探放水钻机及相关设备的安全使用.ppt

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1、第九章 探放水钻机及相关设备的安全使用第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理第三节 探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理第四节 探放水泥浆泵第五节 煤矿井下注浆泵复习思考题第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 煤矿井下探放水施工设备主要包括钻机、泥浆泵、注浆泵等。这些设备的合理选配及安全高效使用，直接决定了探放水施工的质量和效果。煤矿井下常用设备的类型、特点、工作原理、技术参数、安装、使用、维护以及故障的判断处理是煤矿探放水工应该熟练掌握的内容。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 一、探放水钻机的主要类型 钻机是煤矿井下探放水施工的

2、主要设备，它提供动力驱动钻具和钻头向地层钻进，并通过起拔（给进）机构（或卷扬机）来完成起下钻具和套管、提取岩芯、更换钻头等辅助工作。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 煤矿探放水用钻机按动力传输方式的不同，主要分为矿用机械式钻机（又称立轴式钻机）和矿用全液压钻机。矿用全液压钻机又分为分体式全液压钻机和整体式（履带式）全液压钻机。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点近几年来随着技术的发展，矿用全液压钻机已逐渐取代矿用机械探放水钻机，在煤矿探放水施工中广泛应用。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 二、探放水钻机选择的主要技术参数 探放水钻机的技术参数包括：外形尺寸、整机重量、钻进深度、终

3、孔直径、输出扭矩、转速、给进起拔能力、给进起拔速度、给进起拔行程、主轴倾角、电机额定功率、额定电压等。其中，与钻机性能有关的主要技术参数有3个，即钻进深度、转速范围和起拔给进能力。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 1.钻进深度 钻机标定的钻进深度是钻机能力的技术参数，表示钻机在一定条件下所能达到的钻进深度。用户应根据自己的实际使用条件进行对比分析确定钻机的型号。钻机实际能达到的钻进深度与钻孔直径、钻杆的种类和规格、钻孔方向、地层情况及是否取芯等诸多因素有关。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 （1）钻进深度与钻孔直径（孔径）和钻杆规格的关系。同一种钻机在钻孔直径和钻杆单位质量增加时，

4、钻进深度就要相应减少。钻进垂直向下钻孔时，孔深主要受孔径、配套钻具的限制；钻进大仰角乃至垂直上仰孔时，孔深主要受给进与钻机夹持能力的限制；钻进水平孔时，孔深主要受回转能力的限制。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 （2）钻进深度与地层情况的关系。在破碎等复杂地层中钻进，经常发生孔壁坍塌掉块等孔内事故，严重影响正常钻进，因而与在稳定地层钻进比较，钻进深度也明显减少。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 2.转速范围 转速是钻机的另一个重要参数，它与所用钻头的种类、规格密切相关。由于钻进效果与钻头的圆周线速度有直接关系，所以同一类钻头，直径大的比直径小的要求转速要低些。相对来说，金刚石钻进要

5、用高转速，潜孔锤钻进要用低转速，金刚石复合片（PDC）钻头、牙轮钻头及硬质合金钻头钻进要用中等转速。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 3.起拔给进能力 起拔给进能力直接反映钻机对钻进深度的适应性和自身处理孔内事故的能力。由于钻机在煤矿井下施工时，现场条件差，因此，要求钻机的给进起拔能力足够大，确保钻机能及时处理一般的孔内事故，以提高钻机的工作效率。在钻进大仰角或垂直上仰孔时，由于钻杆自重的作用，要求钻机有足够大的给进能力及夹持能力。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 一般情况下，选择钻机应遵循“大马拉小车”的原则，在条件允许的情况下，根据探放水的深度，尽量选择能力较“富裕”的钻机，以

6、便快速地完成施工任务，增加施工过程中发生孔内事故时处理事故的成功率。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 综上所述，钻机在选型时要充分考虑钻孔的地层条件、钻孔倾角、终孔直径、钻进深度及钻头的类型和为保证成孔所使用的钻探工艺方法等情况。只有经过全面分析比较，才能选择出合理、实用的钻机。图9-1探放水机械式钻机第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 三、机械（立轴）式钻机的组成和结构特点 1.机械式钻机的组成如图9-1所示，煤矿井下用机械式钻机主要由动力机（电动机）、回转器（含卡盘）、变速箱、升降机、机架和机座等部件组成。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 其工作原理是：电动机的动力通过不同

