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企业简介
反井钻机专业施工单位,行业铁军、国内领先,与多家企业合作共赢。目前,公司拥有反井钻机10余台,型号包括LM120、ZFY250、LM300、BMC400等,可施工倾角55°~90°,直径0.9m~3.5m,深度400m以内的各类竖斜井。行业10年涉及电站、矿山、公路、铁路各类钻井数百条,钻井总深度达数万..
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反井钻机使用说明书
[企业管理]  发布时间:2013-10-16 13:03:55  浏览次数:6450

 

ZFY0.9/ 90 型 (LM- 90)

ZFY1.2/120型 (LM-120)

ZFY1.4/200型 (LM-200) 煤矿用反井钻机

ZFY1.8/250型 (LM-250)

ZFY1.4/300型 (LM-300)

 

咨询热线:13880442888【官总】 

     

使用说明书

 

                   

 

 

 

 

 

 

常州立鼎煤矿机械有限公司

 

 

2004.12


目      录

 

概述 3

1.1产品特点 3

1.2主要用途及适用范围 4

1.3品种、规格 5

1.4型号组成及代表意义 5

1.5使用环境条件 5

1.6工作条件 6

1.7对环境及能源的影响 6

1.8安全 6

结构特征与工作原理 7

2.1总体结构及工作原理、工作特征 7

2.2主要部件的结构、作用及其工作原理 7

2.3各单元结构之间的机电联系,系统工作原理,故障报警系统。 9

2.4辅助装置的功能结构及其工作原理,工作特征 9

技术特性 10

3.1主要性能 10

3.2主要参数 10

尺寸与重量 11

安装、调整、试运转 11

5.1设备基础、安装条件及安装的技术要求 11

5.2安装、调整程序,方法及注意事项 12

5.3安装、调整后的验收试验项目以及依据的标准 13

5.4试运行 13

使用、操作 14

6.1使用前的准备和检查 14

6.2使用中的安全说明及警示牌的使用 14

6.3钻机运行工作的操作程序、方法及注意事项 15

6.4运行中的监测和记录 17

6.5停机的操作程序、方法及注意事项 17

故障分析与排除 18

安全保护装置、安全警示及事故处理 18

8.1 安全保护装置、安全警示及注意事项 18

8.2 出现故障时的处理程序和方法 19

安全警示 19

10 保养、维修 19

10.1日常的维修、保养 19

11 运输、贮存 21

11.1运输 21

11.2贮存 21

12 开箱及检查 22

13 其它 22

 


概述

    ZYF0.9/90型、ZYF1.2/120型、ZYF1.4/200型、ZYF1.8/250型、ZYF1.4/300型反井钻机(以下简称反井钻机)是由煤炭科学研究总院北京建井研究所设计,由常州市立鼎煤矿机械有限公司生产制造。它以正向钻出导孔后、反向扩孔方式进行作业的旋转式钻机。

    ZYF0.9/90型、ZYF1.2/120型、ZYF1.4/200型、ZYF1.8/250型、ZYF1.4/300型煤矿用反井钻机型反井钻机在吸收国内、外反井钻机的经验,以及我国立井钻井技术成果的基础上研制开发的,技术上处于国内领先水平,达到了九十年代国际同类机型的先进水平。

1.1产品特点

    反井钻机施工中的几个术语:

导孔:反井钻机中,用三牙轮钻头沿全井深正向钻出的导向孔。

扩孔器:用于扩孔钻进的钻头。

扩孔: 导孔钻出后,利用扩孔器反向钻进并把井径扩大的过程。

反井钻机:以正向钻出导孔后反向扩孔方式进行作业的旋转式钻机。

动力水笼头:反井钻机中产生并输出扭矩和输送洗井液的综合装置。

稳定钻杆:具有稳定钻进、导向和传递扭矩等多种功能的钻杆。

开孔钻杆:用于保证导孔的开孔质量的特殊钻杆。

    “反井钻机以正向钻出导孔后反向扩孔方式进行作业”这是它区别于其它类型钻机最本质的特征。

    ZYF0.9/90型、ZYF1.2/120型、ZYF1.4/200型、ZYF1.8/250型、ZYF1.4/300型反井钻机型反井钻机还具备以下优点:

⑴ 钻机的推、拉力,旋转扭矩,转速等主要参数设计合理,钻井工艺简单,能满足不同地质条件下以及多种孔径的施工要求;

⑵ 采用全液压驱动,结构紧凑、重量轻、功率省;

⑶ 主机安装运输以及调整全部机械化、简单省力、迅速安全,不需要辅助设备;

⑷ 主机液压系统简单可靠,操作容易,大部分液压元件采用国标系列的名牌元件,维修更换方便;

⑸ 钻井工序实现机械化作业,操作简单、安全,改善了劳动条件,减轻了劳动强度;

⑹ 钻杆丝扣采用API国际通用标准、安全可靠、互换性好、寿命长,装卸钻具工艺合理、辅助时间短,钻机配有开孔钻杆和特制的稳定钻杆,能有效地防止井孔偏斜;

⑺ 钻机适用性强,可在较复杂的地质条件下施工;

⑻ 钻机是防爆型的,适用于各级有可燃气体的环境;

⑼ 钻机效率高,成井速度块,质量好。

1.2主要用途及适用范围

1.2.1.主要用途

    反井钻机是钻凿暗井(矿仓、通风孔、水电系统压力管道、电缆设备井等)工程的高效设备。产品已先后在煤矿、金属矿山、水利水电工程等领域得到广泛地应用,深受广大用户的好评,取得了良好的经济效益和社会效益。

1.2.2适用范围

1.2.2.1运用的地质条件范围广:

    反井钻机适用于硬质f3—f12的各种岩石,对于特硬岩石f12(抗压强度1200kg/cm2)可专门订做特制扩孔器以满足破碎岩石。

1.2.2.2适用于多种孔径,深度和斜度:

    反井钻机潜在能力大,安全系数高、能适用于不同孔径和深度以及60°—90°斜度的建井工程。

1.3品种规格

    常州市立鼎煤矿机械有限公司生产制造:ZYF0.9/90型、ZYF1.2/120型、ZYF1.4/200型、ZYF1.8/250型、ZYF1.4/300型煤矿用反井钻机.

