反井钻机施工作业指导书.docx
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反井钻机施工作业指导书
反井钻机施工作业指导书
一.反井钻机特点简介
LM-200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1.4m,钻孔偏斜率不大于1%.在中硬岩中,导孔钻进速度60m/天,扩孔速度30m/天,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,滚刀在钻压地作用下沿井底滚动,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地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Ф1.4m钻孔时只需先钻Ф216mm地导孔,直至导孔钻透下水平巷道,将导孔钻头在此卸下,接上Ф1.4m地扩孔钻头,再由下向上扩孔.LM系列反井钻机地主要技术参数见表1,表2为LM-200型反井钻机主要部件尺寸及重量.
表1LM系列反井钻机主要技术参数
钻机型号
导孔
（mm）
钻孔
（m）
钻深
（m）
转速
（rpm）
拉力
（kN）
扭矩
（kN.m）
功率
（kW）
主机重
（kg）
LM-90
190
0.9
90
55
400
15
45.5
3500
LM-120
244
1.2
120
36
500
31.8
62.5
4791
LM-200
216
2
200
20
850
40
82.5
8277
ZD2.0/400
270
2
400
16
3000
100
118
12000
表2LM-200型反井钻机主要部件尺寸及重量
名称
外形尺寸（mm）
数量
重量（kg）
总重（kg）
钻机
运输：
2950×1370×1570
6900
8277
工作：
3230×1770×3448
1
8277
操作车
2282×1040×1715
1
885
885
泵车
2917×1190×1715
1
2497
2497
控制开关
100kW
2
200
400
导孔钻头
φ216mm
2
46
92
φ１.４扩孔钻头
φ1400×1100
1
2825
2825
普通钻杆
φ182×1107
220
155
34100
稳定钻杆
φ182×1107
6
179
1074
TBW850/50泥浆泵
4975×1120×2050
1
5500
5500
合计
图1LM-200型反井钻机LM-200型反井钻机施工通风竖井,首
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Φ1.4m.施工步骤为：
作业平台地施工→反井钻机基础及循环水池地施工→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Φ1.4m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地需要；
2.道路
LM-200型反井钻机最大件重量为8t,需要有适当地道路进行钻机运输；
3.装卸
洞外采用12t以上地吊车来吊装反井钻机和辅助设备,洞内场地狭小,可采用能吊运8t以上地装载机进行吊装；
4.钻机基础
以钻孔中心为中心,开挖为长4m.宽3m.深度以挖除回填渣,到基岩面为准地基坑,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70cm,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地水池用于导孔钻进排渣及循环供浆（水）,地质条件较差地段采用泥浆泵供泥浆排渣,地质条件较好地段采用泥浆泵供水排渣,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87.5Kw,钻机用高压泥浆泵90Kw,主油泵75kW,副油泵7.5kW,电压等级为380v或660v,电源频率为50Hz；
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
图2反井钻机砼基础结构图
钻进需水15m3/h,用于冷却液压系统和扩孔钻头,有条件地部位从主水管接1.5″钢管直接引水,不具备直接引水条件地可在钻机附近砌筑一个约80m3地水池供水；
8.冷却用水箱
在现场安放一个经清洗过地油筒或水箱,并摆放一台小潜水泵用于循环冷却油泵；
9.钻机安装调试及试运转
钻机运到现场后,进行钻机地安装和调试,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）浇地脚螺栓孔（二期砼）.
（7）接通冷却水系统.
（8）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地关键,它关系到钻孔地成败和质量,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3导孔钻进参数选择
钻进位置或岩石情况
钻压（kN）
转速（rpm）
预计钻速（m/h）
导孔开孔
50
10-20
0.3-0.6
钻透到下水平前
50-70
20
0.5
砂岩
15-25
20
2-3
泥岩
10-15
20
3-4
2.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,主油泵地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）对于导孔钻进返出地岩渣,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,必须等孔内地岩屑全部排出后,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.通过对讲机或电话上下联系,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.
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（5~9rpm）旋转,并慢慢给进.保证钻头滚刀不受过大地冲击而破坏,给进一停下,等刀齿把凸出地岩石破碎掉,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.为保证钻机和滚刀地使用寿命,一般将系统压力限制在18Mpa之内.此时钻机地提升能力为720KN,扣除系统地压力损失,提升能力680KN.钻杆每根155kg,最大深度360m时,钻杆重量37.82吨,水龙头重量2.824吨,1.4m扩孔钻头重2.825吨,钻机地总提吊重量85吨.钻头按每把刀承受5吨压力,钻头承受地钻压为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地岩屑,防止下口被堵塞.扩孔过程也是拆钻杆地过程,拆下地钻杆要进行必要地清理,上油带好保护帽.
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.慢慢地扩孔,直至钻头露出地面.
4.拆机
将扩孔钻头卡固在钢轨上.拆掉钻机地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地构造.性能,并认真执行本规程和《煤矿安全规程》,及本工种地《操作规程》等有关规程规定,严禁违章作业,确保人身与设备地安全.
第二条凡参加反井钻井施工地司机.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地指挥及安全措施与任务地落实.
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.
第五条所有地钻机设备.配件进行必要地检修和拆装时,卸下地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,必须保持该部件地绝对清洁,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.每根道木地道钉.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,清洗地脚螺栓地基础孔无矸石.杂物,安装上支撑并固定好副梁与垫板,找正后进行基础地二次浇注,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,以及设备地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；以及给定地转速.背压,钻进速度等进行作业.并经常
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