平整。
4. 在預(yù)定的孔口處挖掘直徑Φ600mm、深1~1.5m的開(kāi)孔坑,并在開(kāi)孔坑與淀沉池間挖掘泥漿循環(huán)槽。
5. 在已平整的場(chǎng)地上按鉆塔說(shuō)明要求安裝鉆塔底座、塔身、地錨等。
6. 當(dāng)鉆塔地梁安裝好后,將柴油機(jī)傳動(dòng)裝置、卷?yè)P(yáng)機(jī)在鉆塔底座上固定好,再將主卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩繞于卷筒其一端固定于滾筒上,鋼絲繩之另一端穿過(guò)起塔架而后繞過(guò)天車(chē),并穿過(guò)游動(dòng)滑輪車(chē),zui后用繩卡固定于塔下面的基梁上,而后將游動(dòng)滑車(chē)之“U”形環(huán)掛在起塔架的吊環(huán)上,起塔前進(jìn)行檢查:各地錨是否可靠;繃?yán)K有無(wú)損壞;各繩卡銷(xiāo)釘、螺釘連接是否可靠。檢查完畢后,發(fā)動(dòng)柴油機(jī)開(kāi)動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)正常情況下,以低速起塔,塔起高在1m之內(nèi),復(fù)查一次后再以低速立塔繃?yán)K初步繃緊調(diào)整塔腿垂直。
7. 鋪好機(jī)臺(tái)板、安裝轉(zhuǎn)盤(pán)、萬(wàn)向軸、泥漿泵,并使各皮帶輪位置相互對(duì)正,以保證皮帶正常工作。同時(shí)并把各組件的防護(hù)罩裝好,確保安全生產(chǎn),連接鉆具并安裝鉆塔避雷針、照明、機(jī)房、塔套及推管小車(chē)等工作完成后方可準(zhǔn)備開(kāi)孔?! ?/span>
開(kāi)鉆前的檢查和準(zhǔn)備
1. 檢查鉆機(jī)所有組件,安裝是否穩(wěn)定可靠,鋼繩及聯(lián)接是否完好,并清除鉆機(jī)的灰塵、泥物等物?! ?/span>
2. 檢查各操作把是否靈活好用,定位松緊,各三角皮帶松緊是否合適(特別對(duì)主、副卷?yè)P(yáng)機(jī)剎車(chē)及兩個(gè)磨擦離合器手把),必要時(shí)需加調(diào)整。
3. 檢查動(dòng)力機(jī)和泥漿泵。轉(zhuǎn)向應(yīng)正確。
4. 按照潤(rùn)滑規(guī)范和圖解潤(rùn)滑鉆機(jī)各零部件。
5. 按規(guī)定向變速箱、轉(zhuǎn)盤(pán)、主卷?yè)P(yáng)機(jī)的渦輪箱內(nèi)注油。
6. 脫開(kāi)柴油機(jī)離合器,泥漿泵離合器,空車(chē)盤(pán)動(dòng)三角皮帶輪給進(jìn)手輪觀察變速箱,主副卷?yè)P(yáng)機(jī)萬(wàn)向軸,轉(zhuǎn)盤(pán)是否有碰死咬死之處,如有則應(yīng)予以調(diào)整?! ?/span>
7. 攪拌泥漿。為保證鉆孔質(zhì)量,鉆進(jìn)效率,開(kāi)孔前要準(zhǔn)備一定質(zhì)量和一定數(shù)量的泥漿,一般在第四紀(jì)地層開(kāi)孔采用600mm井口管護(hù)孔需準(zhǔn)備泥漿不少于4m3、粘度在10~20Pa.s之間。
8. 鉆機(jī)的試運(yùn)轉(zhuǎn)。鉆機(jī)各部檢查完畢后,應(yīng)進(jìn)行空載試運(yùn)轉(zhuǎn)。觀察各部運(yùn)轉(zhuǎn)正常,方可正式開(kāi)鉆?! ?/span>
使用中的注意事項(xiàng)
1. 開(kāi)鉆前,先開(kāi)動(dòng)泥漿泵待孔內(nèi)泥漿返上,再使主付卷?yè)P(yáng)機(jī)得到動(dòng)力,給轉(zhuǎn)盤(pán)以合適的速度由轉(zhuǎn)盤(pán)大小方補(bǔ)心帶動(dòng)主動(dòng)鉆桿鉆進(jìn),一般情況下復(fù)蓋層中應(yīng)用減壓鉆進(jìn)即用主卷?yè)P(yáng)機(jī)吊住鉆具緩緩下放不使鉆具重量全部壓在孔底,以便既進(jìn)尺又不蹩鉆?! ?/span>
2. 擰卸鉆桿絲扣應(yīng)遵守以下事項(xiàng):下放鉆桿要慢放、放平、大鉤、不能松得太多,開(kāi)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)時(shí)不要猛合離合器?! ?/span>
3. 放倒方鉆桿時(shí),方鉆桿下邊不準(zhǔn)站人。
4. 接圓鉆桿時(shí),鉆桿提頭必須上緊,接頭通過(guò)活門(mén)后應(yīng)即刻關(guān)閉活門(mén)?! ?/span>
5. 提升方鉆桿前,必須檢查鉆桿籠頭有無(wú)漏水及螺絲松動(dòng)情況,并必須掛好高壓膠管的保險(xiǎn)繩。在吊起方鉆桿時(shí),操作人員必須離開(kāi)鉆桿的下部,主副卷?yè)P(yáng)機(jī)上的鋼絲繩,必須纏繞整齊?! ?/span>
6. 連接鉆桿插入絲機(jī)時(shí),不要強(qiáng)松或松得過(guò)多,防止碰壞絲扣,防止高壓膠管纏繞鉆桿?! ?/span>
7. 鉆進(jìn)過(guò)程中,把閘人必須集中思想注意地層的變化及鉆桿的轉(zhuǎn)動(dòng)情況,根據(jù)轉(zhuǎn)盤(pán)的聲響,進(jìn)尺的快慢及鉆桿的轉(zhuǎn)動(dòng)判斷地層的變化情況,認(rèn)為已經(jīng)變層即停止轉(zhuǎn)盤(pán),稍許提起鉆桿。如為泥層,在提起鉆桿時(shí),鉆桿即向逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。如為砂層,在提起鉆桿時(shí),鉆桿不轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)即根據(jù)地層變換的情況,下入取樣進(jìn)行取樣?! ?/span>