7、的传动系统，将动力传输到回转器、油缸和升降机上，从而带动钻具完成钻探施工的各个动作，完成探放水的施工。机械式钻机的动力传输系统分为液压给进、回转以及升降机3个系统。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 给进传输：动力输入（电源6601 140 V）电动机油泵控制阀油缸给进（起拔）动力输出。回转传输：动力输入（电源6601 140 V）电动机离合器变速箱分动箱回转器正（反）转动力输出。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点升降机传输：动力输入（电源6601 140 V）电动机离合器变速箱分动箱升降机动力输出。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 （1）回转器。机械钻机的回转器，位于机械传动系

8、统的末端，是机械钻机的主要执行机构之一。其功用是传递动力，即将回转钻进所需的转矩和转速传给钻具，驱动钻具回转运动，使得钻具以不同转速和扭矩做正向或反向回转运动。它也可与其他装置配合，完成钻杆的拧卸工作。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 回转器本体与连接盘由活节螺栓和螺母连接。回转器的连接盘由 T 形螺栓紧固在变速箱体上。松开螺母后，回转器即可绕变速箱输出轴回转，以满足不同钻进角度的要求。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 在回转器本体两侧装有2个给进油缸，可带动立轴上下移动，实现给进操作。下卡盘为手动卡盘，上卡盘为液压弹簧卡盘。动作原理是碟形弹簧推动卡瓦座使卡瓦向内移动，卡住钻杆。当

9、高压油进入缸体时，活塞克服弹簧推力，使卡瓦座向下移动，卡瓦在弹簧圈的作用下松开钻杆。机械式钻机回转器的特点：第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 传动部件结构紧凑，加工、安装定位精度高，润滑及密封条件好，所以主动钻杆与回转器输出轴的同心度好，可以高速旋转。转速可达2 000 r/min以上。机械式回转器变角范围大，导向性能好，适于钻进各种倾角的钻孔。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 采用悬臂安装，结构尺寸受到一定限制，回转器通孔直径较小，不能通过粗径钻具，提下钻时回转器需要让开孔口。回转器不能兼做拧卸工具，需另配拧管机。很难实现跟套管钻进。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 机械式

10、钻机回转器的特性参数主要有转速（最高转速、最低转速、调速范围、速度级数、中间速度和反转速度）、转角、通孔直径和让开孔口距离等。其中，回转器转角范围为0360，后移式让开孔口的后移距离为300450 mm。让开孔口的后移距离太小，不便操作，容易碰撞提引器；过大，钢绳与天车垂线夹角增大，不利于卷筒排齐钢绳。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 （2）变速箱。变速箱的作用是：可以变更回转器与升降机等的转速与转矩。为回转器提供反转。分配动力，将动力输送给回转器或升降机等，或使两者同时动作。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 变速箱由3对直齿圆柱齿轮与2根平行的花键轴组成。动力由电动机首先传到主动

11、轴上，然后经过不同成对齿轮所组成的传动链，将动力传给小圆弧伞齿轮。花键轴上安装的齿轮是变速移动齿轮。改变其位置，变速箱产生几种不同的转数和一个空挡。齿轮中有分动移动齿轮。改变其位置，可使钻机获得绞车转动或不转动2种分动形式。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 变速箱内的油面高度可通过油窗观测出。更换润滑油时，可先拧下箱体上的油塞将油放净，清洗内部后，再加足润滑油，圆弧伞齿轮损坏后应成对更换，并要保证安装时锥顶重合。允许在小圆弧伞齿轮的尾部端面加调整垫。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 （3）升降机（绞车）。升降机多为游星齿轮机构，绞车轴固定在右端轴承座及变速箱体的滚动轴承上，绞车轴左

12、端用键与传动齿轮相连接。提升时将闸筒闸住，游星齿轮只能在游星齿轮轴上自转而无公转。并带动镶有内齿轮的卷筒转动。此时绞车完成提升动作。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 松开闸筒抱闸，并闸住卷筒，由绞车轴传来的动力传给游星齿轮以后，游星齿轮除自转外，又通过游星齿轮轴带动闸筒空转，此时绞车制动。下降钻具时，左右闸带全松开，卷筒因钻具自重下落而回转。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 (4）机架。机架左侧上部为油箱，油箱内油面高度可由探油针测定。清洗油箱时先拧下油塞将油放净，打开油箱盖即可清洗。电动机三角皮带的调整以调整电动机位置来实现。油泵三角皮带的调整以调整油泵支架的位置来实现。30第一

