XY-44A型钻机

凤县小梨园矿区复杂地层典型事故钻孔施工技术李国才（宝鸡西北有色七一七总队有限公司，陕西　宝鸡　７２１０００）摘 要：本文主要介绍了凤县小梨园金矿区ＺＫ１２００１孔施工概况，施工中遇破碎岩层、断层破碎带以至于发生夹钻事故后的处理措施。

重点阐述了该钻孔在施工过程中使用的冲洗液类型和配方，以及取得的效果，并且对在破碎、坍塌、掉块等复杂地层中绳索取芯工艺技术难点和处理事故方法进行了比较深入的探讨。

为以后在该矿区施工其它钻孔提供了较好的借鉴意义。

关键词：无固相泥浆；低固相泥浆；断层破碎带；水力切割钻杆　中图分类号：Ｐ６３４．６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１９）０６－０２９６－３Drilling Technology for typical accidents in complex strata in Xiaoliyuan mining area, Feng CountyLI Guo-cai（Ｂａｏｊｉ　Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ　Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ　７１７　Ｂｒｉｇａｄｅ　Ｃｏ．　，　Ｌｔｄ．　，　Ｂａｏｊｉ　７２１０００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｍａｉｎｌｙ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ＺＫ１２００１　ｈｏｌｅ　ｉｎ　Ｘｉａｏｌｉｙｕａｎ　Ｇｏｌｄ　Ｍｉｎｅ　ａｒｅａ　ｉｎ　Ｆｅｎｇ　Ｃｏｕｎｔｙ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ａｆｔｅｒ　ｔｈｅ　ａｃｃｉｄｅｎｔｓ　ｏｆ　ｃｒｕｓｈｅｄ　ｒｏｃｋ，　ｆａｕｌｔ　ｂｒｏｋｅｎ　ｚｏｎｅ　ａｎｄ　ｅｎｔｒａｐｍｅｎｔ．　Ｔｈｅ　ｔｙｐｅ　ａｎｄ　ｆｏｒｍｕｌａ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｌｕｓｈｉｎｇ　ｆｌｕｉｄ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｄｒｉｌｌｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｂｔａｉｎｅｄ　ａｒｅ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ　ｉｎ　ｄｅｔａｉｌ　Ｉｎ　ａｄｄｉｔｉｏｎ，　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓ　ａｎｄ　ａｃｃｉｄｅｎｔ　ｈａｎｄｌｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　ｗｉｒｅ－ｌｉｎｅ　ｃｏｒｉｎｇ　ｉｎ　ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ　ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｂｒｏｋｅｎ，　ｃｏｌｌａｐｓｅｄ　ａｎｄ　ｆａｌｌｅｎ　ｂｌｏｃｋｓ　ａｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ｉｎ　ｄｅｐｔｈ．　Ｉｔ　ｐｒｏｖｉｄｅｓ　ａ　ｇｏｏｄ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｏｔｈｅｒ　ｂｏｒｅｈｏｌｅｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｍｉｎｉｎｇ　ａｒｅａ．Keywords: ｎｏ　ｓｏｌｉｄ　ｍｕｄ；　ｌｏｗ　ｓｏｌｉｄ　ｍｕｄ；　ｆａｕｌｔ　ｚｏｎｅ；　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｃｕｔｔｉｎｇ　ｄｒｉｌｌ　ｐｉｐｅ1地质概况小梨园金矿区位于陕西省凤县坪坎镇，是我单位多年来地质勘查的老勘探区，2013年前钻孔深度一般在500m以下，该矿区钻遇岩层主要为：铁白云质钙质千枚岩、石英脉、铁白云质粉砂质千枚岩，断层破碎带。

XY-44型岩心钻机
XY-44N型岩心钻机是机械传动、立轴回转、液压给进、适用于金刚石和硬质合金深孔地质岩心钻探，广泛应用于地质、冶金、煤田、水文、工程等领域金属、非金属固体矿藏勘探，也可用于浅层石油、天然气、地热资源、煤层气等地质钻孔，也可用于坑道通风、排水。

