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概述

鹿泉地區(qū)水井鉆機(jī)，是一種利用空氣壓力運(yùn)轉(zhuǎn)的錨桿鉆孔鉆機(jī)，是煤礦用巷道掘進(jìn)類設(shè)備的重要設(shè)備，在改善支護(hù)效果、降低成本、加快成巷速度、減少輔助運(yùn)輸量、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高巷道斷面利用率等方面有著十分突出的*性。鉆機(jī)是一種具有油壓給進(jìn)的輕便鉆機(jī)。一、使用范圍1.用于普查勘探、地球物理勘探、道路及建筑勘探以及打_孔等鉆進(jìn)工程;2.可根據(jù)地層的不同選用合金、鋼砂及鋼粒等鉆頭進(jìn)行鉆進(jìn)；3.可鉆2-9級(jí)的砂質(zhì)粘土及基巖層等。二、主要特點(diǎn)1.具有油壓自動(dòng)給進(jìn)機(jī)構(gòu)、鉆進(jìn)效率高。2.采用上球卡夾持機(jī)構(gòu)代替卡盤，可實(shí)行不停機(jī)倒桿。3.手柄集中、操作方便、安全可靠。4.結(jié)構(gòu)緊湊，鉆機(jī)、水泵及柴油機(jī)都安裝在同一個(gè)底架上，占用場(chǎng)地面積小。5.重量輕、分解性強(qiáng)，便于搬遷，適合于平原和山區(qū)工作。鉆機(jī)參數(shù)：型號(hào)： XY-100鉆孔深度： 100 m開(kāi)孔直徑： 219 mm終孔直徑： 73 mm液壓泵壓力： 1.2 Mpa液壓泵轉(zhuǎn)速： 1500 r/min立軸轉(zhuǎn)速： 142、285、570 r/min立軸行程： 450 mm提升能力： 9.8 KN鋼絲繩直徑： 9.3 mm排量： 100 L/min動(dòng)力： S110柴油機(jī)、10KW電機(jī)

鹿泉地區(qū)水井鉆機(jī)反井鉆機(jī)工藝原理是通過(guò)鉆機(jī)的電機(jī)帶動(dòng)液壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)水，并利用液壓動(dòng)力將扭矩傳遞給鉆具系統(tǒng)，帶動(dòng)鉆桿及鉆頭旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)孔鉆頭或擴(kuò)孔鉆頭上的滾刀在鉆壓的作用下，沿井底巖石工作面做純滾動(dòng)或微量滑移。同時(shí)主機(jī)油缸產(chǎn)生的軸向拉、壓力，也通過(guò)動(dòng)力頭、鉆桿作用在導(dǎo)孔鉆頭或擴(kuò)孔鉆頭上，使導(dǎo)孔鉆頭的滾刀在鉆壓作用下滾動(dòng)，產(chǎn)生沖擊荷載，使?jié)L刀齒對(duì)巖石產(chǎn)生沖擊、擠壓和剪切作用，破碎巖石。

原理

有的轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)同時(shí)備有泥漿泵和空氣壓縮機(jī)，可根據(jù)情況選用不同的洗井方式。

液壓動(dòng)力頭式鉆機(jī)　回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)的一種。由液壓馬達(dá)通過(guò)減速器驅(qū)動(dòng)，并以沿塔架上下移動(dòng)的動(dòng)力頭代替轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)上的轉(zhuǎn)盤和水，驅(qū)動(dòng)鉆桿和鉆頭旋轉(zhuǎn)切削巖層?？捎弥睆竭_(dá)1米的大型鉆頭鉆鑿大口徑水井,其特點(diǎn)是鉆進(jìn)速度快，鉆具的裝卸和下井管較簡(jiǎn)便，接長(zhǎng)鉆桿時(shí)無(wú)需提升鉆具，簡(jiǎn)免了卷?yè)P(yáng)機(jī)、提升滑車、轉(zhuǎn)盤、水、方鉆桿等一系列部件。