13、节 探放水钻机的主要类型及结构特点 2.机械式钻机的结构特点 （1）钻机整体采用机械传输，油路简单，布局、结构紧凑，解体性好，在煤矿井下通过率高，搬迁运输方便；维修简单，便于推广应用。（2）变速、换向、分动、离合等转换操纵操作手把集中、灵活、方便、可靠。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 （3）钻机在提钻时可以后移，让开孔口，方便起下粗径钻具，可减轻工人劳动强度，提高工作效率。（4）油缸直接给进与起拔钻具，结构简单，安全可靠，给进起拔能力大，提高了钻机处理事故的能力。（5）机架坚固，重心低，高转速时稳定性好。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 四、分体式全液压钻机的组成和结构特点 1.

14、分体式全液压钻机的组成 分体式全液压钻机如图9-2所示，图9-2 探放水分体式全液压钻机第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点分为主机、泵站、操作台3大部分。3部分可以分开搬运，作业时以油管相连，适合井下狭小空间。（1）主机。主机由回转器、夹持器、给进装置、机架组成，各部分之间装拆方便，可适应恶劣井下巷道条件下的搬迁、施工等。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 回转器。回转器由斜轴式变量马达、齿轮减速器和胶筒式液压卡盘组成。马达经两级齿轮减速，驱动钻具的回转。通过调节油泵泵量及马达的转速手轮来改变回转器的输出速度。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 主轴采用通孔结构、回转器安装在给进机

15、身的拖板上，由油缸沿导轨往复运动，实现钻具的给进或起拔。回转器具有侧向开合装置。液压卡盘采用液压夹紧、弹簧松开常开式结构，具有安全可靠、卡紧力大等特点；卡盘可根据需要换装不同规格的卡瓦，使用不同的钻杆。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 夹持器。夹持器采用碟形弹簧夹紧，油压松开的常闭式结构。其固定在机身的前端，用于夹持孔内钻具，还可配合回转器实现机械拧卸钻杆。夹持器可根据不同施工需要，配合回转器可灵活换用不同卡瓦，夹持器通孔直径115 mm，取芯钻进时取出卡瓦就可以通过直径108 mm的粗径钻具。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 给进装置。给进装置采用油缸直接推进。油缸体与机身固定，

16、油缸的活塞杆与拖板相连接。借助油缸的伸缩，带动拖板和固定其上的回转器沿导轨做往复移动。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 回转器与拖板之间采用翻箱式结构连接。一边用销轴把拖板与回转器穿在一起，另一边用铰式螺栓把回转器压在拖板上。起下粗径钻具时，将螺栓松开，即可把回转器扳向销轴一侧，让开钻孔轴线，方便起下粗径钻具。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 机架。机架用于安装给进装置和固定钻机。机架由爬履式底座、立柱、支撑油缸及支撑杆等组成，给进装置在机架上可以调头安装，利用支撑油缸可调整倾角，满足各种倾角的钻孔。支撑杆采用多节式结构，根据需要灵活调配。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 （

17、2）泵站。泵站是动力源，它由防爆电动机、主副油泵、油箱、冷却器、滤油器、底座等部件组成。电动机通过弹性联轴器带动油泵工作，排出高压油，经操纵台驱动钻机的各执行机构工作。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 (3）操纵台。操纵台是钻机的控制装置，由控制阀、压力表及油管组成。钻机的回转、给进起拔与卡盘、夹持器的联动功能是靠操纵台上的阀类组合实现的。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点操纵台上设有马达回转、支撑油缸、给进起拔、起下钻功能转换、夹持器功能转换、副油泵功能转换6个操作手把。可以及时调节系统、给进、起拔、副油泵以及回油等油路的压力。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 油箱是容纳液压

18、油的容器，它置于油泵的上方。在油箱上设有多种保护装置，如吸油滤油器、回油滤油器、冷却器、空气滤清器、油温计、油位指示计、磁铁等，为避免在井下加油时脏物进入油箱，可通过空气滤清器加油。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 2.分体式全液压钻机的结构特点 （1）钻机由3大部分组成，即主机、泵站、操纵台。可以根据场地情况机动分布；解体性好，搬迁运输方便。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 （2）机械拧卸钻具，夹持器卡瓦容易取出，扩大其通孔直径，便于起下粗径钻具，可减轻工人劳动强度，提高工作效率。同时，在施工遭遇高压水时可以有效地夹持钻杆，防止因钻具窜出而发生人身安全事故。（3）油缸直接给进与起

