特型反井鉆機(jī) |
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反井鉆機(jī)
反井鉆機(jī)工藝原理是通過鉆機(jī)的電機(jī)帶動(dòng)液壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)水龍頭，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。
主要部件的結(jié)構(gòu)、作用及其工作原理
1、主機(jī)部分
主機(jī)部分包括機(jī)架、液壓泵站及操作控制系統(tǒng)。
1.1 機(jī)架為框式結(jié)構(gòu)、內(nèi)部裝有動(dòng)力水籠頭，動(dòng)力水籠頭在液壓油缸的作用下，沿框架內(nèi)的滑軌上下移動(dòng)，液壓泵站及操作控制系統(tǒng)用于驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
機(jī)架部分的作用是提供給鉆具工作扭矩和工作壓力。
1.2 液壓泵站及操作控制系統(tǒng)
液壓泵站是由電動(dòng)機(jī)、液壓泵、以及液壓管路附件組成的液壓動(dòng)力源。
液壓泵站提供的液壓動(dòng)力源有兩個(gè)，分別為主動(dòng)力油源和輔助動(dòng)力油源。
操作控制系統(tǒng)是由各類液壓控制類元件及管路附件組成的，其作用是控制液壓油源驅(qū)動(dòng)液壓執(zhí)行元件如液壓馬達(dá)、液壓缸等完成相應(yīng)工作。
主機(jī)部分的工作原理：由動(dòng)力水籠頭提供給鉆具工作扭矩，主推液壓缸提供給鉆具工作壓力，機(jī)架承受工作扭矩和工作壓力；液壓泵站及操作控制系統(tǒng)用于驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，控制鉆機(jī)工況，以實(shí)現(xiàn)不同條件下，不同的鉆井工藝要求。
2、鉆具部分
鉆具部分包括開孔鉆桿、穩(wěn)定鉆桿、普通鉆桿、導(dǎo)孔鉆頭和擴(kuò)孔鉆頭。
開孔鉆桿：由于這種鉆桿螺紋絲扣與外徑同心度很高，是經(jīng)過精密加工的。開導(dǎo)孔時(shí)，開孔鉆桿與導(dǎo)孔鉆頭相接，用扶正器約束，以保證開孔垂直度。
穩(wěn)定鉆桿：這種鉆桿是在普通鉆桿上焊接有穩(wěn)定翼，具有導(dǎo)向作用。開孔鉆進(jìn)時(shí)，穩(wěn)定鉆桿可承受地質(zhì)變化所產(chǎn)生的徑向載荷，以保證鉆桿的垂直度。
普通鉆桿：正常鉆進(jìn)用。
導(dǎo)孔鉆頭：三牙輪鉆頭，用他作為鉆進(jìn)導(dǎo)孔的破巖刀具。根據(jù)地質(zhì)巖石硬度選擇相應(yīng)型號(hào)鉆頭。
擴(kuò)孔鉆頭：由鉆頭體、滾刀級(jí)成，用他作為擴(kuò)孔的破巖刀具。對(duì)于特硬巖石F12（抗壓強(qiáng)度1200kg/cm2）可專門訂做特制滾刀以滿足破碎巖石。
反井鉆機(jī)工作條件
反井鉆機(jī)主要型號(hào)和技術(shù)參數(shù)
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鉆 機(jī) 型 號(hào)
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原 型 號(hào) |
ZFYD1200
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強(qiáng)力 ZFYD1200
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ZFYD1500 |
ZFY2000 |
ZFYD2500 ZFY2500 |
ZFY3000 |
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新煤安型號(hào) |
ZFY1.2/20 /200D
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ZFY1.2/40 /300D
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ZFY1.5/40 /100D |
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ZFY2.5/100D |
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導(dǎo)孔直徑 (mm) |
200 |
250 |
250 |
250 |
250 （270、 311 ） |
311 |
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擴(kuò)孔直徑 (mm) |
1200 |
1200 ~1500 |
1500 ～ 1800 |
2000 |
2000~2500 |
3000 |
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鉆孔深度 (mm) |
200 |
300 |
100 |
300 |
100 |
150 |
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鉆桿直徑 (mm) |
150 |
176 |