8. 各手把定位處應(yīng)經(jīng)常檢查,換檔后各手把位置應(yīng)注意是否正確,不可違反以下原則: 一般情況下:主、副卷?yè)P(yáng)機(jī)不同時(shí)工作,主、副卷?yè)P(yáng)機(jī)離合器手把不同時(shí)扳緊。主卷?yè)P(yáng)機(jī)卷筒跟轉(zhuǎn)盤(pán)不同時(shí)工作,主卷?yè)P(yáng)離合器手把和制動(dòng)手把不同時(shí)扳緊。轉(zhuǎn)盤(pán)與泥漿泵同時(shí)工作(除擰管及起下鉆)故開(kāi)動(dòng)主卷?yè)P(yáng)機(jī)制動(dòng)手把時(shí),應(yīng)注意返水情況?! ?yán)格禁止轉(zhuǎn)盤(pán)離合器手把和主卷?yè)P(yáng)離合手把同時(shí)扳緊;副卷?yè)P(yáng)離合器手把與剎車(chē)踏板同時(shí)扳死。
9. 換檔必須停車(chē),如換時(shí)掛不上可以盤(pán)動(dòng)手輪或讓離合器稍結(jié)合,待齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)將停止前掛檔,嚴(yán)格禁止高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)掛檔。擰管操作時(shí)或蹩鉆掛不上檔時(shí),只能盤(pán)動(dòng)手輪,嚴(yán)禁開(kāi)車(chē)。
10. 在整個(gè)鉆進(jìn)過(guò)程中必須保證井孔完整,每鉆完一根鉆桿長(zhǎng)度,均提起鉆桿試孔,如鉆桿連續(xù)回轉(zhuǎn)數(shù)圈必須進(jìn)行細(xì)微的劃孔,直至井孔完整。
11. 在下入取樣器之前,應(yīng)將轉(zhuǎn)盤(pán)卡方全部拿出放在井臺(tái)板上,使鉆頭離開(kāi)孔底后再下入取樣器,下入取樣器時(shí)不能松得過(guò)猛,在取樣時(shí),不能停止泥漿泵。在沖擊取樣之前應(yīng)在井口的鋼絲繩上作好標(biāo)記,把閘人應(yīng)注意不使鋼繩松得過(guò)多,不使提升的高度超過(guò)沖程。沖擊十余次即丈量井孔鋼繩上的標(biāo)記,如不超過(guò)100mm即為砂層,可繼續(xù)沖擊。如超過(guò)150~200mm即為泥層不可繼續(xù)沖擊,應(yīng)即提升取樣器。在提升取樣器前,應(yīng)輕輕進(jìn)行反沖擊,提升時(shí)不能把離合器給的太死。
12. 終孔后,應(yīng)進(jìn)行沖孔,將孔內(nèi)的巖屑沖凈,試孔器不能下降太快,下松時(shí)如遇阻力,不可提起猛松。試孔器試至孔底進(jìn)行沖孔一至二小時(shí),提出試孔器,用掏泥桶校對(duì)孔深,如孔底存有沉淀物,應(yīng)用掏泥桶清除。
13. 鉆進(jìn)過(guò)程中,如動(dòng)力突然中斷,或憋鉆嚴(yán)重不能換檔時(shí),應(yīng)立即拉開(kāi)離合器手把,壓下提升手把,盤(pán)動(dòng)手輪提升鉆具。
14. 隨時(shí)觀察水壓表及泥漿上返情況。每次開(kāi)車(chē)前更要檢查,以減少事故?! ?/span>
15. 各零部件不得*超負(fù)荷工作。一般超負(fù)荷象征為:響聲不正常(柴油機(jī)和鉆機(jī))、發(fā)熱打滑、特別是鉆機(jī)的兩個(gè)離合器不能在*超負(fù)荷下工作(如遇憋鉆、擰卸接頭,處理事故,起取樣器等應(yīng)謹(jǐn)慎操作)。
16. 遇大風(fēng)及惡劣氣候時(shí),應(yīng)采取措施或停止工作。
17. 鉆機(jī)使用過(guò)程中,應(yīng)經(jīng)常檢查鉆機(jī)機(jī)架、動(dòng)力機(jī)架與底座及泥漿泵機(jī)架與地面連接是否可靠。地錨埋設(shè)情況,繃?yán)K松緊度,塔身后支承情況,各節(jié)塔腳銷(xiāo)子情況,底座沉降情況等,特別是卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼繩地錨鋼繩死端情況等,如有異狀立即采取措施。
作業(yè)后的注意事項(xiàng)
1. 鉆機(jī)用完后,拆卸鉆架應(yīng)按說(shuō)明書(shū)規(guī)定。同時(shí)要避免碰撞,防止變形?! ?/span>
2. 檢查鉆機(jī)各部位,按說(shuō)明書(shū)規(guī)定進(jìn)行清洗和保養(yǎng)。
全液壓動(dòng)力頭鉆機(jī)的工作原理
由動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)鉆桿,鉆桿帶動(dòng)鉆頭回轉(zhuǎn)鉆進(jìn),采用空氣反循環(huán)的排渣方式,其動(dòng)力傳遞為:電動(dòng)機(jī)→液壓泵→液壓馬達(dá)→動(dòng)力頭。
鉆機(jī)動(dòng)力頭和傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
通過(guò)對(duì)煤礦井下近水平大孔徑長(zhǎng)鉆孔工藝方案的調(diào)研發(fā)現(xiàn),通常要求鉆孔孔徑為153~200mm,鉆孔深度在500~600 m,正常鉆進(jìn)轉(zhuǎn)矩為4000N·m,處理鉆進(jìn)事故轉(zhuǎn)矩為6000N·m,鉆進(jìn)轉(zhuǎn)速為40~210 r/min。針對(duì)鉆孔參數(shù)的要求,研制開(kāi)發(fā)了 ZY-6000煤礦用全液壓坑道鉆機(jī)。
