钻探机械设备及安装

钻探机械设备及安装钻探机械设备及安装 2011 06 15 06 12 52 分类 钻探工 初级 标签 字号大中小 订阅 一 钻机 1 钻探机械主要包括哪些 如何选用 钻探机械主要包括钻机 泥浆泵 动力机 柴油机或电动机 和钻塔等 选择钻探机械 应根据钻探目的 孔深 钻孔结构以及地形运输等条件 首先确定钻机类型 其它设备随钻机类型配备 2 国产钻机产品型号如何表示 国产钻机产品型号由类别标志 结构特点及主要参数或系列序号构成 类别标志 结构特点 以汉语拼音字母表示 主要参数或系列序号以数字表示 其间以 相连 产品改型后 其原 型后加短横并分别注 1 2 3 表示 型号汉语拼音字母不超过三个字母 排列第一位是类别标志 第二位是第一特征代号 第三 位是第二特征代号 后面的数字表示定型产品的序号 例如岩心钻机 100 米标 1 300 米标 2 600 米标 3 1000 米标 4 1500 米标 5 2500 米标 6 未形成系列的以主参数表示 常用国产钻机的类别标志和特征代号如下 X 代表岩心钻机 岩心 Sz 代表砂矿钻机 砂钻 S 代表水文钻机 水文 G 代表工程钻机 工程 K 代表坑道钻机 坑道 Q 代表浅孔钻机 浅钻 R 代表地热钻机 地热 第一特征代号表示传动机构 B 表示手把手轮操纵 机械传动 Y 表示液压操纵 机械传动 JD 表示机械动力头 D 表示全液压动力头 P 表示转盘 第二特征代号表示装载及其它 C 表示车装 例如 S P C 300 主参数 300M 第二特征代号 车装 第一特征代号 转盘 类别标志 水文 3 岩心钻探用钻机有哪些要求 要满足各种钻进工艺要求 转速级档要多 能适应最优钻进规程 尽可能轻便化 要求结构紧凑 体积小 重量轻 可拆性好 特别是可拆部件重量要轻 便于安装 拆卸和运输 配套仪表齐全 各种仪表灵敏 耐用 指示准确 结构要简单 布局合理 操作方便 安全可靠 便于维修和保养 钻机的基本组成部分有哪些 起什么作用 回转机构 回转钻具带动钻头在孔底工作 给进机构 调整钻头在孔底工作所需要的钻压和控制给进速度 升降机构 用以完成钻具 套管和附属工作的升降 有的钻机还利用升降机构控制给进 速度和给进压力 机架 根据钻机整体布局的特点 将上述各部件组装成一至两个整体 达到结构紧凑 便于安装 拆卸的要求 5 钻机按给进机构不同 可分哪几类 油压给进钻机 钢绳给进钻机 手把式给进钻机 螺旋差动给进钻机 全液压动力头钻机 目前钻探生产中油压给进钻机应用最为广泛 全液压动力头钻机是发展方向 6 XY 4 型钻机有什么特点 钻机具有较高的转速和较合理的转速范围 转速级数较多 正转八级 除适应金刚石 钻进外 还能满足硬质合金 钢粒钻进和各种工程钻孔的要求 钻机重量较轻 可拆性较好 钻机可分解成九个整体部件 最大部件重量为 218 便 于搬迁 适于山区工作 钻机具有两级反转速度 便于处理孔内事故 可以减轻劳动强度 而且比较安全 钻机结构简单 布局紧凑 便于维修 保养和修理 钻机操作灵活可靠 并配有各种仪表利于掌握孔内情况 钻机重心低 稳定性好 移车平稳 牢固可靠 7 XY 4 型钻机主要技术性能有哪些 钻进深度 用 42 钻杆 可钻进孔深 1000 米 用 50 钻杆 可钻进孔深 700 米 立轴转速 当输入轴转速 1500 转 分时 正转低速有四级 101 187 267 