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簡介

汕頭打、水井鉆機(jī)鉆頭鉆桿，液壓傳動系統(tǒng)是由各類液壓元件組成的一套液流輪回系統(tǒng)。它先將電念頭輸進(jìn)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的壓力能，經(jīng)由過程調(diào)理和控制各液壓元件的液體流量用以傳遞壓力和工作旌旗燈號，再借助適當(dāng)?shù)膱?zhí)行機(jī)構(gòu)將液壓能重新轉(zhuǎn)變機(jī)械能，以驅(qū)開工作機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)所要求鉆機(jī)操作工安全技術(shù)操作規(guī)程分類鉆機(jī)通常依其結(jié)構(gòu)特點分為沖擊鉆機(jī)、回轉(zhuǎn)鉆機(jī)、復(fù)合鉆機(jī)和振動鉆機(jī)。

沖擊鉆機(jī) 利用鉆具自重，以沖擊方式進(jìn)行鉆進(jìn)的鉆機(jī)。鉆井機(jī)機(jī)結(jié)構(gòu)形式：牽引式、車載式、車載背機(jī)式。

結(jié)構(gòu)

汕頭打、水井鉆機(jī)鉆頭鉆桿一般鉆井機(jī)的組成：柴油機(jī)、摩擦離合器、變速箱、分動箱、傳動軸、泥漿泵、清水泵、真空泵、轉(zhuǎn)盤、水、卷揚機(jī)、液壓系統(tǒng)、操縱機(jī)構(gòu)、桅桿、鉆具、車架等。　　鉆井機(jī)的工作方式是泵吸反循環(huán)式。其工作原理是：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，此時轉(zhuǎn)盤驅(qū)動鉆桿，帶動鉆頭旋轉(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，如此周而復(fù)始，形成了反循環(huán)的

鉆進(jìn)工作其主要作用有：

(1)通過一定裝置把鉆具或鉆具的上部分組件周期地提起一定高度，再使其借助自重落下，沖擊孔底而破碎巖石；

(2)升降鉆具；

(3)起出套管、井管、孔內(nèi)試驗設(shè)備、提水設(shè)備和檢測儀器等；

(4)處理孔內(nèi)事故。此類鉆機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、成本低廉、應(yīng)用廣泛等特點，但純鉆時間利用率較低、鉆進(jìn)深度有限。典型的沖擊鉆機(jī)有利用鋼絲繩懸吊鉆頭的鋼絲繩沖擊鉆機(jī)。

沖擊鉆機(jī)由沖擊機(jī)構(gòu)、卷揚機(jī)、傳動裝置、動力機(jī)和操縱系統(tǒng)等組成。

沖擊機(jī)構(gòu)是主要的工作機(jī)構(gòu)，其作用是將動力機(jī)經(jīng)傳動裝置輸入的回轉(zhuǎn)運動變?yōu)殇摻z繩上下運動而提升鉆具。專門的鋼絲繩沖擊鉆機(jī)和各種復(fù)合式鉆機(jī)常用的沖擊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類型有曲柄一游梁式、曲軸一超越離合器式和液壓式等，其中曲柄一游梁式使用歷史zui長，也zui為成功。簡易的沖擊鉆機(jī)不設(shè)沖擊機(jī)構(gòu)，通過手動操縱卷揚機(jī)實現(xiàn)沖擊鉆進(jìn)。

回轉(zhuǎn)鉆機(jī)

帶動鉆具以回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)方法鉆孔的鉆機(jī)。是應(yīng)用zui廣泛、規(guī)格型號zui多的一類鉆機(jī)，其主要作用是回轉(zhuǎn)、給進(jìn)和升降鉆具。回轉(zhuǎn)鉆機(jī)的主要組成部分及其功能為：

(1)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。帶動鉆具以不同的轉(zhuǎn)速和扭矩作正向或反向回轉(zhuǎn)運動。

(2)給進(jìn)機(jī)構(gòu)。保持對鉆頭施加適當(dāng)壓力，以連續(xù)破碎孔底巖石。

(3)升降機(jī)構(gòu)。升降鉆具和套管等。

(4)傳動系統(tǒng)。傳遞和分配動力，使工作機(jī)構(gòu)得到所需形式的運動和動力。

(5)操縱系統(tǒng)。

回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通常稱為回轉(zhuǎn)器，有立軸、轉(zhuǎn)盤和動力頭式三種型式。

