反井钻机说明书.docx

1、反井钻机说明书(LM- 90)ZFY1.2/120 型 (LM-120)ZFY1.4/200 型 (LM-200) 煤矿用反井钻机ZFY1.8/250 型 (LM-250)ZFY1.4/300 型 (LM-300) 使用说明书 常州立鼎煤矿机械有限公司 2004.12 目录1.概述1.1产品特点 12 主要用途及适用范围1.2.2.1运用的地质条件范围广： 1.2.2.2适用于多种孔径，深度和斜度 ：21.3品种规格1.4型号组成及代表意义1.5 使用环境条件 31.6工作条件1.6.1工作点要求1.6.2钻机透点场地条件1.7 对环境及能源的影响 41.8安全2.结构特征与工作原理2.1总体

2、结构及工作原理、工作特征2.2主要部件的结构、作用及其工作原理2.2.1主机部分2.2.2钻具部分2.3各单元结构之间的机电联系，系统工作原理，故障报警系统。2.4辅助装置的功能结构及其工作原理，工作特征 62.4.1上支撑和下支撑2.4.2转盘吊2.4.3机械手2.4.4钻机平车2.4.5辅助卸扣装置 73.技术特性4.尺寸、重量5.安装、调整、试运转及执行的技术标准 85.1设备基础、安装条件及安装的技术要求5.1.1设备基础5.1.2安装条件及安装技术要求5.2安装、调整程序，方法及注意事项5.2.1钻机运输5.2.2安装、调整程序105.3安装、调整后的验收试验项目及执行的技术标准5.

3、4试运行6.使用、操作6.1使用前的准备和检查6.3钻机运行工作的操作程序、方法及注意事项116.3.1动力水龙头出轴转速调整6.3.2接钻杆6.3.3导孔钻进6.3.4扩孔钻进6.3.5卸钻杆 126.4运行中的监测和记录6.5 停机的操作程序、方法及注意事项 136.5.1导孔钻进作业情况6.5.2扩孔钻进作业情况 147.故障分析与排除 158.安全保护装置及事故处理 168.1安全保护装置及注意事项 178.2出现故障时的处理程序和方法 189.安全警示10.19保养、维修10.1日常的维修、保养10.1.1日常的维修（一）、每班检查（二）、每运转 500 小时检查（三）、每运转 10

4、00小时检查 2010.1.2钻机的保养 2111.运输、贮存11.1运输11.2贮存12.开箱及检查12.1每台合格的反井钻机应在明显部位装有产品标牌。13.其他13.1售後服务事项 13.2联系方法1.概述ZYF0.9/90 型、ZYF1.2/120 型、ZYF1.4/200 型、ZYF1.8/250 型、ZYF1.4/300 型反井钻机（以下简称反井钻机）是由煤炭科学研究总院北京建井研究所设计，由常州市立鼎煤矿机械有限公司生产制造。 它以正向钻出导孔后、 反向扩孔方式进行作业的旋转式钻机。ZYF0.9/90 型、ZYF1.2/120 型、ZYF1.4/200 型、ZYF1.8/250 型

5、、ZYF1.4/300 型煤矿用反井钻机型反井钻机在吸收国内、 外反井钻机的经验， 以及我国立井钻井技术成果的基础上研制开发的， 技术上处于国内领先水平， 达到了九十年代国际同类机型的先进水平。1.1 产品特点反井钻机施工中的几个术语： 导孔：反井钻机中，用三牙轮钻头沿全井深正向钻出的导向孔。 扩孔器： 用于扩孔钻进的钻头。扩孔： 导孔钻出后，利用扩孔器反向钻进并把井径扩大的过程。反井钻机： 以正向钻出导孔后反向扩孔方式进行作业的旋转式钻机。动力水笼头： 反井钻机中产生并输出扭矩和输送洗井液的综合装置稳定钻杆： 具有稳定钻进、导向和传递扭矩等多种功能的钻杆。开孔钻杆： 用于保证导孔的开孔质量的