388 转 分 反转低速 83 转 分 反转高速 251 转 分 立轴最大上顶能力 8000 公斤 最大下压能力 6000 公斤 提升能力及速度 单绳提升能力 3493 1900 1326 912 公斤 提升速度 第三层 为 0 82 1 51 2 16 3 14 米 秒 8 XY 4 型钻机机械传动系统结构特点有哪些 该钻机由离合器 变速箱 分动箱 回转器 升降机 机架及液压系统等主要部件组成 各部件之间采用花链 方向轴和止口压板连接 便于拆卸和安装 动力机通过弹性联轴节和离合器将动力传递至变速箱 经齿轮变速和传递 变速箱输出 轴可获得四个正转速度和一个反转速度 变速箱和分动箱之间用两个万向轴相连 回转器可获得高速档和低速档正转八级和两个 反转速度 具有自动定心式油压卡盘 较强起拔能力的行星式卷扬机和操作方便 使用可靠的离合 器 钻机工艺适应性较强 使用范围较广 9 SPJ 300 钻机由哪几部分组成 主要技术规格有哪些 SPJ 300 钻机由动力机 泥浆泵 绞车 转盘和钻塔所组成 该钻机主要技术规格如下 钻进深度 300 米 开孔直径 500 毫米 转盘转速 正 反各 40 70 128 转 分 主卷扬提升能力 单绳 3 吨 副卷扬提升能力 单绳 2 吨 钻塔高度 13 米 动力机 65 马力柴油机或 40 千瓦电动机 泥浆泵 BW250 型 2 台或 BW600 30 型 1 台 10 SPJ 300 钻机动力如何传递 该钻机动力经动力机输出经传动轴分成两路 一路由两组 5 根 B 型三角带传至二台沉浆泵 另一路由 5 根 C 型三角带传至变速箱离合器 经变速后再由两路传出 一路经万向轴传给转盘 一路由齿轮传给主卷扬和副卷扬 11 SJP 300 钻机有哪些特点 SJP 300 钻机是我国水文水井钻机中钻进效率较高的一种 应用较广 可拆性强 适于交通 不便地区 钻塔可整体竖起 有较牢固的台板 但整个设备笨重 实现的钻进方法单一 12 钻机在使用前应检查哪些部位 检查横 立轴齿轮 齿筒 卡盘 顶丝 卡瓦 滑轨 导向杆是否清洁良好 检查变速箱 回转器 油路系统连接处是否漏油及油箱的油量是否合适 检查制动装置 摩擦离合器 锁紧机构及分动机构是否可靠 必要时进行调整 用人力转动机器 检查各机件的作用是否灵活可靠 如阻力过大或有杂音等异常现象时 必须予以消除 13 钻机在运转中应注意哪些事项 接合离合器或使工作轮转动时 必须轻 匀 平稳 变换转速 接合横 立轴箱和变换各分动手柄时 必须将离合器置于分离位置或使工作 轮停止转动后进行 使用升降机时 禁止左 右手把同时下压 齿轮油泵开动后 应注意油压表和孔底压力指示器的反应 钻进过程中 孔底需要增 减压力时 应逐步调节 不得突然增降 利用油压系统快速提动立轴 快速倒杆 时 只准在原 负荷的情况下进行 以防机件损坏 XY 型钻机移动前 应先松开锁紧机构 并将导轨擦净 涂上润滑油 移动后必须锁紧 随时注意机器各部有无冲击声 变速箱 轴承 轴套和横 立轴齿轮箱等 有无超过烫 手温度 60 如超过应予以排除 各油压操纵手柄不得同时使用 XY 4 钻机转速表不能反转 如回转器反转应将其软轴 卸下 以防损坏转速表 钻机维护保养应严格按要求进行 确保钻机运转正常 二 泥浆泵 1 简述泥浆泵的功用 在钻进过程中 将冲洗液送入孔内 冲洗并带走孔内岩粉 冷却润滑钻头和钻具 保护孔壁等 以保证 