潛孔振動(dòng)回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)　是以振動(dòng)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相結(jié)合的方式鉆進(jìn)巖層的一種回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)。鉆具由鉆頭、振動(dòng)器、消振器和導(dǎo)向筒等組成(圖3)。振動(dòng)器產(chǎn)生的激振力使整個(gè)鉆具作錐擺運(yùn)動(dòng)。鉆頭通過(guò)摩擦圈套裝在振動(dòng)器外殼的外面，一方面隨振動(dòng)器作頻率約為1000轉(zhuǎn)/分、振幅約9毫米的水平圓周振動(dòng)；另一方面又繞振動(dòng)器軸線作3～12轉(zhuǎn)/分的低速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以破碎巖層，而鉆桿則不轉(zhuǎn)，并借消振器避免將振動(dòng)傳給鉆桿。采用壓縮空氣反循環(huán)方式洗井，使巖屑通過(guò)位于振動(dòng)器中心的導(dǎo)管和鉆桿內(nèi)腔排出井外。這種鉆機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，鉆進(jìn)效率高。井孔直徑為600毫米左右,鉆進(jìn)深度可達(dá)150米。

沖擊式鉆機(jī)　靠鉆具的垂直往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使鉆頭沖擊井底以破碎巖層。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但沒(méi)有循環(huán)洗井系統(tǒng),巖屑的清除與鉆機(jī)不能同時(shí)進(jìn)行，因而工效較低。鉆井深度一般在250米以內(nèi),有的可達(dá)500～600米。主要類型如下述。

沖抓錐　一種簡(jiǎn)單的沖擊式鉆機(jī)，利用鉆具本身的重量沖擊地層。鉆具的下端是幾個(gè)可以張合的尖角形抓瓣，當(dāng)鉆具在自身重量作用下向下運(yùn)動(dòng)時(shí),抓瓣張開(kāi),各抓瓣*在直徑約1米的圓周上切入巖層,然后由卷?yè)P(yáng)機(jī)通過(guò)鋼絲繩提升鉆具，抓瓣在閉合過(guò)程中將巖屑抓入尖錐體內(nèi)，提出井口后再?gòu)堥_(kāi)抓瓣卸出巖屑。沖抓錐的鉆井深度通常為40～50米，zui深可達(dá)100～150米。

鋼絲繩沖擊式鉆機(jī)　由桅桿和其頂端的提升滑輪、鋼絲繩、沖擊機(jī)構(gòu)、鉆具（包括鉆桿和鉆頭）、電動(dòng)機(jī)等組成（圖4）。作業(yè)時(shí),電動(dòng)機(jī)通過(guò)傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)沖擊機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)鋼絲繩使鉆具作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。向下運(yùn)動(dòng)時(shí)靠鉆具本身重量使鉆頭切入并破碎巖層，向上運(yùn)動(dòng)則靠鋼絲繩的牽引。鉆具下落的高度即沖程大小，根據(jù)巖層情況確定，一般為0.5～1米，硬巖層用大值；沖擊頻率常用為30～60次／分。切下的巖屑用抽砂筒清出地面，也可用將鉆頭與抽砂筒合成一體的抽筒鉆具，鉆進(jìn)與清除巖屑同時(shí)進(jìn)行，使切下的巖屑直接進(jìn)入抽筒，積滿后提升鉆具，將巖屑倒出。為提高鉆頭的耐磨性和鉆進(jìn)速度，常在鉆頭端部堆焊鎢鋼粉，成為合金補(bǔ)焊鉆頭。

復(fù)合式鉆機(jī)　有兩種類型：一類是在轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)的基礎(chǔ)上增設(shè)沖擊機(jī)構(gòu),以回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)為主,當(dāng)遇到卵石層時(shí)用沖擊鉆進(jìn)的兩用水井鉆機(jī)，對(duì)各種地層的適應(yīng)性較強(qiáng)；另一類是將沖擊與回轉(zhuǎn)作用結(jié)合在一起鉆進(jìn)的水井鉆機(jī),如風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆機(jī)。它所使用的潛孔錘鉆具(圖5)由缸套和在缸套中上下運(yùn)動(dòng)的活塞等組成。缸套下端與鉆頭連接，上端通過(guò)螺紋接頭與鉆桿相連，由空氣壓縮機(jī)提供的0.7～1.4兆帕的高壓空氣通過(guò)活塞上方的逆止閥、空氣分配器和活塞下方的進(jìn)氣口，推動(dòng)活塞沖擊頻率作為 700～1200次／分的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使活塞頻繁地沖擊鉆頭，以增強(qiáng)鉆頭鉆進(jìn)巖層的能力。與此同時(shí)，鉆具以35～60轉(zhuǎn)／分的較低轉(zhuǎn)速作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。由活塞上、下空腔排出的空氣，向下進(jìn)入鉆頭，起冷卻鉆頭的作用，并將孔底巖屑帶出井口。其回轉(zhuǎn)和循環(huán)洗井部分的結(jié)構(gòu)與用壓縮空氣洗井的轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)基本相同，所用鉆頭為碳化鎢球齒鉆頭或牙輪鉆頭等。風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆機(jī)可用于硬巖層深井的鉆進(jìn)，鉆進(jìn)速度高，且鉆井速度不因鉆進(jìn)深度的增加而降低，鉆出的井孔較直。

