反井钻机施工作业指导书一、反井钻机特点简介ZFY1.2/30150型反井钻机,如图1所示,主要用于煤炭和水电系统竖井和斜井施工,主要技术参数指标为：钻孔直径1.2-1.6m,钻孔偏斜率不大于1%在中硬岩中,成井速度快,施工安全性好,应用较为广泛其工作原理为：电机带动液压马达,利用液压动力将扭矩传递给钻具系统,带动钻具旋转,并向上提升,采用镰齿盘形滚刀破岩,滚刀在钻压的作用下沿井底滚动,从而对岩石产生冲击,挤压和剪切作用,使其破碎钻导孔时岩屑沿钻杆与孔壁间的环行空间由洗井液浮升到井座面,扩孔时岩屑靠自重落到井下通道钻凿Ф1.6m钻孔时只需先钻Ф216mm的导孔,直至导孔钻透下水平巷道,将导孔钻头在此卸下,接上Ф1.6m的扩孔钻头,再由下向上扩孔反井钻机的主要技术参数见表1见表1钻机型号/基本参数ZFY1.2/30/150导孔直径〔mm244扩孔直径〔m钻孔深度〔m150-50出轴转速〔rpm5-33额定扭矩〔KN·m15最大扭矩〔KN·m30最大推力〔kN350扩孔最大拉力〔kN850钻孔倾角〔°60-90主机重量〔t6主机运搬尺寸 〔长宽高〔 mm2290*1110*1430主机工作尺寸 〔长宽高〔mm2977*1422*3277钻杆直径* 有效长度〔mmφ176X1000 φ182X1000钻孔偏斜率〔%≤1电机功率〔kW66驱动方式恒功率全液压驱动适应岩性岩石单向抗压强度≤160、0MPa图1 反井钻机工作原理示意图二、施工程序及方法先从竖井上水平面由上向下钻进Φ216mm导孔,贯通后,再在下水平面接扩孔钻头,由下向上扩孔,扩孔直径Φ1.6m。
施工步骤为：作业平台的施工 → 反井钻机基础及循环水池的施工 → 安放干净油筒配小潜水泵做主机冷却循环水 → 安装反井钻机,并进行调试 → 由上向下钻进Φ216mm导孔 → 导孔贯通后,拆掉导孔钻头,接上Φ1.6m扩孔钻头,由下向上进行扩孔施工 → 拆除钻机并做好防护〔一施工准备1、作业平台在竖井上水平面平整场地,在洞内由于受到场地限制,要求场地能满足钻机基础及泥浆循环池施工和反井钻机运行的需要；2、道路反井钻机最大件重量为6t,需要有适当的道路进行钻机运输；3、装卸3.1、乙方负责用汽车将钻机设备运至甲方坑口车场装车时要垫好垫木,并用铅丝将设备与汽车绑紧刹牢,经汽车司机验收合格后方可运输,运输中严禁车厢上乘人3.2、钻机下井运输至安装地点和钻场搬家的全过程均由甲方负责,乙方监护协助进行运输中使用的绞车,特别是钢丝绳、绳卡、地锚、压柱等,经检查确无问题后方可提升运输坡度大于10度时,要挂双钩,单车运输,严禁超载和放"飞车"3.3、甲方要在设备入井和搬迁前对装车情况严格检查,装车规定：最长3.5米,最高1.7米,最宽1.2米钻机等设备须用5分钢丝绳或多股铅丝与运输车体刹紧,并用花兰钩涨紧,不得出现晃动现象。
入井前须经甲方运输工区人员验收合格后,方可下井运输；否则由乙方负责重新装车固定3.4、运输过程中严禁乘坐设备车,乙方人员必须服从甲方的指挥,凡遇有影响设备通过的巷道支护和轨道均由甲方负责处理3.5、设备到达地点后,乙方负责卸车、安装等工作甲方要保证具备好乙方所要求的起吊条件和稳机条件乙方要明确专人观察起吊地点的吊具和硐室顶板情况,发现问题要及时处理后再继续工作；否则停止吊装工作设备安装完毕后,经工长验收合格后方可开机钻进3.6、以钻孔中心为基准,前后间隔0.2--0.3米处打两根起吊锚杆或锚索,经拉力实验达7吨后交付使用4、钻机基础以钻孔中心为中心,开挖为长5m、宽3m、深度以挖除回填渣,到基岩面为准的基坑,清理干净基岩面后浇筑砼,浇筑深度以实际开挖深度为准,应不低于50cm〔基岩200mm；泥岩和煤500mm>,浇注时必须挖至实底,且保持砼平面和轨枕面在同一水平混凝土上平面要平,凸凹变化不能超过1.5cm施工程序为：施工放线〔确定开挖范围 →开挖到基岩 → 清理基岩面 →浇筑基础砼 → 安装钻机,钻机基础结构及形式见图2；5、泥浆池在钻机基础周围适当位置,开挖或砌筑一长约3m,宽2m,深1.0m的水池用于导孔钻进排渣及循环供浆〔水,水池顶高应低于钻机基础浇筑砼面；6、供电反井钻机电机功率88.5Kw,潜水泵15Kw,主油泵66kW,副油泵7.5kW,电压等级为660v,电源频率为50Hz；甲方负责提供200A以上馈电开关一台及不小于35平方毫米的供电电源,同时提供QZB83---120一台、QZB83---80两台用于钻机主、付泵操作开关,硐室内要安设瓦斯 自动监测报警断电仪。
7、供水导孔钻进需水5～10m3/h,用于循环排渣,冷却反井钻机液压系统,扩孔钻进需水15m3/h,供水端头要用2寸铁管接至水坑边,同时提供一台扬程至少40米的清水泵用于导孔循环排渣、冲洗岩屑和液压油的冷却8、钻机安装调试及试运转钻机运到现场后,进行钻机的安装和调试,主要工作有：〔1接通所有电机电源,进行短暂通电、观察电机转向〔2接通钻机泵车到操作车、钻机之间进回油管路〔3安装机械手和转盘吊〔4钻机调平、找正〔5安装下支撑和前后斜拉杆〔6接通冷却水系统〔7进行泥浆泵调试,形成水〔泥浆循环系统〔二导孔钻进导孔钻进是反井钻井施工的关键,它关系到钻孔的成败和质量,必须认真对待1、钻进参数钻进参数选择主要依据地层条件,钻进部位等多方面因素确定一般按下表所示参数施工,但在施工时根据不同情况予以调整表2 导孔钻进参数选择钻进位置或岩石情况钻压转速预计钻速导孔开孔5010-20钻透到下水平前50-70200.5砂岩15-25202-3泥岩10-15203-42、开孔钻进待主机、油泵及操作系统准备就绪,检查泥浆泵管路是否与主机相连,主油泵的循环冷却系统是否调试完成,且钻孔中心及钻孔角度经校核均准确无误后,方可开孔。
开孔钻进时,必须利用开孔扶正器和开孔钻杆配合慢速开孔,并启动泥浆泵供水〔供浆,开孔深度3m,开孔后,将开孔钻杆提出,清洗后擦上油后保存3、导孔钻进导孔钻进时各方面必须全力配合,必须做到以下几点：〔1一般情况下,导孔钻进转速应高于开孔钻进转速,所以应调节动力头转速,可以用Ⅱ档或Ⅲ档,一般情况下,对于松软地层和过渡地层采用低钻压,对于硬岩和稳定地层宜采用高钻压〔2离钻透下水平通道3米左右,应逐渐降低钻压〔3对于导孔钻进返出的岩渣,必须及时清理,防止岩渣堆积,岩渣清理由反铲或由人工配合手推车共同完成〔4一根钻杆完成后,必须等孔内的岩屑全部排出后,才能停泵接卸钻杆〔5导孔钻透前和扩孔过程中,距井中心10m之内不能有人员作业,装载车出渣斗尖离扩孔中心不小于5m〔6导孔钻透后,停止泥浆〔水循环,但钻机不能停转,开始向孔内加清水,直到钻机转动平稳,扭矩变化不大时才能停钻〔7在整个导孔钻进过程中,不得中途出现停电、停水等情况,否则会导致卡钻等恶性事故发生〔三扩孔钻进1、拆导孔钻头接扩孔钻头导孔钻透后,将扩孔钻头和导孔钻头拆卸工具运到下口通过对讲机或上下联系,上下配合拆下导孔钻头接上扩孔钻头形成出渣系统,就可以向上扩孔。