正常钻进 同时通过泵的排出压力指示器 了解孔内变化情况 在使用孔内发动机钻进时 则用水泵将液体输入孔内井底液动机 以液力驱动机械带动钻具钻进 经液 动后的液体 兼作冲洗介质 2 钻探对泥浆泵的基本要求有哪些 根据孔深和孔径等条件的变化 要求单独改变泵量或泵压 因此泥浆泵的性能必须在泵压改变的情况下 而泵量不变 根据钻进方法 规程不同 要求在较大范围内调整泵量 能适应清水 泥浆及其它特殊冲洗液的性能 而且结构简单 坚固耐用 轻便和维修方便 要有耐用的 抗震性能良好的压力表 流量计及安全装置 3 国产泥浆泵型号标志中 字母 B W L M 都表示什么意义 B 表示泥浆泵的泵 W 表示往复泵的往复 L 表示螺杆泵的螺杆 M 表示隔膜泵的隔膜 4 什么是单作用泥浆泵 工作原理是什么 活塞往复一次 完成一次吸 排水动作的往复泵称单作用往复泵 当曲柄 连杆带动活塞向连接连杆一端移动时 钢套前端的容积增大 压力降低 小于外部大气压 此时水 在大气压作用下顶开吸水活阀进入钢套内 称为吸水过程 当活塞向另一端移动时 钢套前端的容积减小 压力增大水便顶开排水活阀从缸内排出 称排水过程 5 什么是双作用泥浆泵 工作原理是什么 活塞往复一次 完成两次吸 排水动作的泵 称为双作用泥浆泵 双作用的泥浆泵的工作原理 当活塞向左边移动时 钢套内右边容积增大 压力降低 小于外界大气压力 水就顶开右边吸水活阀 进入钢套右部 与此同时 钢套内左部容积减小 压力增大 钢套内的水顶开左部 排水活阀 水从钢套左部排出 反之 当活塞向右边运动 钢套内左部容积增大 向内吸水 钢套内的右部 容积减小 向外排水 6 什么是泥浆泵的吸水高度 影响吸水高度的因素有哪些 正常情况下吸水高度为多少 泥浆泵的吸水高 度是指钢套中心到水源水面的垂直高度 影响吸水高度的主要因素是 海拔高度 冲洗液比重 冲洗液温度 活塞每分钟的冲程次数 吸水管路阻力 上述几项因素的数值越大 吸水高度越小 正常情况下 泥浆泵的吸水高度不应超过 3 米 7 什么叫泥浆泵的流量 影响流量降低的主要因素有哪些 如何调节流量 泥浆泵的流量又称泵量 排量 是指在单位时间内通过排出口输送液体的数量 影响泥浆泵流量降低的主要因素有 钢套及工作腔室的漏失和各结合面密封不严 如活塞杆 缸头盖的密封 活塞与钢套 阀与阀座等结合 面的密封不严等 另外 材料的选用 加工精度 装配质量及表面磨损等原因造成 活阀的启 关漏失 由于活塞往复运动 惯性的影响 使活阀启开及关闭动作滞后于活塞运动 引起液 体倒流造成 液体中含有气体 如吸入的液体中含有大量的气泡 乳化状的微小气泡 以及溶解气体的逸出等 泵的往复次数和活阀的尺寸 吸水高度不协调 液体来不及随活塞的运动而被吸入应有的泵量 由于少量空气从吸入管道和压盖等处进入 调节泥浆泵流量的方法有 调节往复次数 采用变速箱 中间轴等机构来实现 调节活塞行程 借助各种机构来调节曲柄的长度来实现 由于结构复杂 多用于小型泵及对流量调节精 度较高的计量泵 调节活塞的面积 采用不同的缸径及活塞来实现 调节缸数 采用双缸 三缸或多缸来实现 8 泥浆泵中空气室或稳压罐的工作原理是什么 所谓空气室 就是一个盛有空气的容器 往复泵排出的液体进入一确定的管道中 管道对液流流动的阻力 将随液流流量的变化而变化 即当泵排出 的流量变化时 泵的排出压力将按排出量变化率的平方变化 即排出压力的变化量比排出流量的变化量大得 