6、特殊钻杆。“反井钻机以正向钻出导孔后反向扩孔方式进行作业”这是它区别于其它类型钻机最 本质的特征。ZYF0.9/90 型、ZYF1.2/120 型、ZYF1.4/200 型、ZYF1.8/250 型、ZYF1.4/300 型反井钻 机型反井钻机还具备以下优点： 钻机的推、拉力，旋转扭矩，转速等主要参数设计合理，钻井工艺简单，能满足不同地质条件下以及多种孔径的施工要求； 采用全液压驱动，结构紧凑、重量轻、功率省； 主机安装运输以及调整全部机械化、简单省力、迅速安全，不需要辅助设备； 主机液压系统简单可靠，操作容易，大部分液压元件采用国标系列的名牌元件，维修更换方便； 钻井工序实现机械化作业，操作

7、简单、安全，改善了劳动条件，减轻了劳动强度； 钻杆丝扣采用 API 国际通用标准、安全可靠、互换性好、寿命长，装卸钻具工艺合 理、辅助时间短，钻机配有开孔钻杆和特制的稳定钻杆，能有效地防止井孔偏斜； 钻机适用性强，可在较复杂的地质条件下施工； 钻机是防爆型的，适用于各级有可燃气体的环境； 钻机效率高，成井速度块，质量好。1.2主要用途及适用范围1.2.1.主要用途反井钻机是钻凿暗井（矿仓、通风孔、水电系统压力管道、电缆设备井等）工程的高 效设备。产品已先后在煤矿、金属矿山、水利水电工程等领域得到广泛地应用，深受广大 用户的好评，取得了良好的经济效益和社会效益。1.2.2适用范围1.2.2.1运

8、用的地质条件范围广：反井钻机适用于硬质f3f12的各种岩石，对于特硬岩石f12 （抗压强度1200kg/cm2）可专门订做特制扩孔器以满足破碎岩石。1.2.2.2适用于多种孔径，深度和斜度：反井钻机潜在能力大，安全系数高、能适用于不同孔径和深度以及6090斜度的建井工程。1. 3品种 规格常州市立鼎煤矿机械有限公司生产制造： ZYF0.9/90型、ZYF1.2/120型、ZYF1.4/200型、ZYF1.8/250型、ZYF1.4/300型煤矿用反井钻机.1. 4型号组成及代表意义Z F Y 1.2/ 120_ 最大钻深（M） 公称成孔直径（M） 液压传动 反井式 转机类标注示例：ZFY1.2

9、/ 120（A）型反井钻机，表示公称成孔直径为 1.2m,最大钻深为120m,第一次改 进设计的反井式液压传动的钻机。1 .5使用环境条件反井钻机在两个工作水平之间钻凿井筒的施工设备。两个工作水平简称上水平和下水平。 钻机施工的工作场地在上水平， 可以是巷道或峒室, 也可以是露天，称之为工作点；钻机施工成井的透点在下水平，一般是巷道或峒室，称之 为透点。钻机是防爆型的，适用于各种有防爆要求的工作地点。 （如各级瓦斯矿）1.6工作条件工作条件分为工作点要求和透点要求。1.6.1工作点要求工作点场地的要求能满足钻机主机工作尺寸要求（详见反井钻机主要技术参数表），以 及摆放其他辅助设备的场地条件。通

10、往工作点的运输道路应满足钻机主机运输尺寸要求（详见反井钻机主要技术参数表）。工作点场地应设有供钻机使用的动力电源，水源等。16 2钻机透点场地条件要求通往钻机工作透点的运输道路应满足扩孔钻具运输尺寸要求（详见反井钻机主要技 术参数表）。透点处应设有排水沟。透点处的场地可以使用能将扩孔产生的岩渣顺利排出到指定渣石场的清理设备。1. 7 对环境及能源的影响钻机所使用的能源为电力能源，不会对环境造成破坏。钻机工作过程所使用的洗井液即清水或泥浆符合国家环保标准的要求。钻机工作过程所使用的冷却水和洗井液均为循环使用，不会浪费。1.8 安全反井钻机所使用的原料、标准件和外购件均符合有关国家标准和行业标准规