1動(dòng)力頭的設(shè)計(jì)要求
動(dòng)力頭作為鉆機(jī)的重要部件,其主要功能是將回轉(zhuǎn)所需的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速傳給鉆具,實(shí)現(xiàn)孔底鉆頭連續(xù)破碎巖石和延伸鉆孔深度,其結(jié)構(gòu)和性能必須滿(mǎn)足鉆進(jìn)工藝的下列要求
1)動(dòng)力頭的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿(mǎn)足鉆進(jìn)工藝的需要。由于鉆進(jìn)過(guò)程中,鉆頭所需的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩是根據(jù)所鉆巖層的性質(zhì)、鉆頭直徑、鉆進(jìn)方法的規(guī)程而變化的。所以,要求動(dòng)力頭的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩是可調(diào)的,而且調(diào)節(jié)的范圍應(yīng)與鉆機(jī)所采用的鉆進(jìn)工藝相適應(yīng)。
2)動(dòng)力頭應(yīng)具備反轉(zhuǎn)速度,以滿(mǎn)足處理事故及特殊輔助工作的需要。
3)動(dòng)力頭傳動(dòng)齒輪及軸承在鉆進(jìn)過(guò)程中,應(yīng)具有良好的潤(rùn)滑。
4)動(dòng)力頭主軸的通孔直徑應(yīng)通過(guò)鉆機(jī)配套鉆桿,適應(yīng)動(dòng)力頭前后均可裝、卸鉆桿的要求。
5)動(dòng)力頭應(yīng)回轉(zhuǎn)平穩(wěn),振動(dòng)小,噪聲小。
6)卡盤(pán)夾持鉆桿應(yīng)牢固可靠,卡瓦和鉆桿磨損后,夾緊力可調(diào)整補(bǔ)償。
性能
潛孔鉆機(jī)是沖擊回轉(zhuǎn)式鉆機(jī),其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與一般鑿巖機(jī)不同,其配氣和活塞往復(fù)機(jī)構(gòu)是獨(dú)立的,即沖擊器,如圖2。其前端直接聯(lián)接鉆頭,后端聯(lián)接鉆桿。鑿巖時(shí)沖擊器潛人孔內(nèi),通過(guò)配氣裝置(閥),使沖擊器內(nèi)的活塞(錘體)往復(fù)運(yùn)動(dòng)打擊釬尾,使得鉆頭對(duì)孔底巖石產(chǎn)生沖擊。沖擊器在孔內(nèi)的高速回轉(zhuǎn),則是由單獨(dú)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),即由孔外的電動(dòng)機(jī)或風(fēng)動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置,通過(guò)接在沖擊器后端的鉆桿來(lái)實(shí)現(xiàn)的。鑿巖時(shí)產(chǎn)生的巖粉,由風(fēng)水混合氣體沖洗排出孔外,混合氣體是由排粉機(jī)構(gòu)經(jīng)鉆桿中心注入沖擊器的,再經(jīng)沖擊器缸體上的氣槽進(jìn)入孔底。
鉆車(chē)動(dòng)力單元橫置于上層回轉(zhuǎn)機(jī)架的尾端與鉆臂和推進(jìn)梁相對(duì)稱(chēng),無(wú)論鉆臂和推進(jìn)梁位于任何方向都起到相互平衡的作用。
鉆車(chē)的行駛、履帶調(diào)平和車(chē)架回轉(zhuǎn)可選配無(wú)線遙控功能在駕駛室外面進(jìn)行操作
露天潛孔鉆車(chē)是在多年開(kāi)發(fā)生產(chǎn)潛孔鉆車(chē)的基礎(chǔ)上,針對(duì)大型露天礦山的需求,而精心設(shè)計(jì)的新型鑿巖設(shè)備。
該鉆車(chē)行走、推進(jìn)、回轉(zhuǎn)及角度調(diào)整等動(dòng)作均采用液壓驅(qū)動(dòng),動(dòng)力強(qiáng)勁;配用高風(fēng)壓螺桿機(jī)頭及高風(fēng)壓氣動(dòng)沖擊器,鑿巖效率高;配有液壓干式集塵器收集粉塵,減少對(duì)環(huán)境的污染;并配有液壓機(jī)械手及鉆桿庫(kù)拆缷鉆桿、浮動(dòng)接頭保護(hù)鉆桿螺紋,一個(gè)人即可拆缷鉆桿;空調(diào)駕駛室提供舒適的工作環(huán)境及自動(dòng)控制防卡閥減少卡鉆機(jī)率。
鉆車(chē)具有整體性好、自動(dòng)化程度高、鑿巖效果好、環(huán)保節(jié)能、操作方便、機(jī)動(dòng)靈活、行駛安全等特點(diǎn)。
滑動(dòng)導(dǎo)軌
滑動(dòng)導(dǎo)軌按承導(dǎo)截面形式分為圓形、矩形和三角形等,圓形導(dǎo)軌可選用鋼管或硬鋁合金管,能大大減輕導(dǎo)軌重量,但在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須限制其繞軸線旋轉(zhuǎn)的自由度,而且當(dāng)圓形導(dǎo)軌與滑套間磨損間隙過(guò)大時(shí)不能采取調(diào)整的方式來(lái)補(bǔ)償。所以大多用于精度要求不高的便攜式小型鉆機(jī)。隨鉆孔的延伸面不斷推進(jìn),潛孔鉆機(jī)即因沖擊器潛入孔底而得名.潛孔鉆機(jī)可在中硬或中硬以上(f≥8)的巖石中鉆孔,潛孔鉆機(jī)通常適于鉆鑿直徑為80~250mm的炮孔,孔深一般不大于30m.