多 当往复泵的流量由小到达增加到大于平均流量时 排出管道中的压力升高 空气室内的液体压力也随之 升高 从而压缩空气室内的空气 使空气所占的容积减小 一部分液体进入空气室而不进入管道 即空气室 内贮存了一部分液体 当泵的排量小于其平均流量时 排出管道中压力降低 空气室空气体积膨胀 排出空 气室内贮存的一部分液体 以补偿此时泵排量的不足部分 使流量变的比较均匀 9 泥浆泵安全阀有什么作用 泵在工作时 孔内发生坍塌或卡钻事故时 排水突然堵塞或开动泥浆泵时没有开阀门等情况下 安全阀可以 自动启开溢流孔 进行泄流降压 保护泵体不至损坏 10 泥浆泵安装时需要注意些什么 泥浆泵必须用地脚螺丝牢固地安装在稳固的基础上 动力机与泵的皮带必须在同一平面内 安装时应尽可能使泥浆泵吸水管路长度及吸入高度最小 吸水管长度以不超过 6 米 吸水高度不大于 3 米为宜 11 泥浆泵在开动前应检查哪些部位 检查莲蓬头活阀是否灵活好使 是否清洁 莲蓬头距水源箱底应不少于 0 3 0 5 米 吸水高度一般不得 超过 3 米 检查吸水管路连接及各部衬垫 活阀和活阀座等是否严密 检查拉杆 防泥浆挡圈和塞线压盖等是否严密 检查离合器状况是否良好 检查轴承内及曲轴箱内是否加够润滑油 检查安全阀 三通水门及压力表是否好用 用手转动泵的皮带轮 观察装配是否正确 各部件的作用是否灵活可靠 在开泵前 应从泵头任一水阀向向吸入管和吸水室灌满引水 并将离合器手把放在皮带轮空转位置 在开动动力机时 要注意皮带轮的旋转方向 使其与皮带轮指示牌箭头所指方向相等 把三通水门扭到回水位置 再使离合器结合 等泥浆泵回水液流正常后 再向孔内送冲洗液 12 泥浆泵运转时有哪些注意事项 注意各部有无异声 排水量是否均匀 有无漏气 漏水 漏油现象 注意压力表的工作情况 发现问题 及时查明原因 迅速排除 泥浆泵的工作压力不能超过它的额定压力 要经常检查安全阀的工作可靠性 泥浆泵变速前必须使皮带轮处于空转位置 不得在运转中变速 调节泵量时 要注意返回冲洗液的数量 防止由于管路堵塞 压力突然增高而造成冲孔假象 用泵输送水泥浆液后 必须立即用清水将泵体内外 管路等冲洗干净 泥浆泵运转中不得有撞击声 要保持泵的清洁 防止冲洗液进入曲轴箱内及运动的零件上 在严寒结冰地区较长时间停泵时 必须放尽泵体内 管路中和莲蓬头里的冲洗液 以防冻裂机器 13 泥浆泵停泵时有哪些注意事项 先将三通阀转到回水位置 使泵卸荷后再停泵 在冬季和寒冷地区 停泵超过一小时以上时 必须将泵内冲洗液放尽 长期停泵 须将泵内油 水放出 并把泵各部件擦干净 加油 三 钻塔 管材及安装 1 钻塔有何功用 钻塔是钻塔机械的重要组成之一 它是钻探生产过程中用于安放天车 悬挂滑车系统 进行起 下钻具和套 管 钻塔下边的场地 用于布置与安装钻探机械 此外钻塔还是升降工序的工作台和立根的靠架 2 岩心钻探对使用的钻塔有哪些要求 应有足够的稳定性和强度 以保证升降机升降钻具和处理孔内事故时 能安全进行升降工作 应有足够的空间和高度安装钻探机械 附属工具 滑车系统 并要装置塔布 避雷针等 以便造成良好 的工作条件 不断地提高生产效率 钻塔结构要合理 尽可能地减轻塔身重量 便于安装 拆卸和运输等 3 钻塔分为哪几类 人 字形钻塔 轻便 人 字形钻塔及两腿结构的金属钻塔均属此类 人 字形两脚钻塔也可以打中深钻孔 三脚钻塔 包括木质三角架 