相應(yīng)地回轉(zhuǎn)鉆機(jī)也分為立軸式、轉(zhuǎn)盤式和動力頭式三類。

(1)立軸式鉆機(jī)。回轉(zhuǎn)器中有一根縱向長度適當(dāng)、徑向尺寸較小的通孔立軸回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。動力經(jīng)過一系列的傳遞到立軸，通過立軸，端部的卡盤帶動，被夾持在立軸通孔內(nèi)的鉆桿回轉(zhuǎn)并隨立軸縱向移動，從而帶動鉆桿下端的鉆頭實現(xiàn)鉆進(jìn)。使立軸縱向移動的機(jī)構(gòu)稱為給進(jìn)機(jī)構(gòu)。立軸式鉆機(jī)按給進(jìn)機(jī)構(gòu)的型式通常分為手把(或手輪)式鉆機(jī)、螺旋差動式鉆機(jī)和液壓鉆機(jī)，它們是分別依靠人力操縱起杠桿作用的給進(jìn)把(或手輪)、螺旋差動機(jī)構(gòu)或液壓裝置了解孔底情況，調(diào)節(jié)給進(jìn)。手把鉆機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，但勞動強(qiáng)度大。由于其給進(jìn)把在鉆進(jìn)中安全性較差，有些鉆機(jī)已將給進(jìn)把改為給進(jìn)手輪。液壓鉆機(jī)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但工作安全平穩(wěn)，給進(jìn)性能亦好。立軸式鉆機(jī)可用于各類回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)和液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，通過改變立軸的傾角，可以鉆進(jìn)不同方向的鉆孔。鉆孔口徑一般在150mm以內(nèi)，少數(shù)大通孔立軸鉆機(jī)可鉆進(jìn)直徑大于150mm的鉆孔。

由動力部分、主副卷揚機(jī)、變速箱、減速箱、磨盤、液壓部分、水、鉆桿、機(jī)架、控制箱等其他輔助部件構(gòu)成。

1、沖擊式工程鉆機(jī)靠鉆具的垂直往復(fù)運動，使鉆頭沖擊井底以破碎巖層。其結(jié)構(gòu)簡單，沒有循環(huán)洗井系統(tǒng)，巖屑的清除與鉆機(jī)不能同時進(jìn)行，因而功效較低