1.4型号组成及代表意义

            F  Y  1.2 / 120

                            最大钻深(M)

                              公称成孔直径(M)

                              液压传动

                              反井式

                              转机类

标注示例:

    ZFY1.2/120(A)型反井钻机,表示公称成孔直径为1.2m,最大钻深为120m,第一次改进设计的反井式液压传, 动的钻机。

1.5使用环境条件

    反井钻机在两个工作水平之间钻凿井筒的施工设备。

    两个工作水平简称上水平和下水平。钻机施工的工作场地在上水平,可以是巷道或峒室,也可以是露天,称之为工作点;钻机施工成井的透点在下水平,一般是巷道或峒室,称之为透点。

    钻机是防爆型的,适用于各种有防爆要求的工作地点。(如各级瓦斯矿)

1.6工作条件

    工作条件分为工作点要求和透点要求。

1.6.1 工作点要求

    工作点场地的要求能满足钻机主机工作尺寸要求(详见反井钻机主要技术参数表),以及摆放其他辅助设备的场地条件。

    通往工作点的运输道路应满足钻机主机运输尺寸要求(详见反井钻机主要技术参数表)。

    工作点场地应设有供钻机使用的动力电源,水源等。

1.6.2 钻机透点场地条件要求

    通往钻机工作透点的运输道路应满足扩孔钻具运输尺寸要求(详见反井钻机主要技术参数表)。

透点处应设有排水沟。

透点处的场地可以使用能将扩孔产生的岩渣顺利排出到指定渣石场的清理设备。

1.7对环境及能源的影响

    钻机所使用的能源为电力能源,不会对环境造成破坏。

    钻机工作过程所使用的洗井液即清水或泥浆符合国家环保标准的要求。

    钻机工作过程所使用的冷却水和洗井液均为循环使用,不会浪费。

1.8安全

    反井钻机所使用的原料、标准件和外购件均符合有关国家标准和行业标准规定,外购件有合格证。

    反井钻机所使用的全部电器设备均符合GB3836.1、GB3836.4的规定,并附有合格证书.

2 结构特征与工作原理

2.1总体结构及工作原理、工作特征

2.1.1总体结构

    反井钻机一般包括两大部分:主机部分和钻具部分。

2.1.2 工作原理

    由主机部分通过钻杆提供给钻具部分的破岩刀具强大的工作扭矩和有效工作压力,使破岩刀具作用于岩石上,对岩石进行冲击、挤压和剪切,从而破碎岩石。钻进导孔时,破碎的岩渣被正循环的洗井液排出钻孔;扩孔破岩石时,产生的岩渣在重力作用下落入下水平巷道或峒室,被及时清理。

2.1.3工作特征

    钻机的主机工作点在上水平位置,确保工作过程中人员和设备的安全。

2.2主要部件的结构、作用及其工作原理

2.2.1主机部分

    主机部分包括机架、液压泵站及操作控制系统。

2.2.1.1 机架为框式结构、内部装有动力水笼头,动力水笼头在液压油缸的作用下,沿框架内的滑轨上下移动,液压泵站及操作控制系统用于驱动钻机运转。

    机架部分的作用是提供给钻具工作扭矩和工作压力。

2.2.1.2 液压泵站及操作控制系统

    液压泵站是由电动机、液压泵、以及液压管路附件组成的液压动力源。

液压泵站提供的液压动力源有两个,分别为主动力油源和辅助动力油源。

操作控制系统是由各类液压控制类元件及管路附件组成的,其作用是控制液压油源驱动液压执行元件如液压马达、液压缸等完成相应工作。

    主机部分的工作原理:由动力水笼头提供给钻具工作扭矩,主推液压缸提供给钻具工作压力,机架承受工作扭矩和工作压力;液压泵站及操作控制系统用于驱动钻机运转,控制钻机工况,以实现不同条件下,不同的钻井工艺要求。

2.2.2钻具部分

    钻具部分包括开孔钻杆、稳定钻杆、普通钻杆、导孔钻头和扩孔钻头。

    开孔钻杆:由于这种钻杆螺纹丝扣与外径同心度很高,是经过精密加工的。开导孔时,开孔钻杆与导孔钻头相接,用扶正器约束,以保证开孔垂直度。

    稳定钻杆:这种钻杆是在普通钻杆上焊接有稳定翼,具有导向作用。开孔钻进时,稳定钻杆可承受地质变化所产生的径向载荷,以保证钻杆的垂直度。

普通钻杆:正常钻进用。

导孔钻头:三牙轮钻头,用他作为钻进导孔的破岩刀具。根据地质岩石硬度选择相应型号钻头。

扩孔钻头:由钻头体、滚刀级成,用他作为扩孔的破岩刀具。对于特硬岩石F12(抗压强度1200kg/cm2)可专门订做特制滚刀以满足破碎岩石。

2.3各单元结构之间的机电联系,系统工作原理,故障报警系统。

主机中的液压泵站由两台电机分别驱动两台液压泵以提供两个压力油源,即主动力和辅助动力压力油源。主动力和辅助动力压力油源力分别供液压执行元件使用,其工作由操作控制系统管理。

主动力压力油源驱动动力水笼头上的液压马达,带动齿轮传动直到主轴输出扭矩;动力水笼头输出扭矩驱动钻具系统,带动导孔钻头或扩孔钻头旋转。辅助动力压力油源驱动主推油缸和其他辅助装置中的执行油缸,完成相应的工作,实现相应的功能目的。

    由电机、液压泵、液压控制系统、液压执行元件、机械传动系统组成的动力系统,有完善的安全保护装置。其中液压传动系统设有安全保护回路。

2.4辅助装置的功能结构及其工作原理,工作特征

2.4.1上支撑和下支撑

机架有两个上支撑和两个下支撑,分别安装在机架两侧上下。上支撑是两个液压千斤顶;下支承有螺杆、锁紧螺母、调整千斤顶和支撑地靴组成。上下支承的作用是:调整机架;承重并防止钻机工作时松动;平衡钻头工作产生的反扭矩和反作用力。