集中控制的操縱機(jī)構(gòu)
鉆車(chē)設(shè)計(jì)有*的液壓系統(tǒng)和氣路系統(tǒng),所有動(dòng)作都集中控制,方便操作。
操作液壓操縱閥,可實(shí)現(xiàn)鉆臂的舉升、擺動(dòng)和鉆架的俯仰、擺角、前移(后退)以及履帶的調(diào)平等功能。保證多方位鉆鑿巖孔和鉆車(chē)的穩(wěn)定。
操作氣動(dòng)操縱閥,可實(shí)現(xiàn)油泵的開(kāi)啟和鉆車(chē)的推進(jìn)(提升)、回轉(zhuǎn)、沖擊等功能,保證鉆車(chē)高效率鑿巖。安全穩(wěn)定的行走機(jī)構(gòu)
重心低、離地間隙大,能輕松穿越崎嶇的路面。
*的履帶自動(dòng)調(diào)平,不僅使鉆車(chē)行走穩(wěn)定,且大大減輕了地面鉆車(chē)的沖擊力,保證了行駛安全。
大功率馬達(dá)驅(qū)動(dòng),爬坡能力強(qiáng),具有大的牽引力。
剎車(chē)裝置與行走操縱機(jī)構(gòu)采用聯(lián)動(dòng)方式,使停車(chē)即為剎車(chē),從而保障了鉆車(chē)鑿巖和在斜坡上行駛的穩(wěn)定與安全。
常置剎車(chē)狀態(tài)的行走操縱閥分別控制左右履帶動(dòng)作、實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退和轉(zhuǎn)向。方便,靈活。
具體表現(xiàn)如下:
1、鉆車(chē)結(jié)構(gòu)緊湊,是露天潛孔鉆車(chē)與中風(fēng)壓螺桿機(jī)有機(jī)結(jié)合。
2、該鉆車(chē)裝備單級(jí)中風(fēng)壓螺桿主機(jī),流量(10m3/min),氣壓(1.5MPa),采用中風(fēng)壓氣動(dòng)沖擊,效率高,能耗低。
3、該鉆車(chē)重心低且分布均衡,配備重型“四輪一帶”且有19°自動(dòng)調(diào)平裝置和可獨(dú)立控制的雙重閉鎖系統(tǒng),提高了整機(jī)的穩(wěn)定性,適應(yīng)不同地況。該鉆車(chē)配有雙速行走馬達(dá)+減速器結(jié)構(gòu),做到了速度與力量的*結(jié)合。
4、大排量的液壓泵直接安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的后取力口上,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔減少了故障來(lái)源。
5、大尺度變幅的鉆臂系統(tǒng)能滿(mǎn)足各種工況下不同工位的需求,特別是能打低位水平孔。
6、高度集成的液壓操控系統(tǒng)和布置集中的操作平臺(tái),一個(gè)工位就能自如操控整臺(tái)機(jī)器。
7、該鉆車(chē)配置回轉(zhuǎn)推進(jìn)快慢切換閥,跟據(jù)所鉆巖石不同特點(diǎn)和不同工況,可適時(shí)調(diào)整,鉆孔速度快,成孔率高。
8、該機(jī)裝備有實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)及穩(wěn)定的自我保護(hù)系統(tǒng),能準(zhǔn)確反映和掌控鉆車(chē)的工作狀態(tài),超出設(shè)定范圍和發(fā)生故障能自動(dòng)停機(jī)。
高效的兩級(jí)干粉集塵系統(tǒng),大大改善了工作環(huán)境,符合節(jié)能環(huán)保理念
水井鉆機(jī)操作注意事項(xiàng)
1、鉆機(jī)工作必須受過(guò)專(zhuān)門(mén)培訓(xùn),經(jīng)嚴(yán)格考試、并且有一定工作經(jīng)驗(yàn)方可持證上崗。
2、鉆機(jī)工須掌握鉆機(jī)的操作要領(lǐng)及全面的維護(hù)保養(yǎng)知識(shí),并且有相當(dāng)?shù)呐懦收系慕?jīng)驗(yàn)方法。
3、裝運(yùn)鉆機(jī),要進(jìn)行安全檢查,鉆機(jī)各部件要齊全、電纜無(wú)漏電、鉆桿、鉆具等五損壞現(xiàn)象。
4、鉆機(jī)裝車(chē)要牢固,拐彎或斜道要慢行加鋼絲固點(diǎn)固定。
5、進(jìn)入施工場(chǎng)地,鉆機(jī)鉆塔要固定好,鉆場(chǎng)面積要大于鉆機(jī)座,周?chē)凶銐虻陌踩臻g。
6、鉆孔時(shí)要嚴(yán)格按照孔位及方位、角度、孔深等施工,鉆機(jī)工不可以擅自改動(dòng)。
7、安裝鉆桿時(shí)要檢查鉆機(jī),確保鉆桿不堵塞、不彎曲、絲口未磨損,不合格的鉆桿嚴(yán)禁使用。
8、裝卸鉆頭時(shí),嚴(yán)防管鉗夾傷硬質(zhì)合金片、嚴(yán)防夾扁鉆頭和巖芯管。9、安裝鉆桿時(shí),必須在安完*根后,在安裝第二根。