2、回轉(zhuǎn)式工程鉆機(jī)依靠鉆具的回轉(zhuǎn)運動破碎巖層而成孔

3、復(fù)合式工程鉆機(jī) 有2種：

一種是將沖擊與回轉(zhuǎn)作用結(jié)合在一起鉆進(jìn)的水井鉆機(jī)，如風(fēng)動潛孔錘鉆機(jī)。潛孔錘鉆具由缸套和活塞等組成。由空氣壓縮機(jī)提供高壓空氣推動活塞上下往復(fù)運動，沖擊鉆頭以增強(qiáng)鉆頭鉆進(jìn)巖層的能力。與此同時，鉆具以35～60轉(zhuǎn)/分的較低轉(zhuǎn)速作回轉(zhuǎn)運動。由活塞上、下空腔排出的空氣進(jìn)入鉆頭，并將孔底巖屑帶出井口。風(fēng)動潛孔錘鉆機(jī)可用于硬巖層深井的鉆進(jìn)，鉆進(jìn)速度高，鉆出的井孔較直。另一種是在轉(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)遇到卵石層時用沖擊鉆進(jìn)的兩用水井鉆機(jī)，對各種地層的適應(yīng)性強(qiáng)。該鉆機(jī)由離合器、變速箱、分動箱、回轉(zhuǎn)器、升降機(jī)、機(jī)架及液壓系統(tǒng)等主要部件組成各部件之間采用花鏈、方向軸和止口壓板連接，便于拆卸和安裝;動力機(jī)通過彈性聯(lián)軸節(jié)和離合器將動力傳遞至變速箱，經(jīng)齒輪變速和傳遞，變速箱輸出軸可獲得四個正轉(zhuǎn)速度和一個反轉(zhuǎn)速度;變速箱和分動箱之間用兩個萬向軸相連，回轉(zhuǎn)器可獲得高速檔和低速檔正轉(zhuǎn)八級和兩個具有自動定心式油壓卡盤、較強(qiáng)起拔能力的行星式卷揚機(jī)和操作方便、使用可靠的離合鉆機(jī)是我國水文水井鉆機(jī)中鉆進(jìn)效率較高的一種，應(yīng)用較廣。可拆性強(qiáng);適于交通不便地區(qū);鉆塔可整體豎起，有較牢固的臺板。但整個設(shè)備笨重，實現(xiàn)的鉆進(jìn)方法單一。齒輪油泵開動后，應(yīng)注意油壓表和孔底壓力指示器的反應(yīng)。鉆進(jìn)過程中，孔底需要增、全液壓動力頭巖芯鉆機(jī)現(xiàn)已成為國外鉆探工程中的主流鉆機(jī)機(jī)型，而且已經(jīng)形成完整的規(guī)模，其具有如下結(jié)構(gòu)特點：液壓動力頭式回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、無級調(diào)速模式、長行程的給進(jìn)系統(tǒng)、機(jī)械化自動化程度高、液壓絞車式提升系統(tǒng)、配套器具齊全、在鉆孔中能做較大范圍角度調(diào)整的桅桿機(jī)構(gòu)等特點新型中深孔鉆機(jī)多為多功能鉆機(jī)。隨著復(fù)合鉆探技術(shù)的進(jìn)步，即金剛石巖芯鉆探、空氣反循環(huán)連續(xù)取樣鉆探、空氣潛行錘取樣鉆探等鉆進(jìn)工藝的廣泛使用，適用該復(fù)合鉆進(jìn)的多功能鉆機(jī)得到了飛速發(fā)展自動化、智能化鉆機(jī)在歐美地區(qū)已經(jīng)成熟使用。一些新型的鉆機(jī)系列早已實現(xiàn)全自動化，如典型適合金剛石鉆進(jìn)的高轉(zhuǎn)速低扭矩鉆機(jī)適用于地表或巷道內(nèi)工作。更有一系列的鉆機(jī)真正實現(xiàn)了機(jī)臺單人操作國內(nèi)地質(zhì)鉆探設(shè)備的主力機(jī)型仍為立軸式巖芯鉆機(jī)，同時，全液壓動力頭巖芯鉆機(jī)正在快速地增長中。而對于深部礦山區(qū)的鉆探工程，國產(chǎn)的坑道鉆機(jī)得到廣泛使用，其也得到了大規(guī)模地發(fā)展。在煤氣層鉆探中所采用的煤層氣鉆機(jī)大多采用水源鉆機(jī)、物探鉆機(jī)或進(jìn)口鉆機(jī)，這也使得國內(nèi)的煤層氣鉆機(jī)能有個廣闊的市場。沖擊式鉆進(jìn)是始創(chuàng)于中國的一種古老的鉆井方法，早在11世紀(jì)傳入西方，目前在中國和國外都還在廣泛適用。其鉆進(jìn)原理在于使用鋼絲繩或鉆桿相連用一字型或十字形鉆頭，上下運動沖擊巖石，同時撈出巖屑和巖粉，形成鉆孔。影響沖擊鉆進(jìn)的速度主要是沖擊頻率、沖擊功、沖擊方式及傳遞三要數(shù)。沖擊頻率對鉆進(jìn)速度的影響根據(jù)沖擊的頻率不同，可將其分為4類：低頻、中頻、高頻和超高頻。沖擊頻率與鉆進(jìn)效率是成正比的，但當(dāng)沖擊頻率達(dá)到某一定值后，這個比例關(guān)系就不再存在，相反而有所下降。這是因為單位時間內(nèi)的重復(fù)次數(shù)多，孔內(nèi)的巖屑來不及排出，沉積在鉆頭部位起到一個緩沖的作用。另外，沖擊頻率大，必然沖擊時間過短，導(dǎo)致沖擊功對于巖石的作用時間不夠長，破巖不夠*而達(dá)不到高效率的體積破碎。沖擊功大小對鉆進(jìn)速度有著zui直接的影響。研究表明：在鉆頭直徑固定時，不同的沖擊功破碎的單位體積巖石所需的沖擊功是不同的，而且數(shù)值相差很大，這就說明了沖擊功在沖擊式鉆進(jìn)中的地位沖擊方式及傳遞對鉆進(jìn)速度的影響按振動源不同可分為機(jī)械式、氣（液）動式和電磁式3種類型。其中重點介紹機(jī)械式?jīng)_擊鉆，機(jī)械式也稱為機(jī)械慣性式。這種利用凸輪的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生沖擊力的沖擊方式的zui大特點就是結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、振動力大，但同時其結(jié)構(gòu)特點也限制了在水平孔鉆進(jìn)中的應(yīng)用。回轉(zhuǎn)式鉆探