2.4.2转盘吊

    转盘吊是吊运钻杆的专用设备,可以在360度范围摆动,主要用于钻杆与机械手之间吊运。也可以吊运其他东西,起吊重量不允许超过300公斤。

2.4.3机械手

    机械手由蟹爪机构、翻转架和液压缸组成。蟹爪机构固定在翻转架上,蟹爪动作便抱紧或松开钻杆,翻转架铰接于钻机平车,在另一液压缸作用下使翻转架转动,达到输送钻杆的作用。装、卸钻杆的工作由机械手完成。

2.4.4钻机平车

    钻机平车主要用于输送钻机,起放机架、在工作时固定钻盘吊、机械手、固定拉杆等。轮距为600毫米、900毫米,平车装有卡轨器,起到稳定、减震作用。

2.4.5辅助卸扣装置

辅助卸扣装置是一个棘轮机构,由液压缸、滑道和棘爪组成。在卸钻杆时,当动力头输出的反转扭矩不能卸开丝扣时,用棘爪扣住棘轮套上的棘齿,靠液压缸的推力产生一个反转力矩将丝扣卸开。

3 技术特性   

3.1主要性能

反井钻机以正向钻出导孔,反向扩孔方式进行作业。

钻机主机输出一个矩距和一个压力。扭矩驱动钻具系统旋转,压力使钻具系统的刀具对待破碎岩石面产生正向压力。破岩刀具在旋转扭矩和正向压力共同作用下破碎岩石达到进尺,完成建井工作。

3.2主要参数

基本参数

钻机型号

基本参数

ZFY0.9/90

(LM-90)

ZFY1.2/120

(LM-120)

ZFY1.4/200

(LM-200)

ZFY1.8/250

(LM-250)

ZFY1.4/300

(LM-300)

导孔直径(mm)

190

244

216

244

250

扩孔直径(m)

0.9

1.2

1.4

1.8

1.4

钻孔深度(m)

90

120

200

250

300

出轴转速(rpm)

5-33

5-33

5-33

5-33

5-33

额定扭矩(KN·m)

7

15

20

17

36

最大扭矩(KN·m)

15

30

40

52

70

钻头许用

最大推力(kN)

150

250

350

700

550

扩孔最大拉力(kN)

380

500

850

1250

1300

钻孔倾角(°)

60-90

60-90

60-90

60-90

60-90

主机重量

(包括运搬车)(t)

4.5

6.0

8.3

8.5

10.0

主机运搬尺寸

(长宽高)( mm)

1900*950*

1115

2290*1110*

1430

2950*1370*

1700

2670*1380*

1560

3000*1810*

1740

主机工作尺寸

(长宽高)(mm)

2380*1275*

2847

2977*1422*

3277

3230*1770*

3448

3350*1650*

3940

3280*1410*

3488

钻杆直径*

有效长度(mm)

φ150*1000

φ176*1000

φ182*1000

φ200*1000

φ200*1000

钻孔偏斜率(%)

≤1

≤1

≤1

≤1

≤1

电机功率(kW)

66

66

86

86

129.6

驱动方式

全液压驱动

全液压驱动

全液压驱动

全液压驱动

全液压驱动

适应岩性

岩石单向抗压强度≤1400MPa

 

 

 

 

 

 

 

 

尺寸与重量

    钻机型号

基本参数

ZFY0.9/90

(LM-90)

ZFY1.2/120

(LM-120)

ZFY1.4/200

(LM-200)

ZFY1.8/250

(LM-250)

ZFY1.4/300

(LM-300)

主机重量

(包括运搬车)(t)

4.5

6.0

8.3

8.5

10.0

主机运搬尺寸

(长宽高)( mm)

1900*950*

1115

2290*1110*

1430

2950*1370*

1700

2670*1380*

1560

3000*1810*

1740

主机工作尺寸

(长宽高)(mm)

2380*1275*

2847

2977*1422*

3277

3230*1770*

3448

3350*1650*

3940

3280*1410*

3488

 

5 安装、调整、试运转

5.1设备基础、安装条件及安装的技术要求

5.1.1设备基础 

    井口施工基础。在井口位置按规定浇注基础,该 基础必须水平,而且具有足够的强度。若井口地板是煤层或破碎地带,应挖掘到稳定岩层,或采取一些特殊措施。若地板是稳定的硬岩,可适当减小基础的面积和厚度。对于井孔偏斜率要求较高的深井,应加大基础面积和厚度。基础施工图可以从包装箱里取得,也可以在订货技术条件

附件中明确,因为每种机型有区别。 

5.1.2安装条件及安装技术要求

   (1)、建立冲洗排渣系统和水冷却系统。

    冲洗排渣系统其作用是在导井施工钻进过程中,冲洗排渣和冷却钻头;洗井液根据地质构造,选用清水或泥浆。冷却系统用于钻机设备冷却。

冲洗排渣系统和水冷却系统和要求:

洗井液池:容积不小于5立方米;

洗井液泵:泵压不小于2.5兆帕,流量不小于30立方米每小时;

外水源:清洁水水量不小于7.2立方米每小时;

冷却水池:容积不小于5立方米;

冷却水泵;泵压不小于0.8兆帕, 流量不小于7.2立方米每小时;

(2)、轨道辅设

    钢轨应平直,安装应牢固、水平,对称布置于井孔两侧。钢轨应与基础固定并能承受4吨以上拉力。

   (3)电气设施

    反井钻机未配置专门电气柜,用户根据钻机的需要配备电气柜。在井下必须选用防爆型。技术要求可以从包装箱里取得,也可以在订货技术条件附件中明确,因为每种机型有区别。

5.2安装、调整程序,方法及注意事项

    对电源、水源、洗井液池、冷却水池等均按规定准备好,方能将钻机运到现场,进行安装调试。

5.2.1钻机运输

    整套钻机设备,包括辅助配套设备运到施工现场,即上水平工作点。可以在导孔完成后,扩孔钻头运到下水平透点处。下水平有条件也可以提前运至透点处。运输之前,一定要检查运输线路,这一点是非常重要的,因为工地的情况是经常变化的。