10、采用清水鉆井時(shí),開(kāi)鉆前不許供水,水返回后才能給壓鉆進(jìn),并要保證有足夠的流量,不準(zhǔn)鉆干孔,孔內(nèi)巖粉多時(shí),應(yīng)加大水量延長(zhǎng)開(kāi)泵時(shí)間、切實(shí)沖好孔后方可停鉆。
11、鉆井過(guò)程中要準(zhǔn)確測(cè)量距離,一般每鉆進(jìn)10米或換鉆具時(shí)必須量一次鉆桿,以核實(shí)孔深。
12、變速箱、軸套、橫立軸齒輪等有無(wú)超溫現(xiàn)象,有無(wú)異常聲音,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)立即停機(jī),查找原因,及時(shí)處理。
主要特點(diǎn):
◎具有油壓給進(jìn)機(jī)構(gòu),提高鉆井效率;
◎鉆機(jī)配有上球卡式夾持機(jī)構(gòu)代替卡盤(pán),可實(shí)行不停機(jī)倒桿,工作效率高,操作方便安全可靠;
◎配有孔座壓力表指示壓力,便于掌握孔內(nèi)情況;
◎柴油機(jī)采用電啟動(dòng),減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度;
產(chǎn)品用途:
◎水井、工程鉆機(jī)巖土兩用;
◎鉆機(jī)散裝組合,整機(jī)可拆性強(qiáng),運(yùn)輸、搬遷方便,不受地形地貌限制;
◎鉆機(jī)采用機(jī)械傳動(dòng),轉(zhuǎn)盤(pán)式結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)盤(pán)扭矩大,使用壽命長(zhǎng)。
◎鉆機(jī)主要部件例如卷?yè)P(yáng)機(jī)、轉(zhuǎn)盤(pán)、變速箱塔架等均由我廠自己生產(chǎn),性能可靠、供應(yīng)及時(shí)方便;
◎鉆機(jī)適用于農(nóng)田水井、樓房樁基、高壓線塔樁基、水壩基礎(chǔ),已成為電力輸送基礎(chǔ)工程、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)工程、電信塔基工程中*的設(shè)備;
◎鉆機(jī)操縱簡(jiǎn)單,使用性能強(qiáng),方便維修,投資少、見(jiàn)效快水文水井鉆探是探明和開(kāi)采地下水資源的重要手段之一。近年來(lái)由于我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要,大量的開(kāi)發(fā)利用地下水資源,地下水位逐年下降,建井越來(lái)越深,成本越來(lái)越高。因此,建井技術(shù)、鉆探設(shè)備、成井工藝也需要隨之提高或更新。如何結(jié)合我國(guó)水文水井鉆探技術(shù)特點(diǎn),研制具有*水平的新型鉆探設(shè)備,已成為水文水井鉆探技術(shù)工作者的一項(xiàng)任務(wù)。
1 水文水井鉆探的特點(diǎn)及工藝要求
水文水井鉆探與固體礦床巖心鉆探、石油鉆井比較,具有以下特點(diǎn):
(1)鉆孔直徑大,一般在直徑150mm~800mm之間。由于口徑大,鉆進(jìn)過(guò)程中產(chǎn)生的巖屑多,當(dāng)采用正循環(huán)鉆進(jìn)方法時(shí),就需要有大排量的沖洗液設(shè)備將巖屑排至地表。
(2)鉆孔深度小。一般在數(shù)十米至數(shù)百米之間,特殊的超過(guò)千米以上,而熱水井多在千米以上。因而,除深水井和熱水井需用大型鉆機(jī)外,一般水文水井鉆探均用中小型鉆機(jī)。
(3)鉆孔垂直度有一定要求。因鉆(井)孔上部安裝水泵,下部安裝過(guò)濾器,所以要求鉆孔在100m以?xún)?nèi)偏斜不大于1°,1000m以?xún)?nèi)偏斜不大于5°。
(4)水文水井鉆探屬大口徑鉆進(jìn),而且主要是在第四紀(jì)松散的卵石層、砂礫石層以及砂土、粘性土等地層鉆進(jìn)。這些地層膠結(jié)性差,易坍塌,沖洗液易漏失。也有部分鉆井孔在基巖層中鉆進(jìn),而這些基巖層又多是裂隙溶洞地層。在不深的鉆孔中常常遇到迥然不同的數(shù)種地層,這就要求所采用的鉆進(jìn)工藝和鉆具對(duì)各種不同地層有一定的適應(yīng)性。
(5)水文水井鉆探工期短,流動(dòng)性大,搬遷頻繁, 要求鉆進(jìn)工藝所使用的鉆探設(shè)備不能過(guò)于笨重。
(6)水文水井鉆探其目的是提供水文鉆孔或水井,其價(jià)值一般不及油井或固體礦床鉆孔,因而要求所采用的鉆進(jìn)工藝,較油井或固體礦床鉆孔的設(shè)備投資少,鉆探成本低。 由于水文水井鉆探的上述特點(diǎn),決定了對(duì)鉆進(jìn)工藝和鉆探設(shè)備的要求,即要求達(dá)到快速鉆進(jìn)的目的,所選擇的鉆進(jìn)工藝必須是:設(shè)備輕便,易于搬遷,有足夠的巖屑排除能力,鉆進(jìn)效率高,能控制鉆孔偏斜,保證鉆孔質(zhì)量;所使用的鉆具要求成本低,壽命長(zhǎng),易于加工,便于推廣。