回轉(zhuǎn)式鉆進(jìn)是當(dāng)前用的zui普通的鉆進(jìn)方法，這是利用鉆具的回轉(zhuǎn)運動破碎巖層而成孔的一種鉆進(jìn)方法。鉆機(jī)分為大、小鍋錐鉆機(jī)，正、反循環(huán)轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)，液壓動力頭式鉆機(jī)，潛孔振動回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)等。相對簡單的回轉(zhuǎn)鉆機(jī)只有簡單的鉆進(jìn)裝置，*結(jié)構(gòu)的回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)除了具備鉆進(jìn)裝置外還具有循環(huán)洗井裝置。回轉(zhuǎn)鉆機(jī)中的另一種轉(zhuǎn)盤式水井鉆機(jī)的鉆具包括鉆桿和鉆頭小鍋錐利用其鍋錐形鉆具旋轉(zhuǎn)切削土層，兩者都可由人力或動力驅(qū)動。旋轉(zhuǎn)過程中切下的土屑或巖屑掉落到鍋內(nèi)，隨后提升到地面倒出。其結(jié)構(gòu)簡單工效低，只能用于一般的土層或軟質(zhì)巖層地層條件。正、反循環(huán)泥漿洗井轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)由塔架、卷揚機(jī)、轉(zhuǎn)盤、鉆具、泥漿泵、水和電動機(jī)等組成。作業(yè)時，動力機(jī)提供的扭矩通過傳動裝置驅(qū)動轉(zhuǎn)盤，由主動鉆桿帶動鉆頭旋轉(zhuǎn)破碎巖層。泥漿通過泥漿泵注入鉆桿與孔壁之間的環(huán)形區(qū)域起到潤滑鉆桿和冷卻鉆頭的作用。沖擊回轉(zhuǎn)式鉆探

水井鉆機(jī)的安裝

1. 安裝水井鉆機(jī)應(yīng)由熟練的操作人員來進(jìn)行，并有專人負(fù)責(zé)指揮。在大雨、大雪及六級以上大風(fēng)中不得立鉆架。

2. 安裝鉆機(jī)前，應(yīng)對當(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)場地基有無地下管道及電纜。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實的場地，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)場條件，因地制宜進(jìn)行開壁、平整。

4. 在預(yù)定的孔口處挖掘直徑Φ600mm、深1～1.5m的開孔坑，并在開孔坑與淀沉池間挖掘泥漿循環(huán)槽。

5. 在已平整的場地上按鉆塔說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)傳動裝置、卷揚機(jī)在鉆塔底座上固定好，再將主卷揚機(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起塔架而后繞過天車，并穿過游動滑輪車，zui后用繩卡固定于塔下面的基梁上，而后將游動滑車之“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有無損壞；各繩卡銷釘、螺釘連接是否可靠。檢查完畢后，發(fā)動柴油機(jī)開動卷揚機(jī)在運轉(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)臺板、安裝轉(zhuǎn)盤、萬向軸、泥漿泵，并使各皮帶輪位置相互對正，以保證皮帶正常工作。同時并把各組件的防護(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、塔套及推管小車等工作完成后方可準(zhǔn)備開孔。水井鉆機(jī)的使用說明