5.2.2安装、调整程序

    钻机运到施工现场后,按钻机中心找正钻机车位置,保证钻机竖起后主轴旋转中心与钻孔中心相重合。锁紧卡轨器,再按下面步骤进行安装。

    往油箱加入符合规定要求的液压油——接通动力电源——连接好液压管路——启动辅助油泵——推进动力水龙头使钻架漫漫竖起—安装后拉杆——卸下起架拉杆——调平钻架——支撑好下支撑——安装好机械手、钻盘吊——接上洗井液胶管、冷却水管——准备试车。

5.3安装、调整后的验收试验项目以及依据的标准

    按5.1和5.2两项的要求复查。钻机安装调整好后,全面检查各部件安装是否准确。

    依据MT213-91《煤矿用反井钻机通用技术条件》标准执行。

5.4试运行

    钻机调整好后,全面检查各部件安装是否准确;然后才能开启电源,启动液压泵。开泵后首先观察主、副泵压力表,正常情况下,让所有的液压执行元件先后按顺序动作几遍。再检查一遍所有的管路连接情况,一切无误后,方可接上开孔钻杆及导孔钻头进行开孔钻进作业。

6 使用、操作

6.1使用前的准备和检查

钻井前每个人施工人员要熟悉所钻井孔方位、直径、深度和地质

状况,要认真学习钻机的使用操作知识,施工现场要备有地质柱况图,班长要清楚地质岩石情况。

    钻井前施工人员要对钻机进行全面检查,检查螺栓是否丟失和松动,滑道和各活塞杆是否有脏物。液压胶管接头是否安装好,操纵杆是否处于闭锁状态。供水水源、油箱油位是否达到设计要求,如发现问题,不得钻进并及时处理。

    钻进前应进行全面空载运转,包括动力水龙头的上下运动和旋转,机械手和转盘吊工作是否正常,如发现有漏油鳖卡现象,应及时处理。

    液压胶管应按照要求连接,不得交错,抖动的胶管必须用卡箍夹紧,连接U型卡要装牢固,以防止其脱落。

6.2使用中的安全说明及警示牌的使用

   钻机现场通风要良好,防止瓦斯聚集,钻机工作点应配有瓦斯检测仪。,每班都必须检查瓦斯情况。严格按煤矿规程要求处理,必要时向上级领导汇报。

   当导孔差3米钻透下水平巷道时,应在下水平巷道预定透点处20米直径范围处设岗,设“不得进入警示牌”,不允许任何人进入。

   钻机正在扩孔运转时,不得在下水平清渣,以防人身受伤。下水平清渣工作时,上水平工作点不得扩孔施工。

6.3钻机运行工作的操作程序、方法及注意事项

6.3.1动力水龙头出轴转速调整

    动力水龙头出轴转速有两挡,即高速档和低速档。高速档和低速档的变换,用一控制阀控制。导孔施工动力水龙头出轴用高速;扩孔施工动力水龙头出轴用低速。

6.3.2接钻杆

   (1)、导孔钻进时每钻完一根钻杆提钻具200毫米,冲洗井底2至5分钟,然后停转,将下卡瓦卡住钻杆下扁方,调整动力头使下卡瓦外齿对正卡座内齿,停止转动,下调动力头,将下卡瓦进入卡座。

   (2)、操作动力头反转,松开动力头与钻杆丝扣连接。这一工作程序必要时,使用辅助卸扣装置。

   (3)、反转动力头,同时向上慢慢提起动力头,一直到连接丝扣全部脱开。

   (4)、卸开丝扣后将动力头上升到最高位置。另一方面,将待接钻杆吊入机械手上,丝扣处抹上保护油脂;操作机械手油缸抱紧钻杆;使用翻转架送入钻杆,使钻杆与动力头主轴对中。

   (5)、下放、并正向旋转动力头,钻杆与动力头主轴丝扣对接。对接好后停止旋转,送开机械手、翻转架归位。继续下放、并正向旋转动力头,将待接钻杆与原先的钻杆进行丝扣连接。

   (6)、上升动力头适当位置,取出下卡瓦;开动冲洗泵,建立排渣循环。注:卸、接钻杆时,一定要保证活动头里的活动套,在中间位置以免损坏丝扣。

    (7)、进行正常钻井。

6.3.3导孔钻进

(1)、一般情况下,导孔钻进采用高速钻进。动力头向下给适当压力,正向旋转即可。当钻井深度一定时,考虑钻具自重影响,压力逐步减小;必要时,调整平衡阀来控制,使刀具对岩石的压力合理。

(2)、钻压控制。对于松软地层和过度地层采用低钻压,对于硬岩稳定地层采用较高钻压。

(3)、在钻透下水平透点3米左右,应逐渐降低钻压。

6.3.4扩孔钻进

(1)、导孔钻透后,在下巷道卸下导孔钻头,接上扩孔钻头。

(2)、调节动力水龙头出轴转速为低速。

(3)、拆除冲洗液软管,准备冷却钻头和消尘用的水管,接到导孔处。

(4)、在扩孔钻头全部进入钻孔时,为防止钻头剧烈晃动而损坏钻头钻具,应使用低钻压。

(5)、扩孔钻压的大小是根据地层情况而定的。

6.3.5卸钻杆

   (1)、扩孔钻进一根后停转,用下卡瓦卡住下一根钻杆的方扁,下放动力头,将下卡瓦放入卡座。

   (2)、操作辅助卸扣装置和液压马达反转松扣,使钻杆上端丝扣松动。

   (3)、上升动力水龙头使活动套指示杆处于最低位置,用上卡瓦卡住钻杆上扁方,下放动力水龙头使上卡瓦进入动力水龙头内齿圈,液压马达反转,并慢慢上升动力水龙头,使上卡瓦始终在动力水龙头内齿圈里,直到下端丝扣卸开。