2 國(guó)內(nèi)外水文水井鉆進(jìn)工藝及鉆具的分析
水文水井鉆探所遇地層復(fù)雜,不同的鉆進(jìn)方法在不同地層中的鉆進(jìn)效果是不同的。當(dāng)前水文水井鉆探方式大體上可分為:鋼絲繩沖擊鉆探、回轉(zhuǎn)鉆探、沖擊回轉(zhuǎn)鉆探3種。
2.1 鋼絲繩沖擊鉆探
這是zui古老的一種鉆進(jìn)方法,用于鉆進(jìn)卵礫石、致密性基巖效果較好,但對(duì)鉆進(jìn)粘土、淤泥、砂巖、變質(zhì)巖、花崗巖鉆速慢,對(duì)鉆進(jìn)細(xì)砂、硫砂層比較困難。這種鉆探方式突出的優(yōu)點(diǎn)是:鉆探設(shè)備少;操作簡(jiǎn)單;易于搬遷;用水量小;鉆開(kāi)含水層時(shí),不易堵塞和污染含水層;不需附加供水設(shè)備和泥漿。缺點(diǎn)是在一般地層鉆探效率較低,故除卵礫石和漂石層外,不常采用。就我國(guó)而言,沖擊鉆探方法仍有許多地方在應(yīng)用,但多數(shù)為個(gè)體打井隊(duì)。
2.2 回轉(zhuǎn)鉆探
在鉆進(jìn)方法上又分為沖洗液鉆進(jìn)(即正循環(huán)鉆進(jìn))、空氣鉆進(jìn)、反循環(huán)鉆進(jìn)。
(1)沖洗液鉆進(jìn),在鉆進(jìn)工藝上又分為清水鉆進(jìn)和泥漿鉆進(jìn)。清水鉆進(jìn)用于穩(wěn)定地層,泥漿鉆進(jìn)用于次穩(wěn)定或不穩(wěn)定地層。在我國(guó)沖洗液泥漿鉆進(jìn)目前使用zui為普遍,可是國(guó)外則要求采用多種鉆進(jìn)工藝,并能快速完成鉆井。
(2)空氣鉆進(jìn),在鉆進(jìn)工藝分為:純空氣鉆進(jìn),用于穩(wěn)定地層;霧化清水鉆進(jìn),用于濕潤(rùn)地層;霧化泥漿鉆進(jìn),用于穩(wěn)定地層;粘性泡沫鉆進(jìn),用于大直徑鉆孔;充氣泥漿鉆進(jìn),用于漏失地層。使用空氣的zui大特點(diǎn)是機(jī)械鉆速成倍提高,因?yàn)榭諝獗纫后w輕得多,對(duì)孔底的壓力降低??諝忏@進(jìn)除機(jī)械鉆速高以外,另外的優(yōu)點(diǎn)是:可以在鉆井液漏失地層和供水難地區(qū)使用;其鉆進(jìn)的軸向壓力只是泥漿鉆進(jìn)的一半左右,這對(duì)大口徑無(wú)巖心鉆進(jìn)的水井是非常有利的因素;對(duì)地層的淤塞與污染少;清除巖粉情況好,急劇地減少鉆具磨損,提高鉆頭進(jìn)尺,不需考慮粘土供應(yīng)和泥漿制備等有關(guān)工作,從而簡(jiǎn)化了工作過(guò)程。空氣鉆進(jìn)法,除了油、氣井、露天采礦上普遍采用外,在水文地質(zhì)鉆探和水井鉆進(jìn)中也較多地采用。我國(guó)原地礦部80初曾立項(xiàng)進(jìn)行空氣鉆進(jìn)研究,曾在保定、北京房山等地進(jìn)行空氣鉆進(jìn)水井生產(chǎn)試驗(yàn),由于干旱缺水,效果比運(yùn)水打鉆提高效率1倍,平均每米運(yùn)水費(fèi)為170元,空氣鉆進(jìn)耗油費(fèi)僅每米20元。此種方法我國(guó)還在推廣階段,但在國(guó)外如美國(guó)、加拿大等國(guó)采用zui多。實(shí)踐證明,空氣鉆進(jìn)法在水文地質(zhì)鉆探與水井鉆進(jìn)中具有很大的發(fā)展前途。
(3)反循環(huán)鉆進(jìn),按沖洗介質(zhì)的類(lèi)型不同,反循環(huán)鉆進(jìn)可分為空氣(包括泡沫、霧氣等)反循環(huán)與沖洗液反循環(huán);以返水原理來(lái)分又可分為泵吸、射流、氣舉反循環(huán);從鉆桿類(lèi)型來(lái)分又可分為單管、雙管和三管反循環(huán)等。在水文水井鉆探中以氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)用得zui多。泵吸反循環(huán)經(jīng)濟(jì)合理的鉆進(jìn)深度為100m~120m,zui大深度可達(dá)200m;射流反循環(huán)在50m以?xún)?nèi)效率較高,為氣舉反循環(huán)的2.5倍。隨著井深增加,排渣能力逐漸下降,鉆進(jìn)效率相應(yīng)降低,zui大孔深可達(dá)250m。氣舉反循環(huán)在50m時(shí)可以保持穩(wěn)定的鉆進(jìn)效率。在實(shí)際工作中,孔深在50m以?xún)?nèi)多采用泵吸反循環(huán)或噴射反循環(huán),孔深大于50m時(shí),多采用氣舉反循環(huán)鉆進(jìn),因?yàn)樗S著孔深的增加鉆進(jìn)效率不斷提高。