是目前国内较为理想的深孔地质钻探设备。

XY-44N型岩心钻机具有钻深能力大、钻速分布合理、立轴给进行程长、动力匹配大。

输出扭矩大、配有水刹车、提升能力大、制动灵活、操作方便、安全可靠。

本科生毕业设计（论文）说明书学生姓名：胡军雄学号：14030603班级：140306专业：机械工程及自动化指导教师：马文星摘要当前，岩心钻机升降机主要使用定轴式行星轮系升降机，本文就是在已有的定轴式行星轮系升降机的基础上，设计出能够实现设计要求的四档提升速度的升降机。

在设计过程没有改变原有的升降机零部件的位置关系，但由于，传动比以及传动速度的不同，所以，通过受力分析计算，加大了行星齿轮、中心齿轮、内齿圈的厚度；同时也加大了抱闸抱紧时的抱紧半径。

利用先进的现代软件分析，就能发现，通过计算分析所获得的结论是正确，也就是说，本文所设计的升降机能够实现所要求的提升速度。

AbstractAt present, rock driller elevator mostly betakes fix-shaft planet-wheel system elevator. This article tends to design a new system with 4-level elevating speed which could realize the design demands on the basis of existing fix-shaft planet-wheel system elevator. In this article , instead of changing the ubiety among the parts of the original elevator , the author keeps on using the original structure. However, because of the differences of the transmission ratio and speed, the author enlarges the planet gear, solar gear , thickness of the inner circle ring as well as the enclasping radius of the enclasping brake through the mechanical design and calculation .By the advanced modern soft-ware analyse ,we can see that the conclusions acquired by the analyse are correct , i.e. this article succeeds to satisfy the demanding elevating speeds.目录引言 (1)第一章概述 (2)1.1XY—4岩芯钻机的发展历史 (2)1.2XY—4岩芯钻机的发展的主要决定因素 (3)1.3钻探设备发展的趋势 (3)1.4钻机分类 (4)第2章设计总论 (5)2.1XY—4岩芯钻机升降机的功用、设计要求及设计条件 (5)2.1.1 XY—4岩芯钻机升降机的功用 (5)2.1.2 XY—4岩芯钻机升降机的设计要求 (5)2.1.3 XY—4岩芯钻升降机的设计条件 (5)2.2XY—4岩芯钻机升降机类型的确定 (5)2.3XY—4岩芯钻机升降机的设计方案的确定 (6)2.4XY—4岩芯钻机升降机的组成分析 (7)2.5XY—4岩芯钻机升降机结构示意图与工作原理分析 (11)2.5.1 XY—4岩芯钻机升降机的结构示意图 (11)2.5.2 XY—4岩芯钻机升降机的工作原理分析 (12)第3章分析计算 (13)3.1XY—4岩芯钻机升降机齿轮的分析计算 (13)3.1.1 齿轮总传动比的确定 (13)3.1.2 选择齿轮材料和热处理，精度等级，齿轮齿数 (13)3.1.3 按齿根弯曲疲劳强度设计 (13)3.2XY—4岩芯钻机升降机轴的分析计算 (17)3.2.1 升降机轴的设计 (17)3.2.2 行星轮轴的设计 (24)3.3XY—4岩芯钻机升降机轴承的分析计算 (26)3.4XY—4岩芯钻机升降机卷筒的结构参数的确定 (28)第四章升降机的转速、转矩特性分析.......................... 错误！未定义书签。

XY-44A型钻机概述XY-44A型钻机是在XY-42型和XY-44型钻机的基础上设计的新产品，除具备以上两种机型钻机的技术性能参数外，立轴给进部分增加了导向杆结构；配有水刹车、手压油泵。

