小湾水电站引水发电系统土建及金属结构安装工程(XW/C6-B) 施工组织措施
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LM-200型反井钻机使用说明书
一、机器的用途及特点
LM-200型反井钻机由煤炭科学研究总院,北京建井研究所设计,江苏省苏南煤矿机械厂制造,它是钻凿煤矿暗井(井下煤仓、通风孔,延深井筒和溜煤眼等)的高效设备。本机具有下列特点:
1、钻机能力大,钻井工艺简单;能满足煤矿不同地质条件以及多种孔径的施工要求。
2、采用全液压驱动;结构紧凑,重量轻,功率省。
3、安装运输简单省力,迅速安全,主机的竖立,放躺以及调整、不需辅助设备。
4、主机液压系统简单可靠,操作容易,大部分液压元件及密封件与井下综采设备液压元件通用,便于维修更换。
5、钻杆丝扣采用API国际通用标准,安全可靠,互换性好,寿命长,钻机还配有多种特制的开孔钻杆和稳定钻杆,能有效地防止井孔偏斜。
6、钻井工序实现了机械化作业;操作简单安全,辅助时间短,改善了劳动条件减轻了劳动强度。
7、本机适用性强,可在较复杂的煤系岩层、如膨胀性岩层,断层以及涌水量大的地质条件下施工。
8、钻机是防爆型的,适用于各种瓦斯矿、扩孔钻头有喷水装置,可以降尘及冷却刀具。
9、钻机效率高,成井速度快,质量好。 二、钻机的主要技术性能
1、导孔直径(毫米) 216
2、扩孔直径(毫米) 1400,2000(二次扩孔) 3、钻井深度(米) 200,小于150(φ2.0米扩孔)
4、转速及扭矩
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转速(转/分) 4~14 8~28 16~36 扭矩(千牛·米) 40 20 10 5、推进力
导孔推力(千牛) 350 扩孔拉力(千牛) 850 6、钻杆直径X有效长度(毫米) 182×1000 7、总功率(千瓦) 82.5 8、钻孔偏斜率 小于1% 9、主机外型尺寸(长×宽×高) (指钻机车) 运输(毫米) 2950×1370×1570 工作(毫米) 3230×1770×3448 10、主机重量(千克) 8277
图一 LM-200型反井钻机
三、钻机的结构及工作原理
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钻机主要由钻机车,泵车和操作车组成,另外还有钻具(包括钻杆,钻头)以及辅助工具。下面分别介绍各部分的结构及其作用原理。
(一)钻机车
钻机车是钻机的主机,其结构如图二所示,钻架(5)与钻机平车(7)通过销轴铰接在一起。图示钻机为工作状态,运输时应拆掉前后拉杆,机械手(8)和转盘吊(9),用起架拉杆将动力水龙头与钻机平车连接起来,拆模上下支撑,通过主液压缸推进,钻将架平稳躺倒在钻机平车上。钻机竖立时,主液压缸反向推进,便将钻架竖立起来,用下支撑调平钻架并锁紧,再将上支撑顶牢,拆下起架拉杆,安装好转盘吊,机械手,前后拉杆,便可进行钻进。
1、钻架
钻架是钻机的一个重要部件,它不仅支撑动力水龙头,承受数十吨的拉力,还承受来自钻头的反扭矩,要求它具有足够的强度和刚度,钻架有左右两半架,底座、顶板和后拉板等部件用高强度螺栓巧妙地连接而成。其形位精度较高,一般情况下,请勿自行拆御钻架。
2、动力水龙头、滑轨和主液压缸
滑轨与动力水龙头用焊接方式接合在一起,主液压缸放在滑轨导向筒里,上端用螺母锁紧,这样三大部件便成为一整体。主液压缸的活塞杆头与钻架底座铰接,当主液压缸伸缩时便带动动力水龙头升降,从而产生钻进所需的拉力和推力。