   (4)、上升动力水龙头,卸下上卡瓦,操作机械手抱住钻杆,马达反转,卸开上端丝扣。

   (5)、将动力水龙头上升最高位置,回收机械手并用转盘吊将钻杆放到钻杆车上,套好保护套。

   (6)、在钻杆丝扣抹上油脂。

(7)、放下动力水龙头,马达正转接上丝扣,上紧丝扣后,提升动力水龙头取出下卡瓦,进行扩孔钻进。

6.4运行中的监测和记录

钻进时,司机要精力集中,要根据地质柱状图和设计规定的转速、钻压进行作业,要经常注意压力表的变化情况并随时调整。

钻进前,其他施工人员要经常清理导井钻进时循环冲洗液带上来的岩渣,并注意钻机的运转情况,如发现电机、动力水龙头、马达或其他部件有异常响声,工作不正常,油管漏油等,应及时通知司机停机处理。在恢复钻进导孔时,亦应继续清洗井底至2至5分钟。

钻机操作人员做好钻机运行记录,记录内容应包括:每根钻杆钻进作业时间,液压马达油压,主推缸油压,所需时间,岩石软硬程度。设备检修、保养情况等。

6.5停机的操作程序、方法及注意事项

    停机的操作分导孔钻进作业和扩孔钻进作业两种情况。

6.5.1导孔钻进作业情况

   停机前,用清洗液冲洗井底时间延长5~10分钟,以防止堵孔。卸去2~3根钻杆;同时用下卡瓦将钻具卡在钻机底板的卡座上。

   将主机液压系统的压力调整到卸荷工况,关掉电机开关和电器柜开关,放好使用的工具,关闭操作车盖板。

6.5.2扩孔钻进作业情况

   将扩孔钻具下降300~500毫米,关闭冷却水源,用下卡瓦将钻具卡在钻机地板的卡座上。

   将主机液压系统的压力调整到卸荷工况,关掉电机开关和电器柜开关,放好使用的工具,关闭操作车盖板。

7 故障分析与排除

故  障

现  象

原因分析

排除方法

备  注

油 泵 启

动 后 无

流    量

1. 电机接反,油泵反转

2. 进油阀末打开

1. 改变电机极性

2. 打开进油阀

 

油 泵 发

出 噪 音

1. 吸油困难或受阻

2. 吸油管吸入空气

1. 清洗滤油器

2. 检查漏气处

并排除

 

压力不足或调压失灵

溢流阀失灵

清洗或更换

溢流阀

 

油缸不动作或不保压

1. 油管接错

2. 液压锁失灵

1. 接正油管

2. 修理或更换液压锁

 

油 温 迅

速 升 高

1. 冷却水堵塞

2. 冷却水流量

不足

1. 清洗冷却器

2. 加入冷却水量

 

管接头

漏油

1. 密封圈损坏

2. 接头损坏

1. 更换密封圈

2. 更换接头

 

动力头处

漏水

密封盘根失效

调整或更换盘根

 

 

 

8 安全保护装置、安全警示及事故处理

8.1 安全保护装置、安全警示及注意事项

   反井钻机所配备的防护罩在检修是可能要拆除,检修完毕后继续工作前必须将它们装好。并在固定防护罩的框架上印有“开机前必须安装防护罩”的字样。扩孔钻进时严禁动力水笼头反转。

8.2 出现故障时的处理程序和方法

   严格按照安全技术规程进行作业,是事故预防的最有效的方法。所以每个施工人员,必须认真学习和执行这个规程。

   钻进导孔时,如突然发现钻具旋转困难,可能是遇到裂隙岩缝而卡钻,应将钻具提升一定高度,再慢慢向下旋转扫孔,一次扫孔不灵,可多进行几次。扫孔仍不能解决问题,需提钻进行检查。