鉆機(jī)構(gòu)成
由于巖土鉆掘工程的目的與施工對(duì)象各異，因而鉆機(jī)種類較多。鉆機(jī)可按用途分類，如巖心鉆機(jī)、石油鉆機(jī)、水文地質(zhì)調(diào)查與水井鉆機(jī)、工程地質(zhì)勘查鉆機(jī)、坑道鉆機(jī)及工程施工鉆機(jī)等。按鉆進(jìn)方法可把鉆機(jī)分成四類：
沖擊式鉆機(jī),又分為鋼絲繩沖擊式、鉆桿沖擊式兩種鉆機(jī)?；剞D(zhuǎn)式鉆機(jī),又分為下面三種：立軸式--手把給進(jìn)式、螺旋差動(dòng)給進(jìn)式、液壓給進(jìn)式鉆機(jī)；轉(zhuǎn)盤式--鋼繩加減壓式、液壓缸加減壓式鉆機(jī)；移動(dòng)回轉(zhuǎn)器式--全液壓動(dòng)力頭式、機(jī)械動(dòng)力頭式鉆機(jī)。振動(dòng)鉆機(jī)。復(fù)合式鉆機(jī)：振動(dòng)、沖擊、回轉(zhuǎn)、靜壓等功能以不同組合方式復(fù)合在一起的鉆機(jī)

工作原理

被破碎的巖屑在導(dǎo)孔鉆進(jìn)時(shí)被正循環(huán)的洗井液沖洗，巖屑沿著鉆桿與孔壁間的環(huán)形空間由洗井液提升到鉆孔外。在擴(kuò)孔時(shí)將導(dǎo)孔鉆頭卸下，安裝反擴(kuò)滾刀，巖屑靠自重直接落到下水平巷道內(nèi)，采用裝載機(jī)和運(yùn)輸設(shè)備及時(shí)清理運(yùn)出。該機(jī)器施工工藝簡(jiǎn)單，鉆井速度快，適應(yīng)性強(qiáng)，能滿足不同巖層施工需求

鉆機(jī)應(yīng)用

反井鉆機(jī)以前廣泛應(yīng)用于煤礦通風(fēng)工程，經(jīng)過(guò)技術(shù)改進(jìn)以后主要應(yīng)用于水電工程豎井、斜井、調(diào)壓井、通風(fēng)井以及排水井，鐵路施工通風(fēng)井以及礦山溜渣井、逃生井等行業(yè)。

鉆機(jī)工作條件

 (1)、鉆機(jī)在巷道內(nèi)工作面高度不得低于5米，寬度不得低于4米，設(shè)備進(jìn)場(chǎng)公路能滿足設(shè)備吊裝作業(yè)。

(2)、施工現(xiàn)場(chǎng)用電設(shè)備為380伏，總功率不得低于250KW，現(xiàn)場(chǎng)施工用水量不得低于10立方/小時(shí)，連續(xù)供應(yīng)，施工水池蓄水能力不得低于12立方，水池高度必須低于反井鉆機(jī)施工基礎(chǔ)，便于導(dǎo)孔時(shí)洗液回流池中，循環(huán)利用，水池底部砂漿抹面，防止水流失。