动力水龙头结构如图三所示,液压马达将回转运动通过两级齿轮传动传递给中忙乱管和机头、机头由棘轮套、活动套和承载接头等构成。棘轮套传递扭矩,承载接头承受拉力。活动套可以自由上下滑动,这不仅能有效地避免钻杆拆装时丝扣受损,而且使拆装钻杆变得十分方便。拆卸棘轮套必须先卸下齿圈,拆去活动套,再拧下承载接头,方可拆掉棘轮套。动力水龙头上端有洗井液接头,与洗井液高压软管连接,旋转与固定部分的密封采用石棉盘根。
3、上支撑和下支撑
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如图二所示,本机有两个上支撑和两个下支撑,分别安装在钻架两侧的上下。上支撑实际上是两个φ100毫米的液压千斤顶。下支撑由螺杆、锁紧螺母、调平液压缸和支撑脚等组成。它们都是用螺栓和销轴与钻架相接。上下支撑的作用是:第一,调平找正钻架;第二,承重并防止钻架在钻进时松动;第三,克服来自钻头的反扭矩和反作用力。
4、转盘吊
转盘是吊运钻杆的专用设备、液压控制,可以在360°范围内摆动,主要用于钻杆车与机械手之间吊运钻杆。当然也可以吊运其它东西,起吊重量不允许超过0.5吨。
5、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,蟹爪合、张便可抱紧或松开钻杆。通过一个一端铰接于钻机平车,另一端铰接于翻转架上的液压缸伸缩,使翻转架转动,达到输送钻杆的作用。
6、钻机平车
钻机平车主要用于送输钻机,起放钻架、以及在工作时固定转盘吊、机械手、后拉杆等。轮距为600毫米或900毫米(根据用户要求),后轮外装有卡轨器,能有效地防止起放钻架时失稳而倾翻,钻进时还能减轻振动。
7、辅助卸和装置
它是一个棘轮机构,由液压缸、滑道和棘爪组成。在卸钻杆扣时,当动力头输出的反扭矩不能卸开丝扣时、用棘爪扣柱棘轮套上的棘齿,靠液压缸的推力产生一个附加的反力矩将丝扣卸松。
(二)泵车
泵车由油箱、主液压泵、付液压泵、驱动电机、冷却器、吸回油过滤器、平车等组成。它将电能转换为液压能(即压力油),不断地提供给操存台及各执行机构,完成钻进工作。其外型尺寸为2915×1090×1715毫米。
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(三)操作车
操作车由操作台,座椅和平车组成,操作台为一框架结构,里面安装了多种控制阀,压力表,除转盘吊在钻机车上操作外,其它所有机构的动作均在此操作台上控制。其外型尺寸为2282×1040×1461毫米。
(四)钻具
钻具包括导孔钻头,φ1.4扩孔钻头,φ2.0扩孔钻头,钻杆(开孔钻杆、稳定钻杆和普通钻杆)。见下图。
1、导孔钻头
本机导孔钻头选用8 1 2″XHP型石油钻井用三牙轮钻头,根据所钻地层岩石硬度选择相应钻头。
2、扩孔钻头
本机有两个扩孔钻头,φ1.4米扩孔钻头和φ2.0米扩孔钻头。第一次扩孔直径为1.4米,二次扩孔直径为2.0米。φ1.4米扩孔钻头是整体结构,不能拆散。φ2.0米扩孔钻头体由两半组成,用螺栓连接为一整体,可拆散后分件运输,滚刀和导向辊与滚刀座用螺栓连接、可很容易地拆换。
3、钻杆
钻杆包括开孔钻杆,稳定钻杆和普通钻杆。 (1)开孔钻杆
开孔时,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。开孔结束,便拆下开孔钻杆,再接上稳定器和普通钻杆,进行导孔钻进。
(2)稳定钻杆
导孔钻进时,稳定钻杆可承受构造变化所产生的径向负荷,保证钻孔垂直度。稳定钻杆的布置是根据岩层地质条件、井深以及井孔的允许偏斜率等因素决定的,稳定钻杆的布置合理与否将影响钻孔偏斜率,尤其深井作用更大。
四、液压系统
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