   钻进导孔时,如发现循环水大量漏失,补充水源不能解决问题,及时提高钻具至最高位置,然后向领导汇报,听候处理。

   钻进导孔或扩孔时,如发现水源中断,立即停止钻进,查找原因。导孔工作时提高钻具至最高位置;扩孔工作时扩孔钻头应往下放一些。

9 安全警示

9.1 钻机工作时,必须安装泵站的防护罩;电机启动时,液压回路必须处于卸荷状态。

9.2 扩孔钻进时严禁动力水笼头反转。

9.3 严禁在液压系统渗漏的情况下工作。

9.4 对液压系统渗漏的渗漏物应及时清理,掩埋处理,及时消除事故隐患。

10 保养、维修

10.1日常的维修、保养

10.1.1日常的维修 

  (一)、每班检查

1、 检查各油管及接头有无损坏,是否漏油。接头U型卡是否有掉落或松动。

2、 检查所有螺钉、螺母有无松动。

3、 检查钻架滑道润滑是否良好、滑道有无损坏或划痕。

4、 检查油箱油面是否低于规定的高度。

5、 检查液压马达及齿轮箱运转有无异常响声。

6、 目检动力水龙头冲洗液进口处密封盘根是否漏液。

7、 开钻之前,启动主、副液压泵空转5~10分钟,检查运转是否正常。

8、 在钻机所有加油处添加润滑油,保持各运动部件良好润滑。

9、 钻进中随时观察油温,发现油温超过50度,应停机处理。

10、 检查钻机是否垂直若发现偏斜,及时停机调整。

11、 经常检查动力水龙头活动套丝扣是否磨损。

12、 认真阅读上一班的钻进记录。

13、 动力水龙头上、下运动时,导轨要加油

  (二)、每运转500小时检查

1、 进行每班检查各项内容,有条件应升井。

2、 检查液压油油质,若发现油质变质,应更换液压油和更换滤油器、滤网,清洁油箱。

3、 检查主泵出口的高压滤油器的纸芯,根据情况决定是否更换。

4、 检查各运动部件,是否需要加油。

5、 检查动力头处盘根是否需要调整或更换。

6、 检查齿轮箱润滑油情况,是否需要添加或更换。

  (三)、每运转1000小时检查

1、 钻机运至机修厂按运转500小时各项检查内容检查。,

2、 拆下动力水龙头,打开齿轮箱盖、检查齿轮和轴承,更换润滑油。

3、 检查滑道轨衬,根据磨损情况决定是否更换。

4、 拆检主要液压缸,重新装配的液压缸应按液压缸技术要求做压力实验,否则不能装入钻机使用。

5、 拆下动力水龙头,检查各部件,龙其是活动套的丝扣和密封件。

6、 检查液压马达,根据情况决定是否继续使用或更换。

10.1.2钻机的保养

1、 钻机应经常清洗,以防锈蚀、尤其在长期不用钻机之前,应察洗干净,在运动部位涂抹黄油。

2、 钻机在运输之前将所有液压缸活塞杆缩回,外露部分用油纸包好以防碰伤。

3、 拆卸钻机时,所有油管及接头装上塑料帽或塑料堵。

4、 设备冷却用水必需清洁,水量不小于7.2立方米每小时.

5、 严禁油泵反转。

 

 

11 运输、贮存

11.1运输

   反井钻机的包装箱和捆绑部件应满足铁路、公路、和水路运输的要求,并执行运输部门的有关规定。

11.2贮存

   反井钻机的包装可贮存在遮雨棚中,采取防尘、防腐措施,当温度低于零下5度时,必须采取防冻措施。

贮存期间每半年应更换防锈脂。

 

 

12 开箱及检查

12.1每台合格的反井钻机应在明显部位装有产品标牌。

12.2包装

12.2.1检验合格的反井钻机应排净油箱中的工作液,在做好防护和内包装后方可进行外包装.

12.2.2反井钻机液压系统各接口和管接头用塑料密帽和堵密封.

12.2.3应将所有液压缸活塞杆缩回,不能缩回的活塞杆,用油纸包好以防碰伤.

12.2.4体积小的备品备件应做好相应的分包装,以方便保管和使用。

12.2.5钻杆丝扣部分应用橡胶帽保护。

12.2.6包装箱应带下列技术文件:

a、 装箱清单;

b、 产品检验合格证;

c、 反井钻机使用说明书;

d、 电气设备防爆试验合格证(副本或复印件);

e、 随机备品备件和专用工具清单;

f、 安装图和基础图;

g、 易损件图;

h、 合同中规定的其它文件。

13 其它

13.1售後服务事项

   为了更好地为用户服务,确保反井钻机的成功使用,给用户带来最大的经济效益,凡采购反井钻机的用户在钻机组装、调试时,派技术人员组成的学习班来厂家进行理论学习,厂内操作培训,也可现场培训。学员经考核合格后方能进行钻机的操作和维修等专业性工作。

   用户首次使用反井钻机,在钻机施工准备工作完成后,准备钻孔时,应通知生产厂家,生产厂家派出技术人员协助用户进行安装、调试工作,并在现场钻井施工中进一步对操作人员培训,使操作人员能独立进行施工操作。

 

 

 

LM 系 列 反 井 钻 机

暗井施工的最有效设备

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

煤科总院北京建井研究所设计

江苏省苏南煤矿机械厂制造

一九九二年五月

 

目       录

 

—、LM系列反井钻的机的概述………………………………………1

二、LM系列反井钻机的结构和工作原理……………………………1

    1.LM系列反井钻机的结构

    2.1M系列反井钻机的工作原理

三、LM系列反井钻机的主要技术参数………………………………2

四、LM系列反井钻机的用途及特点…………………………………2

五、LM系列反井钻机施工经验………………………………………3

    1.适用的地质条件范围广

    2.适用于多种孔径,深度和斜度

3.施工方法简单可靠

六、LM系列反井钻机对用户的要求…………………………………6

一、LM系列反井钻机的概述

LM系列反井钻机是由煤炭抖学研究总院北京建井研究所设计,江苏省苏南煤矿机械厂

制造的。IM系列反扑钻机是在吸收国内外反井钻机的经验,以及我国立井钻井技术成果的基础上研制的,技术上处于国内领先水平,达到了八十年代国外同类机型的先进水平。

LM-120型反井钻机是国家“七、五”重点科技攻关项目,于19875月原煤炭部技术鉴定。目前,已研制出LM-90型,LM-120型、LM-200型三种型号的LM系列反井钻机,均已批量生产。LM系列反井钻机于199110月经国家质量奖审定委员会批准荣获国家金质奖章也是国家“八、五”期间新技术、新产品百项推广项目之一,产品已先后销往大同、北京、开滦、鹤岗、鸡西、淮南、徐州、西山等三十多个矿务局、深受广大用户的好评,取得了良好的经济效益和社会效益。

二、LM系列反井钻机的结构和工作原理

1LM系列反井钻机的结构

LM系列反井钻叽一般包括两大部分:主机部分和钻具部分。

主机部分包括机架,液压泵站,操作控制系统。机架是两个“〔”形半架拼装结构,承受钻机工作时所受的外部准、拉、扭等作用力,液压泵站和操作控制系统用于驱动钻机运转,控制钻机工况,以实观不同条件下不同的钻井工艺的要求。

钻具部分包括开孔钻杆、稳定钻杆、普通钻杆、导孔钻头、扩孔钻头等。

钻机可以在600900mm轨距的轨道上行走,安装起来十分方便,不需要其它辅助设备。图1LM-120型反井钻机结构示意图。LM系列反井钻机的结构相似,只是外形尺寸和技术参数不同。

2LM系列反井钻机的工作原理

钻机的主传动通过动力水笼头传递给钻具系统,带动导孔钻头或扩孔钻头旋转。导孔钻头上的牙轮或扩孔钻头刀盘上的滚刀在井底运动,在钻压作用下滚刀对岩石冲击、挤压和剪切,使岩石破碎。导孔钻进时破碎的岩屑被正循环的清水或泥浆排出钻孔外;扩孔时的岩屑直接落到下水平巷道中,由扒装机装运矿车升井。导孔由上水平向下水平钻进,扩孔由下水平向上水平提拉(钻头)