更换扩孔刀头时,下口人员用指挥上口司机操作,司机必须复述下口命令,得到回令后方可运作2、扩孔钻进扩孔开孔,当扩孔钻头接好后,慢速上提钻具直到滚刀开始接触岩石,然后停止上提,用最低转速旋转,并慢慢给进、保证钻头滚刀不受过大的冲击而破坏,给进一停下,等刀齿把凸出的岩石破碎掉,再继续给进开始扩孔时,下边要有人观察,将情况及时通知操作人员,等钻头全部均匀接触岩石,才能正常扩孔钻进为保证钻机和滚刀的使用寿命,钻头按每把刀承受5吨压力,钻头承受的钻压为30吨在扩孔过程中,当岩石硬度较大,可适当增加钻压,反之可以减少钻压扩孔钻进时要及时清理扩孔破碎下来的岩屑,防止下口被堵塞扩孔过程也是拆钻杆的过程,拆下的钻杆要进行必要的清理,上油带好保护帽下口出矸时如需到下口位置处理扒斗或其它故障,必须通知上口停机且得到允许后方可进行上口人员未接到下口的命令,严禁开机工作3、完孔当钻头钻至距基础2.5m时,要降低钻压慢速钻进,并且要认真观察基础周围是否有异常现象,如果有,要及时采取措施处理慢慢的扩孔,直至钻头露出地面4、拆机将扩孔钻头卡固在钢轨上、拆掉钻机的前后斜拉杆和各种油管,将主机从钻架上拆掉,将钻架主机车和一些辅助设备拆下。
将扩孔钻头吊牢,将轨道拆掉,将钻头提出孔外然后将操作车吊上来,再将泵车、油箱冷却器拆下,分别运到出口全部钻孔工作结束三、操作规程和安全规程第一条凡参加反井钻机施工人员均应熟悉反井钻机的构造、性能,并认真执行本规程和《煤矿安全规程》,及本工种的《操作规程》等有关规程规定,严禁违章作业,确保人身与设备的安全第二条凡参加反井钻井施工的司机、吊装钻杆工等井底施工人员,必须学习反井钻机操作规程,熟悉设备构造、性能及操作方法,并经培训考试合格后,方准操作第三条 反井钻机在拆装、吊运、运转以及改装悬吊设施等施工过程中,应设专人负责该工程和各段工序施工的指挥及安全措施与任务的落实第四条主机基础等必须按图纸设计要求施工,并经有关技术人员检查验收主机安装前必须把现场清理干净第五条所有的钻机设备、配件进行必要的检修和拆装时,卸下的零部件必须妥善保管,防止丢失第六条在拆装油管等液压系统零部件时,必须保持该部件的绝对清洁,发现异物,即时用压风或氧气及油冲洗干净,即时堵装第七条钻机架竖立前,应检查各联接部件、轨道夹板、每根道木的道钉、钻机卡轨器等,是否紧固、齐全、可靠第八条主机竖起,超平找正,清洗地脚螺栓的基础孔无矸石、杂物,安装上支撑并固定好副梁与垫板,找正后进行基础的二次浇注,捣固注实。
养护三天后,才准钻进第九条安装上下支撑、机械手、转盘吊等过程中,必须互叫互应,不应将手伸放底盘下,防止碰手伤人等,特别是上支撑与副梁等联接件,必须即时固定牢靠,并经常检查有无松动,发现异常,立即处理,防止坠落伤人第十条 钻机放倒时,应将动力头放置在翻转架位置并与机架底盘垫实固定第十一条司机必须现场交接班,对钻井方位,直径深度,设备运转状况、实际地质与地质柱状图对比岩石状况等,交清接明,双方司机共同试运正常后,才为接交完毕,并做好运转钻进及交接班记录第十二条 钻进前施工人员对钻机进行全面检查各部螺栓、滑道、活塞杆、油管及接头、U型卡等部件是否齐全、完整、准确牢固,传动灵活可靠,操纵手把放置正确〔起动前闭锁状态,供水水源,油箱油量,以及设备的完好等是否达到设计与规程要求,如发现问题,不得钻进及时处理第十三条钻进前应进行全面空载试运转,包括动力头上下运行和旋转、机械手和转盘吊工作状况、有无漏油和卡阻现象,仪表指示,通讯设施等是否正常,发现问题及时处理第十四条钻进时,必须先检查操作手把,是否处理闭锁状态,接着起动水泵后开机,发现不上水则机器不能运转及时处理第十五条钻机扫孔接长钻杆前,推进油缸停止推进,把钻具提起50mm,继续冲水2min左右,如下班无人接班,停运一班以上时,停机前必须把动力头提到一定高度。
第十六条钻进时,司机精神要集中,要根据柱状图和井深；以及给定的转速、背压,钻进速度等进行作业并经常注意压力表变化情况,应即时调整第十七条钻进前,其它工作人员要经常清理钻机及周围的杂物,并注意。