11、定，外购件有合格证。反井钻机所使用的全部电器设备均符合 GB3836.1、GB3836.4 的规定,并附有合格证书.2.结构特征与工作原理2.1总体结构及工作原理、工作特征2.1.1总体结构反井钻机一般包括两大部分 :主机部分和钻具部分。2.1.2工作原理由主机部分通过钻杆提供给钻具部分的破岩刀具强大的工作扭矩和有效工作压力，使 破岩刀具作用于岩石上，对岩石进行冲击、挤压和剪切，从而破碎岩石。钻进导孔时，破 碎的岩渣被正循环的洗井液排出钻孔；扩孔破岩石时，产生的岩渣在重力作用下落入下水 平巷道或峒室，被及时清理。2.1.3工作特征钻机的主机工作点在上水平位置，确保工作过程中人员和设备的安全。2

12、.2主要部件的结构、作用及其工作原理2.2.1主机部分主机部分包括机架、液压泵站及操作控制系统。2.2.1.1 机架为框式结构、内部装有动力水笼头，动力水笼头在液压油缸的作用下，沿框架内的滑轨上下移动，液压泵站及操作控制系统用于驱动钻机运转。机架部分的作用是提供给钻具工作扭矩和工作压力。2.2.1.2液压泵站及操作控制系统液压泵站是由电动机、液压泵、以及液压管路附件组成的液压动力源。液压泵站提供的液压动力源有两个，分别为主动力油源和辅助动力油源。操作控制系统是由各类液压控制类元件及管路附件组成的， 其作用是控制液压油源驱 动液压执行元件如液压马达、液压缸等完成相应工作。主机部分的工作原理：由动

13、力水笼头提供给钻具工作扭矩， 主推液压缸提供给钻具工作压力，机架承受工作扭矩和工作压力；液压泵站及操作控制系统用于驱动钻机运转，控制 钻机工况，以实现不同条件下，不同的钻井工艺要求。2.2.2钻具部分钻具部分包括开孔钻杆、稳定钻杆、普通钻杆、导孔钻头和扩孔钻头。开孔钻杆：由于这种钻杆螺纹丝扣与外径同心度很高，是经过精密加工的。开导孔时， 开孔钻杆与导孔钻头相接，用扶正器约束，以保证开孔垂直度。稳定钻杆：这种钻杆是在普通钻杆上焊接有稳定翼，具有导向作用。开孔钻进时，稳定 钻杆可承受地质变化所产生的径向载荷，以保证钻杆的垂直度。普通钻杆：正常钻进用。导孔钻头：三牙轮钻头，用他作为钻进导孔的破岩刀具

14、。根据地质岩石硬度选择相应 型号钻头。扩孔钻头：由钻头体、滚刀级成，用他作为扩孔的破岩刀具。对于特硬岩石 F12 （抗压强度1200kg/cm2）可专门订做特制滚刀以满足破碎岩石。2.即主动力和3 各单元结构之间的机电联系，系统工作原理，故障报警系统。主机中的液压泵站由两台电机分别驱动两台液压泵以提供两个压力油源，辅助动力压力油源。 主动力和辅助动力压力油源力分别供液压执行元件使用， 其工作由操 作控制系统管理。主动力压力油源驱动动力水笼头上的液压马达，带动齿轮传动直到主轴输出扭矩；动 力水笼头输出扭矩驱动钻具系统，带动导孔钻头或扩孔钻头旋转。辅助动力压力油源驱动 主推油缸和其他辅助装置中的执

15、行油缸，完成相应的工作，实现相应的功能目的。由电机、液压泵、液压控制系统、液压执行元件、机械传动系统组成的动力系统，有完善的安全保护装置。其中液压传动系统设有安全保护回路。2.4辅助装置的功能结构及其工作原理，工作特征2.4. 1 上支撑和下支撑机架有两个上支撑和两个下支撑，分别安装在机架两侧上下。上支撑是两个液压千斤顶；下支承有螺杆、锁紧螺母、调整千斤顶和支撑地靴组成。上下支承的作用是：调整机 架；承重并防止钻机工作时松动；平衡钻头工作产生的反扭矩和反作用力。2.4.2转盘吊转盘吊是吊运钻杆的专用设备，可以在 360 度范围摆动，主要用于钻杆与机械手之间吊运。也可以吊运其他东西，起吊重量不允