水井鉆機(jī)的使用說明：

1、檢查所有膠管的滲漏情況，如有必要，擰緊接頭或更換。

2、檢查所有油杯是否加注鈣基潤滑脂。

3、柴油機(jī)檢查。

4、柴油機(jī)空氣濾清器的檢查。

5、液壓油箱的油位、液壓油濾清器的阻塞指示器。 

6、回轉(zhuǎn)箱的油位。

7、 檢查油霧器內(nèi)是否注滿機(jī)油。

8、 檢查各部分的螺釘、螺帽、接頭處是否已擰緊，定位是否牢固可靠。

關(guān)于水井鉆機(jī)常見故障及排除方法：

故障一、鉆機(jī)液壓系統(tǒng)壓力不足，調(diào)壓閥疲勞要調(diào)整限位螺母或更換彈簧；如果調(diào)壓閥座錐損壞或卡死，要拆下調(diào)壓閥套簡檢修；

故障二、鉆機(jī)聯(lián)軸節(jié)發(fā)熱，彈性圈過度磨損；原因是鉆機(jī)動力機(jī)與離合器裝配時，同軸度差，需要提高裝配同軸度；

故障三、鉆機(jī)油泵啟動后不上油或油量不足，先排檢油箱內(nèi)油量是否不足或無油，加油至油位線故障如仍未排除，要排查過濾器是否堵塞，另外，還要看一下油箱通氣孔是否堵塞，或者吸油管接頭松動進(jìn)氣等原因；

故障四、鉆機(jī)卷揚機(jī)抱閘打滑，主要原因是抱閘帶內(nèi)面上有油污，需要清除抱閘內(nèi)表面；如果鉆機(jī)抱閘內(nèi)無油污，要檢查制動帶和閘輪間隙，如過松要適當(dāng)調(diào)緊；

故障五、鉆機(jī)離合器打滑,主要原因是摩擦片過度磨損或破裂或者壓緊彈簧老化或斷裂，應(yīng)檢修鉆機(jī)摩擦片；

故障六、鉆機(jī)油泵發(fā)熱和磨損，須修理和更換油泵，油的粘度過高或過低，要嚴(yán)格按說明書規(guī)定用油；同時檢查鉆機(jī)油泵的傳動裝置，提高裝配精度；

故障七、液壓系統(tǒng)油溫過高，油箱內(nèi)油液過少或油泵損壞，要加油或修理油泵；要合理選用工作泵，按說明書*工作壓力。

水井鉆機(jī)的磨合期有什么樣的特點呢？

1.發(fā)生松動

新加工裝配的零部件，存在著幾何形狀和配合尺寸的偏差，在使用初期，由于受到?jīng)_擊、振動等交變負(fù)荷，以及受熱、變形等因素的影響，加上磨損過快等原因，容易使原來緊固的零部件產(chǎn)生松動。

2.磨損速度快

由于新機(jī)器零部件加工、裝配和調(diào)整等因素的影響，其摩擦表面粗糙，配合面接觸面積較小，表面的承壓狀況不均。機(jī)器在運行過程中，零件表面的凹凸部分相互嵌合摩擦，磨落下來的金屬碎屑，又作為磨料，繼續(xù)參與摩擦，更加速了零件配合表面的磨損。因此，磨合期內(nèi)容易造成零部件(特別是配合表面)的磨損，磨損速度快。這時，如果超負(fù)荷作業(yè)，則可能導(dǎo)致零部件的損壞，產(chǎn)生早期故障。

3.潤滑不良

由于新裝配的零部件的配合間隙較小，并且由于裝配等原因，很難保證配合間隙的均勻性，潤滑油(脂)不易在摩擦表面形成均勻的油膜，以阻止磨損。從而降低潤滑效能，造成機(jī)件的早期異常磨損。嚴(yán)重時會造成精密配合的摩擦表面劃傷或咬合現(xiàn)象，導(dǎo)致故障的發(fā)生。

4.發(fā)生滲漏現(xiàn)象

由于機(jī)件的松動、振動和機(jī)器受熱的影響，機(jī)器的密封面以及管接頭等處，會出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象;部分鑄造、加工等缺陷，在裝配調(diào)試時難以發(fā)現(xiàn)，但由于作業(yè)過程中的振動、沖擊作用，這種缺陷就被暴露出來，表現(xiàn)為漏(滲)油(水)。因此，磨合期容易出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。

5.操作失誤多

由于對機(jī)器的結(jié)構(gòu)、性能的了解不夠(特別是新的操作者)，容易因操作失誤引起故障，甚至引起機(jī)械事故。