该钻机主要适用于以合金和金刚石钻进为主的岩心钻探，也适用于工程地质勘探、水文水井钻进，以及大口径基础桩工程施工。

本产品除销售全国各地外，还出口到东南亚、非洲、美洲和欧洲国家。

XY-44A型钻机的主要特点：1.具有较多的转速级数（8级）和合理的转速范围，低速扭矩大（最大达3200牛顿·米），既适合以合金、金刚石岩心钻进，也可用于工程地质勘察，水文水井钻进和基础桩工程施工。

2.立轴通孔直径大（直径93毫米），双轴缸液压给进，行程较长（可达600毫米），工艺适应性强，特别适合大直径钻杆绳索取心（上部取心）钻进，有利于提高钻进效率和减少孔内事故。

3.钻进能力大，直径71毫米绳索取心钻杆额定钻进深度可达1000米。

4.重量轻，可拆性好，钻机净重2300千克，主机可分解为10个部件（最大可拆部件重量300千克），搬迁方便，宜于山区工作。

5.液压卡盘采用双向供油并装有液压锁，卡盘夹持力大，夹持稳定。

6.配有水刹车，深孔钻进，下钻平稳安全。

7.采用单联齿轮油泵供油，安装简单，方便使用，功率消耗少，液压系统油温低，工作稳定。

系统中装有手摇油泵，当动力机不能工作时仍可用手摇油泵起出孔内钻具。

8.钻机结构紧凑，布局合理，所有部件表露在外，不相互重迭，便于维护、保养和修理。

9.重心低，移车距离长（可达460毫米），固定牢靠，高速钻进稳定性好。

10.配有防震仪表，仪表寿命长，利于掌握孔内情况。

操纵手把较少，操纵灵活可靠。

11.通用化程度高，该机与XY-4型钻机通用件达60%，与XY-42型钻机通用件达75%。

XY-44A型钻机主要技术参数：。

国内一代7000米自动化钻机配套规范按照“两年一代、六年三代”的总体部署，2018年、2019年更新钻机为第一代新型钻机。

配置目标是：立足现有成熟产品，试验配套井口自动化设备，推广应用直驱技术，减少固控级数，优化井场辅助设备设施，改善一线员工生产生活环境，进一步降低员工劳动强度。

配套规范如下：一、钻机主体结构（一）采用宝石机械7000米电动钻机前开口K型井架、旋升式底座、绞车低位安装的形式，井架配套液压高支架，底座预留导轨式和步进式两种平移接口，底座过井口高度可满足避让1.8米高井口装置的要求。

（二）五家钻探企业各在自动化钻机上推广应用1台四川宏华石油设备有限公司（以下简称“四川宏华”）的直驱顶驱；常规顶驱采用北石厂大扭矩产品，满足强化技术参数要求。

（三）西部钻探和渤海钻探各在1部自动化钻机上推广应用1台宝美电气的直驱绞车；常规钻机绞车由两台800kW 交流变频电机驱动，采用两档单减速箱绞车、双边盘刹布置；采用宝石机械成熟产品。

盘刹液压站与绞车一体化集成设计；盘刹采用河北任丘博科机电新技术有限公司的成熟产品。

（四）转盘采用宝石机械800kW交流变频电机直驱转盘。

（五）泥浆泵组采用F-1600HL高压直驱泵组，双交流变频直驱电机驱动。

（六）钻机所有管线布置要整洁、美观。

二、井口自动化装备2018年、2019年更新的全自动化钻机配置整套井口自动化装备，包括二层台机械手、液压吊卡、钻台机械手、铁钻工、气动卡瓦（刮泥器一体式）、液压猫道、液压排管架；其余钻机配置部分井口自动化装备，包括二层台机械手、液压吊卡、钻台机械手、气动卡瓦（刮泥器一体式），并预留其他井口自动化装备接口。

