СБУ—125У—52型钻机

最近,苏联制造了—1255—52型钻机(外形见图)。该钻机适用于露天矿,在矿岩硬度系数f=6-18的地层中钻凿孔径为125毫米和160毫米,深度为52米的垂直和倾斜爆破孔。钻机的技术参数规范规定,在矿岩硬度系数f≤10时,用牙轮钻头钻孔;而当f≤6时,可使用切削式钻头(用旋转方法)钻孔,并用压缩空气清洗孔底。     

钻机扭矩计算公式探讨

竖井钻机是一套钻井作业的综合设备。钻进时，由转盘通过钻杆带动钻头回转，靠钻头自身重力向下推进，钻下的岩碴用循环的泥浆带出地面，天井钻机以装有若干把滚刀的刀盘为钻具，作业时，通过回转机构和推进缸对钻具施加转矩和轴压，对工作面进行连续破岩。由供水系统通过可拆接的若干根钻杆将水送到钻具与岩石工作面，以达到冷却钻具、降尘和排碴的目的。竖井钻机和天井钻机的相同之处是大都采用牙轮钻头，泥浆或水循环排碴作业，依靠钻机的扭矩破岩。不同之处是竖井钻机靠其自身重力向下推进，天井钻机以通过推进缸对钻具施加轴压。因而其破岩机理是相同的。     

露天矿用СБР—160А—24型钻机

使用切削式钻头,用螺旋钻杆排出岩屑的旋转钻孔方式在露天采场中得到了广泛的应用。这是因为这种钻孔方式的效率高、单位能耗低、粉尘和振动都不大。在1978～1981年间,CBP—160—24型钻机开始取代过时的CB—2M钻机而进入露天采场。这种钻机的回转功率,轴压力和推进行程大大地超过了CB—2M钻机的相应参数。《艾克巴斯土兹煤田》的煤层和含煤的岩石钻孔作业中,CP—160—24钻机得到了最广泛的应用。这种钻     

单齿回转切削力学模型的研究进展

碎岩机理研究是提升碎岩效率和提高钻头寿命的前提和依据,而回转切削力学模型是碎岩机理的重要研究基础。通过对国内外典型单齿回转切削力学模型调研分析,归纳出力学模型研究动态主要表现在基于岩石不同破碎形式及岩石与切削齿不同接触形式方面。岩石切削力的分解由初期的切向力和轴向力,发展为主切削力、摩擦力以及切削齿磨钝后力的分解,认为切削力的分解及传递过程直接影响切削齿对岩石作用的应力分布状态,从而导致岩石破碎形式的差异。这些差异主要体现在岩石宏观和微观2种不同破碎形式:岩石的宏观破碎形式主要是由拉伸作用或者剪切作用导致破碎;岩石的微观破碎形式表现为拉剪联合作用导致破碎。微观破碎以内部裂隙产生到裂纹扩展,最终导致岩石宏观破碎现象。最后对单齿回转切削力学模型研究的发展方向提出一定建议。     

GCF-20A型冲击-回转反循环工程钻机

GCF-20A型冲击-回转反循环工程钻机是以冲击钻进为主、回转钻进为辅的多功能钻机,可适应软、硬岩石等不同地层钻进的要求.阐述了该钻机技术参数及性能参数的合理选择、用途特点和使用效果.     

超高速下单粒金刚石与岩石相互作用响应的研究

随着钻进深度的加深,破碎硬岩地层愈发困难,提高转速成为硬岩地层快速有效破碎的可行方法之一。孕镶金刚石钻头在硬岩层中具有较好的应用效果,常规转速下孕镶钻头与岩石之间相互作用机理较为完善,超高转速下也有相应的应用和研究基础,但碎岩机理尚未完全清晰。为探究常规速度至超高速下单粒金刚石对岩石的切削力和硬岩的破碎变化情况,以孕镶钻头和岩石相互作用界面响应模型为基础,利用ABAQUS软件建立单粒金刚石切削岩石的二维模型,并提出一种近似分析方法,并进一步推导单粒金刚石受力表达式。结果表明：（1）单粒金刚石对岩石的切削作用主要集中在切削具与岩石接触界面的中上部,高速下比常规切削速度下单粒金刚石受切削力减小,且主要作用部位受到切削速度改变的影响。（2）金刚石颗粒作用岩石中存在塑性破坏和脆性破坏且两种破坏模式交替产生,超高速下岩石产生脆性破坏的比例相比于常规切削速度有所增加,且超高速下切削力波动范围更小,岩石破碎所需的能量更少。（3）提出一种孕镶金刚石钻头碎岩响应近似分析方法,将产生碎岩作用的金刚石颗粒等价为具有“刀尖”和“前、后刀面”的切削具进行分析,推导得到单粒金刚石受力表达式,其受力与切削速度、切削...     