200 |
200 |
200 （ 228、 250 ） |
250 |
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導(dǎo)孔鉆速 (r/min) |
0 ～ 52 |
0 ～35 |
0 ～ 35 |
0 ～ 33 |
0 ～ 33 |
0 ～ 18 |
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擴(kuò)孔鉆速 (r/min) |
0 ～ 26 |
0 ～17 |
0 ～ 17 |
0 ～ 12 |
0 ～ 12 |
0 ～ 9 |
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擴(kuò)孔額定扭矩 (kN·m) |
14.9 |
22 |
22 |
68.5 |
68.5 |
137.7 |
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擴(kuò)孔最大扭矩 (kN·m) |
21.5 |
44 |
44 |
98 |
98 |
180 |
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鉆頭許用最大推力 (kN) |
196 |
222.5 |
222.5 |
222.5 |
222.5 |
264 |
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擴(kuò)孔最大拉力 (kN) |
440 |
1154 |
1154 |
2200 |
1470 （ 1800 ） |
2200 |
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鉆孔傾角 ( o ) |
60 o～ 90 o |
60 o～ 90 o |
60 o～ 90 o |
60 o～ 90 o |
60 o～ 90 o |
60 o～ 90 o |
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適用巖石硬度 |
F ≤ 10 |
F ≤ 10 |
F ≤ 10 |
F ≤ 14 |
F ≤ 10 （ F ≤ 14 ） |
F ≤ 14 |
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主機(jī)運(yùn)搬重量 ( 包括搬運(yùn)車 ) （ t ） |
3.65 |
6.5 |
6.5 |
9.41 |
9.41 |
10.2 |
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主機(jī)搬運(yùn)尺寸 （長(zhǎng)寬高）（ mm ） |
2160×940 ×1543 |
2309×1142 ×1704 |
2309×1142 ×1704 |
2473×1420 ×2089 |
2473×1420 ×2089 |
2473×1420 ×2089 |
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主機(jī)工作尺寸 （長(zhǎng)寬高）（ mm ） |
1915×1020 ×2700 |
2265×1245 ×3000 |
2265×1245 ×3000 |
2690×1590 ×3800 |
2690×1590 ×3100 （ 3800 ） |
2690×1590 ×3800 |
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鉆桿有效長(zhǎng)度（ mm ） |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
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鉆孔偏斜率（ % ） |
≤ 1 |
≤ 1 |
≤ 1 |
≤ 1 |
≤ 1 |
≤ 1 |
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電機(jī)功率（ kW ） |
66 |
86 |
86 、 121 |
161 |
161 |
161 |
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驅(qū)動(dòng)方式 |
全液壓驅(qū)動(dòng) |
全液壓驅(qū)動(dòng) |
全液壓驅(qū)動(dòng) |
全液壓驅(qū)動(dòng) |
全液壓驅(qū)動(dòng) |
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反井施工工藝
反井鉆導(dǎo)井法施工程序如下框圖
導(dǎo)孔（Ф250mm）施工時(shí)排碴：選用泥漿泵將高壓洗井液寫入鉆桿內(nèi)，再從鉆頭的排水孔壓出，將石碴從鉆桿與孔壁間的環(huán)行空間排至排碴槽。
導(dǎo)孔貫穿后鄙人平洞將導(dǎo)孔鉆頭卸下，并裝置Ф1.4m擴(kuò)孔鉆頭，再由下向上擴(kuò)孔。擴(kuò)孔時(shí)的石碴通過冷卻水的沖刷和自重墜落到下平洞。
反井鉆機(jī)導(dǎo)井法首要使用反井鉆機(jī)鉆進(jìn)原理：由電機(jī)股動(dòng)液壓馬達(dá)，使用液壓動(dòng)力將扭矩傳遞給鉆具體系，股動(dòng)鉆具旋轉(zhuǎn)，并向上、下升降，選用鐮齒