各部件配置要求如下：（一）二层台及排管机械手整套设备必须满足宝石井架的安装和起升要求，整套装置重量控制在8吨以内；采用三一石油智能设备有限公司（以下简称“三一石油”）产品。

（二）液压吊卡适应最大51/2”钻杆，吊卡电缆和管线与顶驱电缆和管线集成；采用江苏如通石油机械股份有限公司（以下简称“江苏如通”）产品。

性能特点
XY-4型钻机为我国第一代立轴式金刚石钻机。

它设计先进、布局合理、结构紧凑、操作灵活、坚固耐用、可拆性好、便于搬迁、修理方便。

XY-4型钻机可用于固体矿床勘探、工程地质及地下水勘探，浅层石油、天然气勘探，堤坝灌注、坑道通风、排水钻探。

主要技术参数:
1、钻孔深度
43mm钻杆：1000 m
50mm钻杆：700 m
2、回转器
转速：（正转八速）135～1588 r/min；（反转两速）110；338 r/min
立轴行程：600 mm
立轴内径：68 mm
最大加压力：54 kN
最大起拔力：72 kN
3、卷扬机
提升速度（第三层）：1.09；2.02；2.89；4.18 m/s
最大提升能力（单绳）：30 kN
4、移动装置
移动油缸行程：400 mm
钻机离开孔口距离：250 mm
5、动力（按用户需要配）
电动机，30kW，1470r/min
柴油机，36.75kW，2000r/min
6、重量（不包括动力机）：1500 kg
7、外形尺寸（长×宽×高）：2640×1100×1750 mm。

引言:XY1型钻机是一种常用的工程设备，在工程施工、地质勘探等领域有着广泛的应用。

为了确保钻机的安全操作和提高工作效率，制定一套科学规范的操作规程是必要的。

本文将详细介绍XY1型钻机的操作规程，以保障工作安全并提高钻机的操作效率。

概述:XY1型钻机是一种多功能地下工程钻机，主要用于钻取地下水文、地热、煤炭及地质勘探等工程。

操作规程的制定是为了规范钻机的使用，提高作业效率，确保人员和设备的安全。

正文:一、操作前的准备工作1.检查设备完好性检查钻机的主要部件和附件是否完好，并及时更换磨损或损坏的部件。

检查钻机润滑油的情况，确保润滑系统正常工作。

检查电源是否正常，确保钻机的电气设备工作正常。

检查安全装置是否可靠，如防护罩、急停按钮等。

2.确定施工环境评估施工现场的地质条件和环境，确保施工安全。

清理施工现场周边的杂物和障碍物，确保钻机操作的空间和安全。

3.安排操作人员确定操作人员的数量和角色分工，确保操作流畅。

对操作人员进行必要的培训和指导，提高操作技能和安全意识。

配备必要的劳动保护用品，如安全帽、手套等。

4.准备钻具和工具准备适用于施工任务的钻杆和钻头。

检查钻具的质量和磨损情况，确保使用合格的钻具。

准备必要的工具，如扳手、螺丝刀等。

5.制定操作方案根据施工要求，制定详细的操作方案，包括钻机的安装、钻孔的位置和参数等。

与相关人员进行沟通和协调，确保操作方案的顺利执行。

二、钻机的安装与调试1.钻机的安装根据操作方案，合理选择钻机的安装位置。

确保钻机与支架或地面固定牢固，防止在操作过程中出现倾翻的情况。

安装好相应的支架和安全防护装置。

2.钻机的调试按照钻机的使用说明书，正确连接电源和电源线。

检查钻机的各个部位是否安装正确，并确保所有操作手柄和按钮的功能正常。

进行必要的试运转和检查，确保钻机的工作状态良好，不出现异常声音和震动。

3.操作示范对操作人员进行具体的示范，说明每个按钮和手柄的用途和操作方法。

重点强调安全注意事项，如避免手部进入旋转部件、禁止在运转中更换钻具等。