瑞典阿特拉斯·科普科的水文水井钻机

Rotamec 1302型车装全液压回转钻机能准确控制加减压，立轴高扭矩，大范围立轴速度，大排量的空气洗井和高压空气，使这种钻机同样适用潜孔锤钻进，就象用牙轮钻头钻进一样。1302型钻机可用于大口径的深水井钻进（见图1）。潜孔锤一般用于中硬—很硬层。钻头的直径范围，建议为152—304毫米。大口径潜孔锤和钻头达380毫米，一般需用额外的空压机或泡沫洗井。使用空气或泡沫洗井时，有效的工作深度取决于     

煤矿井下硬岩层高效成孔方法研究与应用

针对安徽淮南、河南义马等矿区在施工穿层钻孔钻硬岩时钻进效率低、钻头消耗量大等问题,通过优化钻头结构、引进超高压液动冲击器等方法,对弧角式钻头回转钻进、低压液动回转冲击钻进及超高压液动冲击回转钻进等3种钻进工艺进行了研究,分4类钻具组合共进行了7组工程试验。试验表明,对不同硬度级别的岩石,3种钻进工艺钻进效率差别较大,其中超高压液动冲击钻进和圆弧式钻头回转钻进是2种较为高效的途径。在坚固性系数f=15的岩层中钻进时,超高压液动冲击器钻进效率达到气动冲击器钻进效率的7倍左右。     

压气在牙轮钻进中的作用

影响牙论钻机钻进的主要参数有:(1)钻头上的轴压力;(2)钻头的回转速度;(3)通向孔底的压气量。钻头通过进给(施加轴压力)与回转运动传递功率而破岩,由压气排除岩渣而成孔。如果说轴压力和回转速度是实现钻进的直接参数,那么压气则是轴压力和回转速度发挥作用的先决条件。如果在连续钻进中,岩渣不能全部排除,不能及时为钻头钻进     

同轴双向回转钻进破岩效率研究

国内外相关研究均显示同轴双向回转可有效降低钻具振动和提高破岩效率,但双向回转相对传统单向回转的钻进效率的提升水平研究较少。据此,本文建立双向回转钻头以及单向回转钻头与岩石相互作用的有限元模型,以破岩比功作为评价指标量化比较分析了2种钻头的破岩效率。通过定义双向钻头内外壁尺寸差、内外钻头的间隙、内钻头壁厚与双向钻头内外壁尺寸差之比、内外钻头转速比和内外钻头底部高度差5种核心参数,并设计正交试验完成了仿真分析。结果显示,内外钻头高度差与内外钻头间隙对于破岩比功影响比较小,内外钻头尺寸差、内外钻头转速比和内钻头壁厚与双向钻头内外尺寸差之比对破岩比功影响显著。     

国外露天矿用牙轮钻机发展趋势

<正>牙轮钻机是近年来在旋转钻机基础上发展起来的一种近代新型穿孔设备。这种设备通过推压机构给钻头施加很高的轴压力,使钻头上的轮齿压入岩石中,并在钻具回转扭矩及牙轮滚动的作用下,用轴压静载荷以及滑动剪切力的联合作用,使岩石破碎。岩石碎屑用压气排除。这种钻机穿孔效率目前最高,在相同的穿孔条件下,牙轮钻机的穿孔效率比钢绳冲击式钻机高5—10倍。比潜孔式钻机高1～2倍。成本为钢绳冲击式钻机的75％,为潜孔钻机的70％。     

PDC切削齿后倾角与破岩关系的数值模拟

PDC钻头在煤炭行业中应用广泛,但在煤层顶、底板硬岩穿层钻进中出现了效率低的状况。基于这一问题,以切削齿为单位对钻头破岩作用机制进行研究,在有限差分软件FLAC~(3D)中建立切削齿与岩石相互作用仿真模型。通过改变切削齿空间参数,模拟不同后倾角对切削齿破岩效果的影响。研究结果表明,切削齿的后倾角为15°时,切削齿对岩石产生应力及位移最大,破岩效果最为明显。     

基于有限元的PDC钻头单齿工作参数仿真研究

采用显式动力学中的接触、侵蚀有限元分析方法,对PDC钻头的单齿工作参数变化进行了仿真。当绕钻头中心轴线旋转的单粒PDC切削齿在切削深度为2mm时,研究了具有不同前倾角、侧倾角破岩时切削齿的受力分布及岩石破碎情况。仿真结果较真实地表明了单粒PDC切削齿应力分布、接触压力分布随钻头破岩过程的动态变化情况,为PDC钻头的设计提供了有效的依据。     