三、LM系列反井钻机的主要技术参数

1       LM系列反井钻机主要技术参数

 

LM一90

LM一120

LM一200

导孔直径(mm)

190

244

216

扩孔直径(mm)

900

1200

1400/2000

钻孔深度(m)

90

120

200150

钻孔倾角()

600900

600900

600900

出轴转速(rmm)

045

036

036

出轴扭矩(KN)

715

1530

3570

推力(KN)

150

250

350

拉力(KN)

380

500

850

钻杆直径×有效长度(mm)

160×800

176×100

182×1000

主机总功率(KW)

45.5

62.5

82.5

主机重量(t)

6

8

10

主机运输尺寸(mm)

1900×950×1115

2290×1110× 1430

2950×1370×1700

主机工作尺寸(mm)

2380×1275×2847

2977×1422×3277

3230×1770×3448

四、LM系列反井钻机的用途及特点

LM系列反井钻机是钻凿暗井(井下煤仓,通风孔、延深井筒和溜煤眼等)的高效设备。它具有下列特点:

1.钻机的推拉力、旋转扭矩,转速等主要参数设计合理,钻井工艺简单,能满足不同地质条件下以及多种孔径的施工要求;

2.采用全液压驱动,结构紧凑,重量轻,功率省;

3.主机安装运输以及调整全部机械化,简单省力,迅速安全,不需辅助设备;

4.主机液压系统简单可靠,操作容易,大部分液压元件及密封件与井下综采设备液压元件通用,维修更换方便;

5.钻杆丝扣采用API国际通用标准,安全可靠,互换性好,寿命长,装卸钻具工艺合理,辅助时间短,钻机配有开孔钻杆和特制的稳定钻杆,能有效地防止井孔偏斜;

6.钻井工序实现机械化作业,操作简单安全,改善了劳动条件,减轻了劳动强度;

7.钻机适用性强,可在较复杂的煤系岩层,如膨胀性岩层,断层以及涌水量大的地质条件下施工;

8.钻机是防爆型的,适用于各级瓦斯矿;

9.扩孔钻头有喷水装置,可以降尘及冷却刀具;

10.钻机效率高,成井速度快,质量好。

9.扩孔钻头有喷水装置,可以降尘及冷却刀具;10.钻机效率高,成井速度快,质量好。

五、LM系列反钻井机的施工经验

1.适用的地质条件范围广

    LM系列反井钻机适用于硬度1314的名种岩石,对于特硬岩门(超过f14)可以专门订做特制滚刀。该钻机还适用于软岩、膨胀岩、煤层及断层破碎带的岩石,适用于超级瓦斯矿井。例如:

    <1>北京矿务局大台矿一口井,井深997m,其中超过“2的岩石为552米,导孔纯钻进时间125mh,·扩孔纯钻进时·间073mh

    <2>鹤岗矿务局南山矿一口井,井深78m,其中含煤层28m。该矿属超级瓦斯矿(瓦斯压力大,地质钻没法钻进)。导孔纯钻进时间38mh,扩孔纯钻进时间15mh

    <3>开滦矿务局赵各庄矿一口井,井深82m,其中含膨胀岩层25m,初用清水导孔排

渣,至孔深52m处钻杆堵塞,无法钻进,后改用泥浆芋孔排渣,顺利完成该井施工任务。

2适用于多种孔径、深度和斜度

    LM系列反井钻机潜在能力大,安全系数高,能适用于多种孔径和深度以及60°90°斜度的暗井。

    LM120型反钻并机设计直径为12m,深度为120m,在山西轩岗矿务局焦家塞矿,一次打井2365m,是设计打孔深度的197倍。

    LM200型反井钻机设计直径为2m,深度为150m设计直径14m,深度为200m。在山东汶甫煤矿一次打井316m(直径为14m),是设计打孔深度的1.58倍。该井是目前使用国产钻机钻井的最深暗井。

    LM90型反井钻机设计直径为0.9m,深度为90m。在山东横河矿打一井,,斜度为60°,实测偏斜率小于0.2%。    .

3.施工方法简单可靠

    LM系列反井钻机的主机是由三个600mm轨距的(900mm轨距)车组成,可直接运至施工现场。在准备好基础及峒室后,不其它辅助设备而直接安装,根据不同强度

选择相应的压(或拉)力,扭矩进行钻进,钻进操作简单方便,先向下打一导,贯通到下水平后,卸下导钻孔头,安装扩孔钻头,向上扩孔至上水平即成井。

LM系列反井钻机对用户的要求

    为了更好地为用户服务,确保LM系列反井钻机的成功使用,给用户带来最大的经济效益,凡购LM系列反井钻机的用户在钻机组装、调试时,必须派有技术人员及初中毕业以上的操作人员,电工等6—7人组成的学习班来厂家进行理论学习,厂内操作培训。学员经考试合格后方能获得LM系列反井钻机的操作上岗证,对无上岗证的人员一律不准进行LM系列反井钻机的安装、操作维修等各项专业工作。

    用户首次使用LM系列反井钻机,在钻机施工准备工作完成后准备进行钻孔时,应通知厂家,厂家派有关技术人员协助用户进行安装,调试工作,并在现场钻井中进一步对操作人员进行培训,使操作人员能独立进行反井施工

 

LM系列和BMC系列反井钻机产品简介

    反井钻机和反井钻井施工技术开发,由钻井分公司负责,从1985年第一台LM-120型反井钻机通过技术鉴定并投入批量生产。先后研制出多种反井钻机、破岩滚刀和相应的工艺技术,该系列钻机投入市场后,受到煤矿、水电、化工、冶金等矿山用户欢迎,目前有百余台钻机在煤矿、水电等部门应用。获得煤炭(一、二、三等奖)、电力以及其它省市科技进步奖多项。

LM该系列产品在水电、冶金等系统坚硬岩石中应用,能力相对偏小,影响钻机效率,增大施工成本。经过市场调研和分析,我们在LM系列反井的基础上又研制出BMC系列产品,尤其BMC300和BMC400在水电站施工中普遍受到好评。