19、拔钻具，结构简单，安全可靠，给进起拔能力大，提高了钻机处理事故的能力。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 （4）采用双泵系统，回转参数与给进工艺参数独立调节。变量油泵和变量马达组合实现无级调速，转速和扭矩可在大范围内调整，提高了钻机对不同钻进工艺的适应能力。（5）回转器通孔直径大，更换不同直径的卡瓦组可夹持不同直径的钻杆，钻杆的长度不受钻机本身结构尺寸的限制。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 （6）用支撑油缸调整机身倾角方便省力，安全可靠。（7）通过操纵台进行集中操作，人员可远离孔口一定距离，有利于人身安全。（8）液压系统保护装置完备，提高了钻机工作的可靠性，液压元件采用国产先进定型

20、产品，性能稳定可靠，通用性强。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点五、整体（履带）式全液压钻机的组成与结构特点 图9-3 探探放水整体式全液压钻机放水整体式全液压钻机1.整体式钻机的组成探放水整体式全液压钻机如图9-3所示。整体式钻机由主机、操纵台、泵站、履带车体和稳固装置5大部分组成，各部分之间用胶管和螺栓连接，结构紧凑，可靠性高。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 （1）主机。主机由回转器、夹持器、给进装置和调角装置组成,基本功能同分体钻机相同，不再赘述。（2）操纵台。操纵台是钻机的控制中心，分为主操纵台、钻机行走操纵台和副操纵台3部分，由多种液压控制阀、压力表及管件组成。第一节 探

21、放水钻机的主要类型及结构特点 主操纵台在钻机钻进时使用，设在履带车体后方右侧，操作时远离孔口，保障操作者的安全，并方便观察孔口及钻进情况，功能同分体钻机。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 钻机行走操纵台（副操纵台）负责钻机行走时的操控，设在履带车体后方中间位置，位于给进装置机身下方，符合操作及驾驶习惯。副操纵台控制车体四角位置的稳固装置和调角装置的油缸，用于车体的稳固及钻孔倾角的调整。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 （3）泵站。泵站是钻机的动力源，由油箱和电机泵组等部件组成。电动机通过泵座和弹性联轴器带动串泵（、泵串联）工作，、油泵为串联泵，通过泵座与电机固联，具有传动可靠、结构

22、紧凑的特点。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 （4）履带车体。履带车体由履带总成、车体等组成。履带总成选用钢制履带片，耐磨、强度高。车体固接在固定连接左右两片履带的横梁上，用来固定安装主机、泵站和操纵台等部件。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 （5）稳固装置。稳固装置主要由上下接地装置、伸缩杆和稳固调角油缸等组成。稳固调角油缸设在车体四角位置，共四组八只，两两缸尾对接，单独动作，车体稳固、机身调角方便可靠，适应性强。第一节 探放水钻机的主要类型及结构特点 2.整体（履带）式全液压钻机的结构特点 整体（履带）式全液压钻机是21世纪初研发的履带自行全液压动力头式坑道钻机，具有技术性能先

23、进、工艺适应性强、安全可靠、移动搬迁方便、施工效率高、应用范围广等优点。第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理 ZLJ2350型钻机是煤矿井下探放水机械式油压给进的高速岩芯钻机，较早使用于煤矿井下钻孔施工。下面以ZLJ2350型煤矿用机械式钻机为例，介绍煤矿机械式钻机的使用、维护和常见故障的处理。一、钻机运转前的检查和准备 （1）机组底座用地脚螺栓紧固在机台上,钻机安装必须牢固，各部分连接紧固件可靠。（2）检查液压油箱和变速箱、分动箱油位是否合适。机架导轨面立轴等运动摩擦部位均应清除泥沙并加注润滑油。第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理 （3）将离合器手把放在断开位置

24、变速手把放在空挡位置，用手扳动卷筒，将分动手把放在高速位置，用手旋转立轴，检查各旋转件是否灵活，有无阻力过大现象或异音。（4）检查油路系统各接头是否拧紧，钻机开动后，应先检查油压系统，有无漏油现象，油泵是否正常。第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理 （5）开动电动机后，检查离合器是否灵活可靠，检查变速手把、分动手把变挡是否灵活。（6）将操纵手把放在“卡盘松开”位置，钻杆放入卡盘内，检查卡盘松开、卡紧是否灵活。第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理 （7）检查操纵阀各操纵位置是否灵活可靠。（8）操纵卷扬机操作手把，检查提升抱闸和制动抱闸在闸紧和松开状态下的松紧程度是否