16、许超过 300 公斤。2.4.3机械手机械手由蟹爪机构、翻转架和液压缸组成。蟹爪机构固定在翻转架上，蟹爪动作便抱紧或松开钻杆，翻转架铰接于钻机平车，在另一液压缸作用下使翻转架转动，达到输送钻 杆的作用。装、卸钻杆的工作由机械手完成。2.4.4钻机平车钻机平车主要用于输送钻机，起放机架、在工作时固定钻盘吊、机械手、固定拉杆等。 轮距为 600毫米、 900毫米，平车装有卡轨器，起到稳定、减震作用。2.4.5辅助卸扣装置辅助卸扣装置是一个棘轮机构，由液压缸、滑道和棘爪组成。在卸钻杆时，当动力头 输出的反转扭矩不能卸开丝扣时，用棘爪扣住棘轮套上的棘齿，靠液压缸的推力产生一个 反转力矩将丝扣卸开。3.

17、技术特性3.1 主要性能反井钻机以正向钻出导孔，反向扩孔方式进行作业。钻机主机输出一个矩距和一个压力。 扭矩驱动钻具系统旋转， 压力使钻具系统的刀具 对待破碎岩石面产生正向压力。破岩刀具在旋转扭矩和正向压力共同作用下破碎岩石达到进尺，完成建井工作3.2主要参数基本参数钻机型号一一一.ZFY0.9/90ZFY1.2/120ZFY1.4/200ZFY1.8/250ZFY1.4/300基本参数（LM-90）（LM-120）（LM-200）（LM-250）（LM-300）导孔直径（mm）190244216244250扩孔直径（m）0.91.21.41.81.4钻孔深度（m）90120200250300

18、出轴转速仲m）5-335-335-335-335-33额定扭矩（KN m）715201736最大扭矩（KN - m）1530405270钻头许用 最大推力（kN）15025035070055038050085012501300扩孔最大拉力（kN）钻孔倾角（）60-9060-9060-9060-9060-90主机重量（包括运搬车）（t）4.56.08.38.510.0主机运搬尺寸1900*950*2290*1110*2950*1370*2670*1380*3000*1810*（长宽咼）（mm）11151430170015601740主机工作尺寸2380*1275*2977*1422*3230*1

19、770*3350*1650*3280*1410*（长宽咼）（mm）28473277344839403488钻杆直径*有效长度（mm）150*100076*1000182*1000200*1000200*1000钻孔偏斜率（%） 1w 1w 1w 1w 1电机功率（kW）66668686129.6驱动方式全液压驱动全液压驱动全液压驱动全液压驱动全液压驱动适应岩性岩石单向抗压强度w 1400MPa4.尺寸与重量钻机型号基本参数ZFY0.9/90(LM-90)ZFY1.2/120(LM-120)ZFY1.4/200(LM-200)ZFY1.8/250(LM-250)ZFY1.4/300(LM-300

20、)主机重量（包括运搬车）（t）4.56.08.38.510.0主机运搬尺寸1900*950*2290*1110*2950*1370*2670*1380*3000*1810*（长宽咼）（mm）11151430170015601740主机工作尺寸2380*1275*2977*1422*3230*1770*3350*1650*3280*1410*（长宽咼）（mm）284732773448394034885.安装、调整、试运转5.1设备基础、安装条件及安装的技术要求5.1.1设备基础井口施工基础。在井口位置按规定浇注基础，该 基础必须水平，而且具有足够的强度若井口地板是煤层或破碎地带，应挖掘到稳定岩层

21、，或采取一些特殊措施。若地板是稳定 的硬岩，可适当减小基础的面积和厚度。对于井孔偏斜率要求较高的深井，应加大基础面 积和厚度。基础施工图可以从包装箱里取得，也可以在订货技术条件附件中明确，因为每种机型有区别。5.1.2安装条件及安装技术要求（1）、建立冲洗排渣系统和水冷却系统。冲洗排渣系统其作用是在导井施工钻进过程中， 冲洗排渣和冷却钻头； 洗井液根据地质构造，选用清水或泥浆。冷却系统用于钻机设备冷却。 冲洗排渣系统和水冷却系统和要求： 洗井液池：容积不小于 5 立方米； 洗井液泵：泵压不小于 2.5兆帕，流量不小于 30 立方米每小时； 外水源：清洁水水量不小于 7.2立方米每小时 ;冷却水