由于反循環(huán)鉆進(jìn)具有鉆進(jìn)效率高,鉆頭壽命長(zhǎng),成井質(zhì)量好,在復(fù)雜地層中鉆進(jìn)安全可靠,并能實(shí)現(xiàn)連續(xù)取樣(芯)鉆進(jìn),節(jié)省輔助時(shí)間和減輕勞動(dòng)強(qiáng)度等特點(diǎn),已成為國(guó)內(nèi)外鉆進(jìn)水井、水文地質(zhì)鉆孔以及大口徑工程施工孔的主要技術(shù)方法之一。在我國(guó)水井鉆探方面,反循環(huán)應(yīng)用zui多的為 氣舉反循環(huán)鉆進(jìn),而泵吸、射流反循環(huán)鉆進(jìn)除水井鉆探開(kāi)孔外,多用于樁基施工鉆進(jìn)方面?,F(xiàn)氣舉反循環(huán)鉆探技術(shù)已在地質(zhì)、冶金、建設(shè)、水利、煤田和*等系統(tǒng)水井鉆探中推廣應(yīng)用,覆蓋面遍及全國(guó)29個(gè)省市自治區(qū),在巴基斯坦、馬里、玻利維亞、菲律賓等國(guó)外承包工程中也得到廣泛使用??傔M(jìn)尺20萬(wàn)余米,節(jié)約水井鉆探成本約500多萬(wàn)元,采用此技術(shù)達(dá)到的zui大孔深為1117.36m,目前深水井以及地?zé)徙@探也正在采用。
在國(guó)外如德國(guó)水文水井鉆探主要是采用氣舉反循環(huán)鉆進(jìn),而美國(guó)氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)技術(shù)主要用于較深鉆孔和一些復(fù)雜地層鉆進(jìn)。所以,美國(guó)和德國(guó)為了廣泛應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)從鉆具到設(shè)備都已成系列配套,而我國(guó)在這方面還有一定差距。
回轉(zhuǎn)正循環(huán)使用沖洗液鉆進(jìn),對(duì)松散地層和部分基巖層,只要鉆探設(shè)備有足夠的排巖能力,就能獲得很高的鉆進(jìn)效率。但目前水文水井鉆探用的泥漿泵排量小,沖洗液不能達(dá)到所要求的上返速度,因而水文水井用回轉(zhuǎn)正循環(huán)沖洗液鉆進(jìn)往往不能獲得較高的鉆進(jìn)效率??諝忏@進(jìn)方法效率很高,但需要有很大排量的空壓機(jī),對(duì)地層也需要有一定的穩(wěn)定性,因而普遍應(yīng)用受到一定限制。反循環(huán)鉆進(jìn)工藝適用于多種地層,沖洗液上返速度高,排巖能力強(qiáng),孔底干凈,減少孔底重復(fù)破碎,可延長(zhǎng)鉆頭的使用壽命,鉆進(jìn)效率較正循環(huán)鉆進(jìn)成倍提高。對(duì)于水文水井鉆探來(lái)說(shuō),這種方法還有其特殊的意義,可以避免對(duì)含水層的堵塞和污染。這是因?yàn)橛么朔N方法鉆進(jìn)時(shí),沖洗介質(zhì)不與含水層接觸。另外,它還可簡(jiǎn)化抽水試驗(yàn)工藝,直接利用鉆具進(jìn)行抽水試驗(yàn)。
2.3 沖擊回轉(zhuǎn)鉆探在工藝上又分為液動(dòng)潛孔錘和氣動(dòng)潛孔錘,適用于鉆進(jìn)基巖硬地層,其鉆進(jìn)速度比回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)高50%~*。液動(dòng)潛孔錘耗用功率較大,目前僅應(yīng)用于小口徑巖心鉆探?,F(xiàn)在我國(guó)已有好幾個(gè)廠家生產(chǎn)直徑110mm~350mm的氣動(dòng)潛孔錘,同時(shí)美國(guó)英格索蘭公司與我國(guó)宣化也合作生產(chǎn)各種型號(hào)氣動(dòng)潛孔錘,并且該公司還和我國(guó)上海壓縮機(jī)廠合作生產(chǎn)螺桿式高風(fēng)壓高風(fēng)量空氣壓縮機(jī),進(jìn)行生產(chǎn)施工配套,這些都為我國(guó)推廣應(yīng)用氣動(dòng)潛孔錘鉆進(jìn)技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。現(xiàn)從我國(guó)該技術(shù)的發(fā)展來(lái)看,已趨于成熟。如山西第二水文工程地質(zhì)勘察院,近年來(lái)采用氣動(dòng)潛孔錘鉆進(jìn)技術(shù)先后施工水井多眼,zui大孔深700余米,取得的經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。由于這種方法采用壓縮空氣作為洗井介質(zhì),代替了以水為介質(zhì)的循環(huán)方式,有利于在干旱、缺水和寒冷地區(qū)及永凍地層鑿孔,尤其適用于極硬、中硬地層中全面鉆進(jìn)。