25、合适，工作是否可靠。第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理 二、钻机的操作程序 本机采用液压卡盘、液压给进、液压控制钻压和钻进速度，钻机机架后移让开孔口等结构，使操作更为简单可靠。第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理 1.加压钻进的操作程序 （1）操纵阀手把放在“卡盘卡紧”位置。（2）操纵阀手把放在“立轴上升”位置，拧动调压阀调节手轮，使钻具提离孔底几厘米，然后放在“停止”位置。第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理 （3）接合离合器使立轴旋转。（4）操纵手把放在“立轴下降”位置，拧动调压阀调节手轮，使孔底压力表数值为需要值（孔底压力为表数值加上钻具重量）

26、进行正常钻进。第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理 2.立轴倒杆的操作程序 （1）断开离合器，使立轴停止旋转。（2）操纵手把先放在“卡盘松开”位置，再放回“中间位置”，然后再将操纵手把放在“立轴上升”位置，扳动快速增压手把，使立轴快速上升500 mm行程。第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理 （3）操纵手把放在“卡盘卡紧”位置，再放回“中间位置”。（4）接合离合器使立轴旋转。（5）操纵手把放在“立轴下降”位置，继续钻进。第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理3.减压钻进的操作程序（1）、（2）、（3）操作程序同加压钻进。（4）操纵手把放在“立轴上升”位

27、置，拧动调压阀调节手轮，使孔底压力表数值为需要值（孔底压力为钻具重量减去表的数值）进行正常钻进。第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理 4.卷扬机的操作程序 （1）断开离合器。（2）将卡盘操纵阀放在“松开”位置。（3）接合离合器提升钻具，然后拧开主动钻杆，并将主动钻杆拉高100200 mm，再将卡盘操纵阀放在“卡紧”位置。第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理（4）松开锁紧上机架的前后压板上锁紧螺钉。（5）移动操纵阀手把放在“钻机后退”位置，使上机架等后退到极限位置。（6）拧紧、锁紧上机架前后压板上锁紧螺钉。（7）进行卷扬机操作，左手操纵卷扬机刹车手把，右手操纵卷扬机提

28、升手把。第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理 三、钻机的维护保养 （1）钻机应经常保持清洁，泥浆污泥应及时擦去。（2）仪表盘操纵手把、闸带制动面、回转器箱壳的连接部分都擦拭干净，保证观察清晰，配合正确。第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理 （3）变速箱油位必须在油标界限内，其他润滑如油嘴（数处）、卷扬游星轮（3处），每周注入润滑脂少许（过多注入会使润滑脂飞出来，影响操作）；皮带张紧压轮（1处）、液压卡盘（4处）、回转器、横梁和上机架导轨上（共5处）必须每班从油嘴内注入润滑脂少许；离合器分离轴承处每班应滴入机油润滑。第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理

29、4）变速箱、分动箱内用黑色齿轮油，各部位采用的润滑脂为二硫化钼润滑脂或者也可用钙基润滑脂代替。（5）液压用油冬季为10号机械油或航空液压油（红色），夏季用20号机床液压油。液压油必须纯净，不得混合使用。第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理 （6）离合器出厂时已经调整，如使用日久，传动力矩不足时，应拆开检查，如磨损严重应更换摩擦片。（7）卡瓦是易损配件，在工作过程中如发现磨损过大，应及时更换。（8）卡盘卡圈内的形槽容易聚积污物，应定期拆开保养。第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理 （9）回转器的伞齿轮副是调整好的，其最小侧隙为0.13 mm，使用过程中需要调整轴承时

30、可以利用调整螺帽来调整轴承的轴向间隙。（10）更换闸带时，闸轮与闸带的接触面积不少于75，闸带上的钉不得露出闸带，新铆合的铆钉头应低于闸带面1 mm以上。第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理 （11）液压油必须保持清洁，快速接头不可随意拆装，当拆装时必须用干净纱布包扎，以免灰尘、泥沙混入液压油中。（12）定期打开油箱盖板，进行清洗，更换液压油。第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理 四、钻机的拆卸与调整 钻机的拆装可分为全拆、件拆和部件分解，全拆和件拆前必须熟悉钻机的结构特点，参照结构图按一定的顺序进行。第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理 钻机的部件