22、池 :容积不小于 5立方米;冷却水泵;泵压不小于 0.8兆帕, 流量不小于 7.2立方米每小时 ;(2)、轨道辅设钢轨应平直 ,安装应牢固、水平，对称布置于井孔两侧。钢轨应与基础固定并能承受 4吨以上拉力。(3)电气设施反井钻机未配置专门电气柜， 用户根据钻机的需要配备电气柜。 在井下必须选用防爆 型。技术要求可以从包装箱里取得，也可以在订货技术条件附件中明确，因为每种机型有 区别。5.2安装、调整程序，方法及注意事项 对电源、水源、洗井液池、冷却水池等均按规定准备好，方能将钻机运到现场，进行安 装调试。5.2.1钻机运输整套钻机设备，包括辅助配套设备运到施工现场， 即上水平工作点。 可以在导

23、孔完成后， 扩孔钻头运到下水平透点处。下水平有条件也可以提前运至透点处。运输之前，一定要检 查运输线路，这一点是非常重要的，因为工地的情况是经常变化的。5.2.2安装、调整程序钻机运到施工现场后，按钻机中心找正钻机车位置，保证钻机竖起后主轴旋转中心与钻 孔中心相重合。锁紧卡轨器，再按下面步骤进行安装。往油箱加入符合规定要求的液压油接通动力电源连接好液压管路启动 辅助油泵推进动力水龙头使钻架漫漫竖起安装后拉杆卸下起架拉杆调平钻 架支撑好下支撑安装好机械手、钻盘吊接上洗井液胶管、冷却水管准备 试车。5.3安装、调整后的验收试验项目以及依据的标准按 5.1和 5.2 两项的要求复查。钻机安装调整好后

24、，全面检查各部件安装是否准确。依据MT213-91煤矿用反井钻机通用技术条件标准执行5.4试运行钻机调整好后，全面检查各部件安装是否准确；然后才能开启电源，启动液压泵。开泵 后首先观察主、副泵压力表，正常情况下，让所有的液压执行元件先后按顺序动作几遍。 再检查一遍所有的管路连接情况，一切无误后，方可接上开孔钻杆及导孔钻头进行开孔钻 进作业。6.使用、操作6.1使用前的准备和检查钻井前每个人施工人员要熟悉所钻井孔方位、直径、深度和地质状况，要认真学习钻机的使用操作知识，施工现场要备有地质柱况图，班长要清楚地质岩 石情况。钻井前施工人员要对钻机进行全面检查， 检查螺栓是否丢失和松动， 滑道和各活塞

25、杆是 否有脏物。液压胶管接头是否安装好，操纵杆是否处于闭锁状态。供水水源、油箱油位是 否达到设计要求，如发现问题，不得钻进并及时处理。钻进前应进行全面空载运转， 包括动力水龙头的上下运动和旋转， 机械手和转盘吊工作 是否正常，如发现有漏油鳖卡现象，应及时处理。液压胶管应按照要求连接，不得交错，抖动的胶管必须用卡箍夹紧，连接 U 型卡要装 牢固，以防止其脱落。6.2使用中的安全说明及警示牌的使用钻机现场通风要良好，防止瓦斯聚集，钻机工作点应配有瓦斯检测仪。 ，每班都必须检查瓦斯情况。严格按煤矿规程要求处理，必要时向上级领导汇报。当导孔差 3 米钻透下水平巷道时，应在下水平巷道预定透点处 20 米