水文水井鉆探除了上述鉆進(jìn)方法取得了明顯的進(jìn)展外,其它諸如繩索取心鉆進(jìn)、定向鉆進(jìn)等也得到了應(yīng)用。另外在松軟地層還廣泛地使用無(wú)沖洗液鉆進(jìn)法:如螺旋鉆進(jìn)法、鉆斗鉆進(jìn)法、抓斗鉆進(jìn)法。因此,只有根據(jù)不同的地質(zhì)、地理和技術(shù)條件發(fā)展各種鉆進(jìn)方法才能提高水文水井鉆進(jìn)的經(jīng)濟(jì)效益。
3 水文水井鉆探設(shè)備發(fā)展情況
近年來(lái)水文水井鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)和品種,隨著鉆進(jìn)方法的發(fā)展也在不斷地變化。鉆機(jī)本身不但隨著方法而變化同時(shí)它的機(jī)械化程度也在不斷地提高。現(xiàn)在我國(guó)使用的水文水井鉆探設(shè)備多屬機(jī)械化程度低、操作笨重的機(jī)械傳動(dòng)類(lèi)型,不僅妨礙生產(chǎn)效率的提高,而且限制了水文水井鉆探新工藝的采用。鉆探設(shè)備與鉆進(jìn)方法還不配套,古老的鋼繩沖擊鉆機(jī)還在使用。目前大量使用的轉(zhuǎn)盤(pán)式水文水井鉆機(jī)有SPJ-300型、SPJT-300型、SPS-400型、SPS-600型、紅星-400型,深水井用的zui多的是水源1000鉆機(jī)、水源2000鉆機(jī),車(chē)裝鉆機(jī)用的zui多的SPC-300H鉆機(jī),出國(guó)施工配套的多為SPC-300T 太脫拉車(chē)裝鉆機(jī)。對(duì)于全液壓動(dòng)力頭式車(chē)裝鉆機(jī)來(lái)說(shuō),我國(guó)為了縮小與*進(jìn)水平的差距,原地礦部1986年曾研制成功SDY-600型全液壓動(dòng)力頭式車(chē)裝水文水井鉆機(jī),華北石油1992年也曾仿制成西德B3A全液壓動(dòng)力頭式車(chē)裝鉆機(jī)。70初期我國(guó)電力系統(tǒng)還引進(jìn)了美國(guó)T4W全液壓動(dòng)力頭式車(chē)裝鉆機(jī),建設(shè)系統(tǒng)還引進(jìn)了西德B3A全液壓動(dòng)力頭式車(chē)裝鉆機(jī),煤炭系統(tǒng)引進(jìn)了法國(guó)R28全液壓動(dòng)力頭式車(chē)裝鉆機(jī)。近年來(lái)美國(guó)英格索蘭公司還與我國(guó)宣化合作生產(chǎn)有關(guān)型號(hào)的全液壓動(dòng)力頭式車(chē)裝鉆機(jī),這些都為我國(guó)發(fā)展全液壓動(dòng)力頭式車(chē)裝鉆機(jī)起到了促進(jìn)作用。但由于我國(guó)的實(shí)際情況,全液壓動(dòng)力頭式車(chē)裝鉆機(jī)未能全面推廣使用。 從國(guó)外的水文水井鉆機(jī)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,鋼繩沖擊式鉆機(jī)日漸減少。在鉆進(jìn)卵、礫石層時(shí)多采用風(fēng)動(dòng)潛孔錘。在西方,立軸式回轉(zhuǎn)鉆機(jī)的使用日漸減少,多采用轉(zhuǎn)盤(pán)及動(dòng)力頭式回轉(zhuǎn)鉆機(jī)。全液壓動(dòng)力頭式車(chē)裝鉆機(jī)使用日漸增多。
美國(guó)在整個(gè)水井鉆進(jìn)中,此種類(lèi)型鉆機(jī)占20%~30%,美國(guó)英格索蘭公司生產(chǎn)的鉆機(jī)都為全液壓動(dòng)力頭式車(chē)裝鉆機(jī)。據(jù)資料分析,西德的全液壓動(dòng)力頭式車(chē)裝鉆機(jī)占整個(gè)水文水井鉆機(jī)的50%左右。
國(guó)外新型全液壓鉆機(jī)的操作機(jī)械化程度高。通過(guò)液壓控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)加壓、減壓、給進(jìn)、變速、回轉(zhuǎn)、鉆具升降及擰卸、鉆進(jìn)參數(shù)測(cè)量、鉆機(jī)孔口移動(dòng)等工序,操作手柄全部集中在一個(gè)獨(dú)立的控制臺(tái)上,實(shí)現(xiàn)集中手柄操縱。頂部驅(qū)動(dòng)方式既有立軸式鉆機(jī)的穩(wěn)壓優(yōu)點(diǎn),又具備轉(zhuǎn)盤(pán)式鉆機(jī)長(zhǎng)行程給進(jìn)的長(zhǎng)處。 它與轉(zhuǎn)盤(pán)式鉆機(jī)相比,具有以下特點(diǎn):
(1)不需要專(zhuān)門(mén)的主動(dòng)鉆桿,加接鉆桿時(shí),可以不必把鉆具提離孔底;
(2)可以邊回轉(zhuǎn)邊起下鉆具,有助于減少孔內(nèi)事故;
(3)便于實(shí)現(xiàn)升降工序機(jī)械化及塔上無(wú)人操作;