31、分解是为了方便搬迁。钻机可以解体为上机架、下机架、变速箱、分动箱、离合器、卷扬机、回转器、卡盘8部件，可根据运输条件决定解体件数。装卸时要特别注意保护油管接头、液压件清洁。第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理 1.摩擦离合器的调整 摩擦离合器的传递扭矩是调整好的，如摩擦片磨损过度或弹簧损坏可以拆下予以更换。离合器的分离轴承与小臂间的间隙为23 mm，可以通过分离轴承回位弹簧位置的调整来确定。第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理 2.卡盘中更换卡瓦 液压卡盘需要更换卡瓦时，首先卸下左旋螺盖取下碟簧罩与卡圈，取出卡瓦。在更换卡瓦时应检查一下，卡圈内若有铁屑，应及时取出，

32、在卡瓦的滑动面上涂一层润滑脂。第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理 钻机采用的齿式硬质合金卡瓦片在正常工作情况下具有较好的耐用性，但在与钻杆产生打滑现象时，卡瓦损坏比较剧烈，影响卡紧力，操作者应予注意，及时更换。第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理 3.回转器更换大小伞齿轮 更换分动箱上小伞齿轮只需换上新的即可，不要在小伞齿轮后端面上加减垫片。第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理 更换回转器上大伞齿轮，应注意啮合间隙的调整，要求间隙为0.13 mm。间隙的测定可利用铅丝（保险丝）经伞齿轮啮合挤压测量。间隙调整的方法是拧松上下锁紧螺母，拧动上下轴承调整螺

33、母使大伞齿轮向上或向下移动，调整好后，再拧紧螺母。注意事项：上轴承调整螺母的螺纹是右旋，下轴承调整螺母的螺纹是左旋的。第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理 4.卷扬机抱闸制动带的调整和更换 提升抱闸和制动抱闸的调整，可借助于螺栓、螺母调节抱闸拉紧螺杆和调节板来完成。第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理 更换新的制动带，应注意铆钉不得露出闸带，新铆合的铆钉头应低于闸带面1 mm以上，并修整使闸轮和闸带的接触面积为80左右。制动带采用石棉橡胶刹车带（厚6 mm，宽70 mm），依据GB/T 118342011。第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理 5.油泵

34、皮带传动的调节 电动机驱动油泵，其传动皮带的张紧力可以通过传动支架来调节，支架的调节和固定是由调节螺钉上两个螺母的锁紧位置来确定的。第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理 五、钻机常见的故障及其处理 ZLJ2350钻机常见的故障及其处理方法如表9-1所示。第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理第二节 探放水机械式钻机的使用、维护与常见故障处理第二节 探放水机械式钻机的使用、

35、维护与常见故障处理第三节第三节 探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理 ZDY4000S型钻机是目前煤矿井下较为常用的一种全液压分体式钻机（如图9-2所示）。下面以ZDY4000S型钻机为例，介绍煤矿全液压钻机的使用、维护和常见故障的处理。一、钻机运转前的准备及启动 准备工作必须严格认真，严禁走过场，敷衍塞责。1.开钻前的准备 （1）油箱内加满清洁油液（钻机正常工作后油面应在油位指示计的中间偏上约2/3处）。第三节第三节 探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理 （2）检查钻机及各部分紧固件是否紧固。（3

36、在需要润滑的部位加注润滑油和润滑脂 （4）检查各油管是否连接无误。第三节第三节 探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理 2.钻机使用前的注意事项 （1）钻机第一次启用或重新启用应按照钻机使用说明书规定步骤进行操作，方可使用。（2）油箱内加注的清洁油液，一般用N46抗磨液压油，如果环境温度较高可用N68抗磨液压油。第三节第三节 探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理 （3）检查钻机各油管连接是否正确，有无油液渗漏。（4）将操纵台所有操作手把除起下钻转换手把置于前位外，其他的操纵手把均放在中间位置，油路处