26、直径范围处设岗，设“不得进入警示牌” ，不允许任何人进入。钻机正在扩孔运转时，不得在下水平清渣，以防人身受伤。下水平清渣工作时，上水平工作点不得扩孔施工。6.3钻机运行工作的操作程序、方法及注意事项6.3.1动力水龙头出轴转速调整动力水龙头出轴转速有两挡，即高速档和低速档。高速档和低速档的变换，用一控制阀控制。导孔施工动力水龙头出轴用高速；扩孔施工动力水龙头出轴用低速。6.3.2接钻杆（1）、导孔钻进时每钻完一根钻杆提钻具 200毫米，冲洗井底 2至 5分钟，然后停转，将下卡瓦卡住钻杆下扁方，调整动力头使下卡瓦外齿对正卡座内齿，停止转动，下调动力头，将下卡瓦进入卡座。2）、操作动力头反转，松开

27、动力头与钻杆丝扣连接。这一工作程序必要时，使用辅助卸扣装置（ 3）、反转动力头，同时向上慢慢提起动力头，一直到连接丝扣全部脱开。（4）、卸开丝扣后将动力头上升到最高位置。另一方面，将待接钻杆吊入机械手上，丝 扣处抹上保护油脂；操作机械手油缸抱紧钻杆；使用翻转架送入钻杆，使钻杆与动力头主 轴对中。（5）、下放、并正向旋转动力头，钻杆与动力头主轴丝扣对接。对接好后停止旋转，送 开机械手、翻转架归位。继续下放、并正向旋转动力头，将待接钻杆与原先的钻杆进行丝 扣连接。（6）、上升动力头适当位置，取出下卡瓦；开动冲洗泵，建立排渣循环。注：卸、接钻 杆时，一定要保证活动头里的活动套，在中间位置以免损坏丝扣

28、。（7）、进行正常钻井。6.3.3导孔钻进（1）、一般情况下， 导孔钻进采用高速钻进。 动力头向下给适当压力， 正向旋转即可 当钻井深度一定时，考虑钻具自重影响，压力逐步减小；必要时，调整平衡阀来控制，使 刀具对岩石的压力合理。2）、钻压控制。对于松软地层和过度地层采用低钻压，对于硬岩稳定地层采用较高钻压3）、在钻透下水平透点 3 米左右，应逐渐降低钻压。6.3.4扩孔钻进（1）、导孔钻透后，在下巷道卸下导孔钻头，接上扩孔钻头。（2）、调节动力水龙头出轴转速为低速。（3）、拆除冲洗液软管，准备冷却钻头和消尘用的水管，接到导孔处。（4）、在扩孔钻头全部进入钻孔时，为防止钻头剧烈晃动而损坏钻头钻具

29、，应使用低 钻压。（5）、扩孔钻压的大小是根据地层情况而定的。6.3.5卸钻杆（1）、扩孔钻进一根后停转，用下卡瓦卡住下一根钻杆的方扁，下放动力头，将下卡瓦 放入卡座。（2）、操作辅助卸扣装置和液压马达反转松扣，使钻杆上端丝扣松动。（3）、上升动力水龙头使活动套指示杆处于最低位置，用上卡瓦卡住钻杆上扁方，下放 动力水龙头使上卡瓦进入动力水龙头内齿圈，液压马达反转，并慢慢上升动力水龙头，使 上卡瓦始终在动力水龙头内齿圈里，直到下端丝扣卸开。4）、上升动力水龙头， 卸下上卡瓦， 操作机械手抱住钻杆， 马达反转，卸开上端丝扣5）、将动力水龙头上升最高位置，回收机械手并用转盘吊将钻杆放到钻杆车上，套好保护套。（6）、在钻杆丝扣抹上油脂。（7）、放下动力水龙头，马达正转接上丝扣，上紧丝扣后，提升动力水龙头取出下卡 瓦，进行扩孔钻进。6.4运行中的监测和记录钻进时，司机要精力集中，要根据地质柱状图和设计规定的转速、钻压进行作业， 要经常注意压力表的变化情况并随时调整。钻进前，其他施工人员要经常清理导井钻进时循环冲洗液带上来的岩渣，并注意钻 机的运转情况，如发现电机、动力水龙头、马达或其他部件有异常响声，工作不正常，油 管漏油等，应及时通知司机停机处理。在恢复钻进导孔时，亦应继续清洗井底至 2至 5分 钟。钻机操作人员做好钻机运