反井钻机应用范围及工程

应用领域 

 阶段性临时工程

 临时工程

永久工程

煤炭系统

各种溜矸孔(煤仓、暗井、主井、副井、风井)

采区风眼、溜煤眼、溜矸眼、瓦斯抽放孔、安全救护钻孔

通风井、下料井

水电系统

各种导井(压力管道、出线井、调压井、电梯井)

施工期间通风竖井(长大隧洞、地下调压室)、加固钻孔

地下永久建筑(厂房、变压室)通风竖井、观测孔

其它开采矿井

各种溜井(井筒、矿仓)

采区风眼、溜矿眼、溜渣眼、材料人员井

通风孔等

地下建筑

各种导井

施工期间通风孔

通风井、进出口

       F  Y   2.0 400

                            设计最大钻m

                           设计最大钻井直径m

                           液压驱动

                           反井

                           钻机

 

 

反井钻机型号及名称对照表

编号

型号简称

型号

说明

1

LM90

ZFY0.9/90

以煤炭等软岩条件适用最佳

2

LM120

ZFY1.2/120

3

LM200

ZFY1.4/200

4

BMC100

ZFY1.0/100

 

5

BMC200

ZFY1.2/200

 

6

BMC300

ZFY1.4/300

 

7

BMC400

ZFY2.0/400

 

8

BMC600

ZFY2.0/600

 

反井钻机工艺主要特点

(1)采用滚刀机械破岩,对围岩破坏小,井壁光滑,有利于扩挖溜渣、通风、排水。钻机可以钻凿不同角度的斜孔,范围从60-90度之内可以调节;

(2)采用机械化作业,工人工作环境和安全条件好、劳动强度低;

(3)体积小、重量轻,运输方便。主机、液压泵站、控制台三大组成部分均装在600900轮距有轨平车(可选)上,在井筒中施工更能体现出其便于施工的优越性。可选的防爆配置能够满足煤矿等高瓦斯巷道内的施工;

(4)采用全液压驱动,操作平稳、简单,便于精确测控。设备维修极为方便,有充足的零、配件。油泵、马达、操控阀等液压系统元件绝大部分为国外技术中国制造的名牌产品,寿命长、可靠性高。

(5)钻具系统包括钻杆、稳定钻杆、扩孔钻头和破岩滚刀,均为我公司的独有知识产权,采用新材料,新工艺,新结构,具有更高的使用寿命和性价比。

反井钻机施工工艺图

(a)导孔钻进,(b)扩孔钻进,1-主机,2-钻杆,3-导孔钻头,4-扩孔钻头



 

ZFY/LM系列反井钻机性能参数表

机型

ZFY100

ZFY200

ZFY300

ZFY400

LM90

LM120

LM200

导孔直径 /mm

216

216

244

270

190

216

216

扩孔直径 /mm

1000~1200

1200~1400

1400~1520

1400~2000<, /P>

900

1200

1400

井深  /m

150~100

200~150

300~250

400~300

90

120

200

钻杆直径 /mm

176

182

203

228

160

176

182

推力  /kN

200

350

550

1650

200

250

350

拉力  /kN

500

850

1256

2450

400

500

850

扭矩  /kN.m

20

40

64

80

15

31.8

40

驱动方式

液压

输入功率/kW

62.5

86

128.5

128.5

52.5

62.5

82.5

主机工作尺寸/m(长×宽×高)

2.38×1.27×2.85

2.9×1.4×3.2

3.2×1.75×3.4

3.1×1.6×4.6

2.3×1.2×2.8

2.9×1.43×3.2

3.2×1.7×3.4

重量  /t

3.5

7.77

8.2

12

3

7.77

8.7

 

 

 

 


 

BMC反井钻机设计参数

钻机型号

BMC100

BMC200

BMC300

BMC400

 

硬岩

软岩

硬岩

软岩

硬岩

软岩

硬岩

软岩

导孔直径  /mm

Φ216

Φ216

Φ244

Φ270

扩孔直径  /mm

1000

1200

1200

1400

1400

1520

<1800

2000

设计井深  /m

100

150

150

200

250

300

350

400

(硬岩>100MPa)   (软岩<100MPa)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BMC系列反井钻机性能参数表

 

BMC100

BMC200

BMC300

BMC400

导孔直径  /mm

216

216

244

270

扩孔直径  /mm

1000~1200

1200~1400

1400~1520

1400~2000

设计井深  /m

150~100

200~150

300~250

400

先导孔钻进

转速  /rpm

2~45

2~43

2~40

2~21

钻压(推力)  /kN

200~250

350

550

1650

扭矩    /kN.m

7.5

20

30.5

40

扩孔钻进

转速  /rpm

2~22

2~20

16

10

额定拉力  /kN

500

850

1256

2450

最大拉力  /kN

620

1050

1570

3000

额定扭矩    /kN.m

15

40

64

80

最大扭矩    /kN.m

20

53

85

100

 

额定功率  /kW

62.5

86

128.5

128.5

冷却水消耗  /m3/h

15~20

20~30

20~30

20~30

钻孔倾角  /°

60~90

60~90

60~90

60~90

工作尺寸(长××高) /m

2.38×1.27×2.85

2.9×1.4×3.2

3.2×1.75×3.4

3.1×1.6×5.3

总重   /t

3.16

7.77

8.7

12.5

说明

用户在选用扩孔直径和井深时,要考虑岩石的硬度。可选井深100m、扩孔直径1200mm,或施工井深150m,扩孔直径1000mm。

用户在选用扩孔直径和井深时,要考虑岩石的硬度。可选井深200m、扩孔直径1200mm,或施工井深150m,扩孔直径1400mm。

用户在选用扩孔直径和井深时,要考虑岩石的硬度。可选井深300m、扩孔直径1400mm,或施工井深250m,扩孔直径1520mm。

该型号钻机适应范围较大,根据岩石硬度,由用户选择扩孔直径和井深,并向我公司咨询,提供各种尺寸的扩孔钻头。

 

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