37、于断开状态。马达变量手轮按需要调节，一般在中速排量范围。（5）打开油箱上的截止阀，此阀未打开前不准启动电机。第三节第三节 探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理 （6）钻机使用时，应接通冷却水。（7）系统压力不得超调。（8）压力油管不得在漏油、渗漏下工作。第三节第三节 探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理 3.钻机的启动 （1）接通电源，试运转电机，注意转向是否与油泵的要求一致。（2）启动电机，观察油泵是否正常运转，检查各部件有无渗漏油。（3）使油泵空转35 min后再进行操作，如油温过低，空转时间应

38、加长，待油温达正常时才可调大排量进行工作。第三节第三节 探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理 （4）试运转具体要求为：油马达正转、反转双向试验，运转应正常平稳。多次试验动力头的前进、后退，以排除油缸中的空气，直到运转平稳为止。第三节第三节 探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理 试验卡盘、夹持器，开闭要灵活，动作要可靠。检查各工作机构的动作方向与指示牌的标记方向是否一致，如果不一致应及时调换有关油管。在上述各项试运转过程中，各部分应无漏油现象，如果发现应及时排除。第三节第三节 探放水全液压钻机的使用、

39、维护与常见故障处理探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理 二、钻机的操作程序 1.开孔 （1）无芯开孔。从回转器后端插入一根钻杆，穿过卡盘，顶在夹持器端面上（因此时夹持器闭合，不能穿入），打开夹持器，动力头前行带动钻杆穿过夹持器，夹持住钻杆，从前方人工加上无岩芯钻头，在动力头后部重新加上一根新钻杆，加上水龙头，开动水泵，准备钻进。第三节第三节 探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理 （2）取芯开孔。抽出夹持器卡瓦，回转器后退到极限位置，在卡盘前方放入粗径取芯钻具（岩芯管长短视前方空间灵活选择）；从回转器后端穿入一根钻杆，与粗径钻具连接，加上水龙

40、头，开动水泵，准备钻进。第三节第三节 探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理 2.下钻 （1）抽出夹持器卡瓦，将小于108 mm的粗径钻具下入孔内，用垫叉悬置在孔口管上（钻下垂孔时）或顶在夹持器前端（钻上仰孔时）。（2）重新插入卡瓦，打开夹持器，从动力头后端插入钻杆，穿过夹持器，与粗径钻具连接在一起（手动或机动）。第三节第三节 探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理 （3）扳动给进起拔手把，动力头前后往复移动将钻杆送入孔内，待钻杆尾端接近回转器主轴后端时停止送入，从回转器后端插入第2根钻杆，对上丝扣，后

41、退回转器，并且正转（卡盘自动夹紧）拧紧钻杆，重复操作，依次送入第2根钻杆，以后依次反复，直到送完全部钻杆，接上水龙头，准备钻进。第三节第三节 探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理 3.钻进 （1）开动泥浆泵，向孔内送入冲洗介质。待孔口返水后，打开夹持器，关闭截止阀，使夹持器处于打开状态。推动马达回转手把让回转器正向旋转。第三节第三节 探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理（2）根据具体情况调整回转速度进行加压或减压钻进。加压钻进。将给进压力调节到极限最小，开始推进动力头，并让钻具缓慢旋转，让钻头慢慢推

42、向孔底进行扫孔钻进，继续调节手轮，逐渐增大钻进压力，使达到预定值（此时动力头回转、推进正常），开始正常钻进。第三节第三节 探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理 减压钻进。钻进下垂孔，当钻具重量超过钻头所需要的压力时，应作减压钻进，此时应在钻具悬置状态下读起拔压力表读数（称重），减小背压，使钻具缓慢进行扫孔。待钻头接触孔底后，再继续减小背压，提高孔底压力到达规定值，开始正常钻进。第三节第三节 探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理孔底压力计算公式为：钻623给-431起-9.8Lgsin式中钻孔底压力，

43、给给进压力表读数，MPa；起起拔压力表读数，MPa；g 每米钻杆的质量，考虑接头以后直径73钻杆的近似值为g16.6 kg/m；L 钻具总长度，m；钻孔轴线与水平的夹角，上斜孔的取为“正”，下斜孔的取为“负”，相应地sin也有正负之分；623、431为给进装置的给进与起拔压力换算系数；9.8重力加速度，m/s2。第三节第三节 探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理 4.倒杆、加杆 （1）倒杆。在钻机一个行程结束时，先减小孔底给进压力，然后停止回转，同时关闭夹持器，夹住钻具，再停止给进，退回动力头（即倒杆），重新钻进。第三节第三节 探放水全液压钻机