(3)、施工基礎(chǔ)長(zhǎng)、寬不得低于3米，基礎(chǔ)厚度不得低于1米，施工前必須開(kāi)挖到硬基巖面才可以進(jìn)行基礎(chǔ)澆筑，否則極容易造成塌孔。

使用范圍

1.用于普查勘探、地球物理勘探、道路及建筑勘探以及打_孔等鉆進(jìn)工程;

2.各種混凝土結(jié)構(gòu)檢查孔；

3.江河堤壩、路基灌漿孔鉆孔和直接灌漿；

4.民用水井及地溫*空調(diào)鉆孔。

主要特點(diǎn)

1.采用53x59六方主動(dòng)鉆桿，剛性強(qiáng)，傳遞扭矩大。

2.本機(jī)采用國(guó)家技術(shù)的錐度離合器，具有傳遞扭矩大，操作方便，免維護(hù)的突出特點(diǎn)。

3.卷?yè)P(yáng)機(jī)行星齒輪加大模數(shù)并加裝支撐架，大大提高卷?yè)P(yáng)機(jī)提升及制動(dòng)能力。

4.立軸箱四組軸承定位，確?；剞D(zhuǎn)器有足夠剛性應(yīng)對(duì)碎石層，卵石層等復(fù)雜地質(zhì)條件。

5.全國(guó)同類機(jī)型配備流量達(dá)160L/min的一體式泥漿泵，具有節(jié)省成本，結(jié)構(gòu)緊湊，移動(dòng)輕便的特點(diǎn)。

鉆機(jī)參數(shù)：

型號(hào)： XY-200

鉆孔深度： 200 m

開(kāi)孔直徑： 300 mm

終孔直徑： 75 mm

鉆桿直徑： 50

立軸轉(zhuǎn)速： 64、128、287、557 r/min

立軸行程： 450 mm

提升能力： 20 KN

鋼絲繩直徑： 13 mm

泥漿泵排量： 160 L/min

動(dòng)力： 22馬力柴油機(jī)、15KW電機(jī)

重量： 1200 Kg

外形尺寸: 2750x950x1600

操作規(guī)程：

(一)鉆機(jī)的安裝和準(zhǔn)備

1、準(zhǔn)備好鑿巖洞室，其洞室規(guī)格可 根據(jù)鑿孔的 方法確定，一般開(kāi)鑿水平孔時(shí)其洞室高度2.6-2.8米，鑿上向孔，下向孔或傾斜孔時(shí)其洞室寬度為2.5米，高度為2.8-3米。

2、將氣水管路、照明線路等引至工作面附近待用。

3、按孔為設(shè)計(jì)的要求，將支柱架設(shè)牢固。支柱的上下兩端要墊上木板，在將橫軸和卡環(huán)按照一定的高度和方向裝在支柱上，利用手搖絞車將機(jī)器提起，按所需的角度固定在支柱上，然后調(diào)整鉆機(jī)的孔向。

(二)作業(yè)前的檢查

1、開(kāi)始工作時(shí)，應(yīng)仔細(xì)檢查氣水管路是否連接牢固，有沒(méi)有漏氣漏水的現(xiàn)象。

2、檢查注油器內(nèi)是否已經(jīng)裝滿機(jī)油。

3、檢查各部分的 螺釘、螺帽、接頭等處是否已經(jīng)擰緊，立柱是否確實(shí)頂?shù)煤芾喂?

(三)鑿孔作業(yè)程序

開(kāi)孔時(shí)，先起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，待轉(zhuǎn)運(yùn)正常后扳動(dòng)操縱器的推進(jìn)手把。使其得到適當(dāng)?shù)耐七M(jìn)力，然后再扳動(dòng)控制沖擊器的手把到工作位置。鑿巖工作以后，可以打開(kāi)水閥，使氣水混合物保持在有適當(dāng)?shù)谋壤?。進(jìn)行正常的鑿巖工作。當(dāng)推進(jìn)工作使缷桿器移動(dòng)到與托釬器相碰時(shí)，為鉆完一根鉆桿。要停止電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和停止給沖擊器送氣、送水、把叉子插到托釬器的鉆桿槽中，使電機(jī)反轉(zhuǎn)滑板后退，使接頭與鉆桿脫開(kāi)，再接第二根鉆桿，按此下你循環(huán)連續(xù)工作