钢管或铝合金管制成的轻便三角塔 适用于打直孔 斜孔 浅孔或中深孔 四角钻塔 四脚钻塔 它是由角钢或管钢构成的空间桁架 钻塔稳定性好 强度高 适用于中 深孔 钻进 分为直塔和斜塔两种 分别适用于直孔 斜孔钻进 4 简述钻塔的基本技术参数有哪些 塔高 钻塔高度指从钻塔大梁底面到天车梁底面的垂直高度 天车有效负荷 钻塔天车有效负荷 是指钻塔的安全承载能力 提引大钩上允许负荷决定于天车有效负 荷 塔顶与塔底尺寸 塔顶尺寸主要决定天车外部尺寸 一般钻塔塔顶面积 1 1 1 1 至 1 4 1 4 平方米 塔顶尺寸决定于布置在钻塔中的设备尺寸及布置情况 并要保证操作方便和符合安全操作规程 一般塔底尺 寸为 4 4 至 5 5 平方米 工作台高度 工作台高度是指从钻塔底平面至工作台的垂直高度 一般工作台高度要低于立根长 1 1 25 米 下层工作台要适合于钻杆处于最上位置时维护水接头等工作的需要 一般距塔底 3 3 5 米 钻塔自重 钻塔自重与塔的类型 结构 天车有效负荷及材质有关 在保证钻塔稳定性与强度的前提下 尽可能减轻钻塔自重 5 安装钻探设备如何选择地盘 安装钻探设备的地盘选择应根据以下原则 地盘的位置要由设计钻孔位置来确定 地盘的面积应根据不同类型钻探设备 辅助设备及循环系统来确定 地盘方位 垂直钻孔的地盘只考虑能够布置全套设备 及辅助设备和当地的季节风向即可 夏季应尽量 使钻机前方正对主导风向 冬季则应背主导风向 对斜孔来说 是钻孔方位决定地盘的方位 应使地盘的纵 长中心线与钻孔方位线相一致 平地盘时 应尽量减少土石方工作量 并修在稳固地带 地盘要求平坦 坚固 在平地修筑地盘要求修得平坦 坚固 挖好排水沟即可 在倾斜地面修筑地盘 在保证质量的前提下 采取削高填低的办法 也可采取少填方的办法解决 但填方部分要夯实 以防塌陷 6 什么叫有死绳的滑车系统和无死绳的滑车系统 这两种系统对天车的负荷有什么不同 有死绳的滑车系统是指提引钢丝绳头一端固定在地面 塔座 上的滑车系统 无死绳的滑车系统是指提引钢 丝绳头一端固定在动滑车或天车轴上的滑车系统 当提引器 钩 的负荷相同的情况下 无死绳的滑车系统 所产生的天车负荷比有死绳的滑车系统要小 少一根钢绳的拉力 7 钻杆的作用有哪些 钻杆的作用 主要是传送扭矩和轴心压力 输送冲洗液 化学浆液 水泥浆等 在绳索取心钻进中 钻杆还 是投送取心器的通道 在某些情况下 钻杆丝扣加工成反丝是用于处理孔内事故或反转纠斜钻进 8 哪些管材不能下孔使用 凡钻杆直径单边磨损 2 毫米或均匀磨损达 3 毫米 弯曲度超过 3 毫米 米的均不能下入孔内使用 岩心管磨损超过壁厚的 1 3 弯曲度超过 2 毫米 米的不能下孔使用 各种管材有微小裂隙 丝扣严重磨损 旷动或明显变形时 都不能下入孔内使用 加工质量不合乎管材质量标准要求的 不能下入孔内使用 9 金刚石钻进用的钻杆的性能为什么要求比常规钻进用的钻杆高 金刚石钻孔的口径小 转速高 因此对金刚石钻进用钻杆的性能要求比常规钻杆高得多 其原因如下 金刚石钻进时的转速较高 钻具回转所消耗的功率较大 因此钻杆承受的扭矩和扭应力也较大 容易产 生疲劳现象 高转速所引起钻杆柱的剧烈震动 也使钻杆的强度大大降低 金刚石钻进钻孔的直径小 目前国内主要用的口径为 46 56 毫米的 钻进深度为 600 1000 米的钻 孔 有时还采用 42 毫米的钻杆钻进 由于口径小 