44、的使用、维护与常见故障处理探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理 （2）加杆（加接钻杆）。在机上钻杆钻进结束时，先减小孔底给进压力，然后停止回转，同时关闭夹持器，夹住钻具，再停止给进，稍后关闭水泵（间隔时间视孔内岩粉情况灵活掌握，一般12 min），卸下水龙头，在动力头后部重新加上一根钻杆，后退动力头，拧紧钻杆（即加杆），重新加上水龙头，开始正常钻进。第三节第三节 探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理 5.停钻、提钻 （1）停钻。在钻孔钻达设计深度后，停止回转和给进，测量机上余尺，将钻具提离孔底一定距离（一般2030 cm），停泵，准备起钻。

45、第三节第三节 探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理 （2）提钻。停泵后卸下水龙头，将起下钻转换手把置于起钻位置，调节动力头输出扭矩到最大，操纵给进起拔手把，拉出孔内钻杆，待两根钻杆的接头露出夹持器150200 mm时停止动力头移动，反转拧开钻杆（注意：拧卸钻杆时动力头绝不能后退到极限位置，必须留70 mm以上后退空间，以便动力头在卸扣过程中随着丝扣的脱开而自动后退。第三节第三节 探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理 否则将会损坏机件或钻杆丝扣），继续后退、前推动力头，待拧开接头在动力头后露出时，人工

46、卸下钻杆，依次循环，直到提出孔内全部钻杆（或取出粗径钻具）。第三节第三节 探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理 6.操作中应特别注意的问题 （1）未确认油管连接正确以前，不允许试转电机。（2）孔内有钻具，除按规定程序卸钻杆外，绝不允许反转孔内钻具。第三节第三节 探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理 （3）停止钻进时，要立即使夹持器夹紧钻杆，确保安全。（4）用马达反转卸开钻杆接头时，必须留足卸扣长度。（5）在钻进过程中要随时注意观察各压力表的读数变化，发现异常及时处理。第三节第三节 探放水全液压钻机的

47、使用、维护与常见故障处理探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理 三、钻机的维护与保养 1.使用中的维护保养 （1）应尽量使用说明书中规定的液压油，如果没有液压油而以相同黏度的机械油作代用品时，元件使用寿命将受影响。第三节第三节 探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理 （2）初次加油时，应认真清洗油箱，所加液压油必须用滤油机过滤。（3）在井下不许随便打开油箱盖和拆卸液压元件，以免混入脏物。（4）使用中经常检查油面高低，发现油量不足应通过空气滤清器加油。第三节第三节 探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处

48、理（5）回油压力超过0.6 MPa应更换回油滤油器滤芯。（6）定期检查液压油的污染和老化程度（可采用与新油相比较的方法）。如果发现颜色暗黑混浊发臭（老化），或明显混浊呈乳白色（混入水分），则应全部更换。第三节第三节 探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理（7）开动以前或连续工作一段时间以后，应注意检查油温。通常油温在10 以下时，要进行空负荷运转提高油温，超过55 则应使用冷却器。（8）机身导轨表面应在每次起下钻前加润滑脂（油）1次，夹持器滑座应经常加注润滑脂（油）。第三节第三节 探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理探放水全液压钻机的使用、维

49、护与常见故障处理 （9）冷却器必须采用低压（小于1 MPa压力）的干净水，禁止高压水和污水进入冷却器。（10）使用泥浆时，要经常用清水冲洗卡盘4块卡瓦之间的缝隙。第三节第三节 探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理 2.搬迁时的注意事项 （1）长距离的搬迁，拆下油管后，所有的接头及油管接头均需用堵头堵住，并盘绕整齐，以免运输过程中挂断、进入煤渣等污物。（2）如装车运输，应将机身下落到最低位置，然后锁紧轴瓦。第三节第三节 探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理 （3）在起重、装卸、运输过程中，应注意保护压

50、力表、操作手把、手轮、外露油管接头、机身导轨、滤清器和冷却器等零部件。（4）所有部件在搬运过程中，均不允许顺坡道滚放，也不能从水中通过。第三节第三节 探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理 四、钻机常见的故障及其处理 探放水全液压钻机常见的故障及其处理方法如表9-2所示。在实际工作中应结合实际情况，综合分析，准确判断，及时处理。第三节第三节 探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理第三节第三节 探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理探放水全液压钻机的使用、维护与常见故障处理第三节第三节 探放水全液压钻