煤矿井下穿层钻孔高效钻进方法

针对煤矿井下穿层钻孔遇到的钻进效率问题,为了便于煤矿井下工艺技术试验研究,将顶底板岩层按硬度系数f划分成3种等级:较硬岩(4≤f8)、坚硬岩(8≤f15)和极硬岩(f≥15),针对不同等级岩石研究与之相适应的钻进方法,并总结相应的最优工艺参数。通过大量的现场试验,总结出了适用于较硬岩的高强度PDC钻头回转钻进方法,试验钻进效率提高了1.6～2倍;适用于坚硬岩的回转冲击钻进方法,试验钻进效率提高了约50倍;适用于极硬岩的冲击回转钻进方法,试验钻进效率提高了约4～25倍。     

稳杆器的改进

稳杆器是钻具的一个主要部件,也是一个易损部件,它的好坏直接影响钻头寿命。几年来我们使用过叶片式、整体式和滚筒式三种稳杆器。其中数叶片式的结构简单,性能较好,叶片磨损后便于更换。但叶片不耐磨,寿命比较短,曾在45R牙轮钻机上实测6支,穿岩平均寿命1612米/支,在60R牙轮钻机上实测6支,穿岩平均寿命654米/支,两种牙轮钻机12支稳杆器,穿岩平均寿命1133米/支。     

AT1500型天井钻机及配套设备通过鉴定

<正> 冶金部于1980年12月24～27日在广东凡口铅锌矿召开AT1500型天井钻机、AT-M6.3液压马达及1.5米扩孔刀具技术鉴定会。 AT1500型天井钻机是我国第一台大型天井钻机,它可以钻进φ1.2米(硬岩)、φ1.5米(中硬岩石)和φ2米(软岩)的天井。钻机可在断面为2×2米、曲率半径为12米巷道中通过。     

组合切削具产生的预破碎区对钻进效果的影响

从组合切削具将在岩石中产生预破碎区的论点出发,通过实验定量研究了预破碎区深度与掏槽刃切入深度的关系,得出了预破碎区有利于降低岩石强度及岩石破碎能耗的结论,并用生产试验结果进行了验证。提出了孕镶金刚石钻头钻进Ⅶ～Ⅷ级硬岩时仍存在预破碎区和切削、微切削破岩方式,以及预破碎区并非越大越好的学术观点。     

底抽巷全倾角钻孔钻机及钻进技术

为了提高底抽巷穿层孔施工效率,研制了ZDY3600LQ型履带钻机;针对硬岩地层,开发了液动潜孔锤配PDC钻头的新型高效钻进钻具组合和多动力冲击回转钻进技术。通过试验验证:新型钻机满足底抽巷工况条件下快速移动与稳固、开孔全倾角调节等高效施工要求,新型钻具和钻进技术使硬岩孔段钻进效率提高了39.3%～78.9%,达到了预期研究目标。     

中煤科工集团西安研究院有限公司

<正>煤矿井下硬岩高速低脉冲高效成孔技术与装备煤矿井下硬岩高速低脉冲高效成孔技术与装备是由中煤科工集团西安研究院有限公司近年来针对煤矿井下岩层钻孔成孔效率低、耗材用量大、施工成本高等问题开发的工艺方法与成套装备。该技术采用全液压高转速带动钻具回转,通过泥浆泵输送高压水流带动孔底液动低频脉冲冲击器,配合硬岩高校钻头,产生回转冲击能,提高切削压入深度的同时,高转速增加了切削频率,从而达到高速成孔的目的。技术特点:     

关于切削型多节式刮刀钻头的分析研究

刮刀(翼片)钻头在泥岩和页岩等软地层中可以得到高的机械钻速和长的钻头进尺,但是在硬地层和软硬交错地层,特别是在研磨性地层中,钻进效率低,钻头磨损快,钻头寿命受到影响。俄罗斯南方国立技术大学ТретьякА.Я.教授研制出了一种切削型两节式Д-2ВВ钻头。这种钻头包括2个圆锥形回转节:领眼钻进部分回转节和井筒形成部分回转节,彼此独立、布置同轴,通过行星齿轮传动机构驱动,可以按不同(相反)方向回转,保证镶有数个PDC复合片切削具的刀翼,不论其处于如何位置,在单位时间内行走的路程都是相同的,所以磨损是均匀的,因而提高了耐磨性,提高了钻探的技术经济指标。该项技术取得了俄罗斯发明专利。