钻杆只能用平接头连接 不允许采用向外丝钻杆那样的锁接头和胶皮箍 因此 钻杆表面 磨损较快 因此要求材质必须具备 屈服强度高 不易弯曲 变形 冲击韧性好 不易发生脆断 破裂现象 表面硬度高 耐磨性好 10 钻铤在岩心钻探中的作用及选用要求是什么 钻铤由厚壁无缝钢管制造而成 其单位长度重量大 接在岩心管上部 可以起加压和 拉直 钻杆的作用 由于 钻铤的壁厚刚性大 钻进时可防止钻孔弯曲 如钻铤不直而弯曲 还会加剧钻孔弯曲 所以使用钻铤必须要 使用直的 还应使其总重量超过所需钻进钻压 易斜地层超过的大一些 以保证整个钻杆柱的中和点稳定 地落在钻铤上 选用钻铤时 在保证冲洗液有足够的返回通道的前提下 尽可能增加直径 减少孔壁间隙 以增加钻铤在孔内工作时的稳定性 11 有哪些措施可以改善钻杆的工作条件 减少弯曲与磨损 钻杆上加胶箍 常规钻进均能使用 效果较好 主管表面抹润滑剂或使用乳状液 采用金刚石钻进时可广泛使用 减少钻头与钻杆的配比 以缩小钻杆与孔壁之间的间隙 从而减少钻杆弯曲 改善钻杆工作条件 这项 措施在金刚石钻进时尤为重要 加强对钻杆的维护保养 定期检查 新旧钻杆分组使用 旧的放在浅孔或钻孔上部使用 新的放在下部 使用 使用丝扣油 12 当前对钻杆改进方向主要有哪些方面 进行合理的热处理 通过适当的热处理保证钻杆的机械性能 提高管材的表面强度 耐磨性及刚性 制定合理的钻杆系列 合理的螺纹形状及连接方式 钻杆表面强化处理 使用轻合金钻杆 13 钻探地基有哪几种类型 浅槽地基 适用于坚实的土壤地面 多用于浅孔 中深孔 卧枕地基 在比较松散的地面或填方部分不够坚实的着力点处用卧枕局部加固 即在基台着力点较重的 部分 如钻塔 钻机 柴油机的位置 放卧枕以承受载荷 竖桩地基 适用于承受性较差的潮湿松散地面或土山坡地基的填方一侧 深坑地基 一般用于不坚实的土壤柴油机底座的基础 混凝土地基 混凝土地基能承受较大的负荷 是较坚固的一种地基 主要用于表土软硬不均的情况下安 装震动较大的动力机械设备 及深孔钻进时钻塔塔腿的地基 14 钻塔有哪两种安装方法 分层安装法 四角角钢钻塔一般较重较大 因此 多采用按层分节安装 安装时先将钻塔底座固定在基台上 然后将各构 件顺次把第一层装好 在横拉手处设置临时活动台板 并在台板中间或某处适当位置安装有滑轮的挑杆 用 以运送塔材 以安装第二层钻塔 如此往复直至钻塔安装完毕 整体安装法 整体安装法 就是在地面上把钻塔连接组成一整体 然后用钻机绞车或其他动力将整个钻塔竖立起来 一般 人 字形塔 三角塔均采用整体安装 在地形平坦 场地教宽阔的地方和条件具备时四角塔也可以采用整体安 装法 这种方法由于建塔工作在地面进行 因而具有安全方便等优点 15 钻塔安装使用时应注意哪些问题 安装钻塔时 所有的螺栓均应拧紧 尤其是龙门处的螺栓更为重要 另外 所有的斜拉筋及内斜拉手都 应安装上 以保证钻塔的稳定性 安装钻塔的地基要平 基台要扎实 不允许在安装时就发生偏斜 从而造成钻塔受力不均 绷绳必须绷紧 卸塔时严禁由塔上向下抛扔钻塔构件 以防构件摔弯造成偏心受压及局部压力增加 降 低钻塔的负荷力 钻进中 特别是在处理孔内事故强力起拔时 要注意钻塔负荷 不要超过钻塔的额定负荷 必要时采取 加固措施 16 钻探设备安装有何要求 各种机台木的长度 数量和地基型形式 应根据设备的类型 钻孔设计的角度 深度和地区条件确定 不论采用木