牙轮钻机钻杆孔中断裂打捞方法

【摘要】本文介绍了牙轮钻机穿孔过程中发生钻杆断裂后，如何对落入孔中的钻具进行打捞，将损失降低，对其它矿山发生类似情况具有借鉴意义。

【关键词】钻杆打捞牙轮钻机

牙轮钻机是大中型露天矿山普遍使用的穿孔设备。它是利用牙轮钻头破碎岩石并依靠压缩空气排除岩渣的自行式钻机。它与其他类型的钻机相比，具有穿孔效率高、成本低、安全可靠、使用范围广和劳动强度低等特点，广泛应用在冶金、煤炭、化工、国防等工业部门的大中型矿山中。

牙轮钻机钻具包括钻杆、稳杆器、钻头。钻杆是由无缝钢管和带有螺纹的上、下接头焊接而成的组合体。钻杆在钻机穿孔过程中的主要作用是把钻机回转机构及加压机构的动力和运动传给钻头，并保证钻孔的深度和方向，同时向孔底输送压气及排除岩渣。我公司两种型号的牙轮钻机均采用两根9.25米的短钻杆接成长钻杆钻进，钻杆直径为273mm。稳杆器安装在钻头的上部，钻杆的前端，它是用来保持钻孔方向和有利于钻出光滑孔壁的。稳杆器将迫使钻头围绕自己的中心旋转，因而钻具工作平稳、振动小、钻进能量利用率高，还可避免钻杆与孔壁偏心接触，使钻杆绕自身轴线回转，减小钻杆振动，降低回转扭矩。钻头通过回转加压机构驱动与岩石接触，牙轮绕牙爪轴线自转的同时绕钻头中心公转。在轴压力的静载荷及牙轮滚动时的动载荷作用下，牙轮上的刃齿以凿碎、压入、剪切、刮削等形式将岩石破碎。

钻具的费用占整个穿孔费用的60%以上，牙轮钻机穿孔过程中，司机操作不当，偏帮、夹钻及岩层的突然变化均能导致钻杆的断裂。近年，我公司发生的几起钻杆断裂事故，断裂部位全部为管与接头连接处。其中，成孔中发生上节杆下接头断裂，如果不能对孔内下节杆、稳杆器及钻头进行打捞，将会造成整套钻具的报废，损失最大（如图1）。

本文论述的即为牙轮钻机上节杆下接头孔中断裂的打捞处理方法，发生断裂后应及时将钻机移开，清除孔口岩渣，防止掉物将孔填埋。

（1）所需工具：圆柱销、六角螺母、15钢丝绳30m、细铁丝、手电筒、钎杆实际作业过程中，我们所用圆柱销为YZ-55B型牙轮钻机轨板轴，直径为30mm，长度为150mm，太细强度不够，太粗则穿过钻杆中空处时困难；螺母为M20一个，M14两个。

（2）将圆柱销与六角螺母按图2所示焊接，应请专业焊工进行以保证焊接质量，两个小螺母用于增强中间螺母强度，焊接完毕将钢丝绳从中间螺母穿过对折，对折处用细铁丝捆死。

（3）将钢丝绳及圆柱销续入孔中，利用手电筒及钎杆使圆柱销穿过钻杆中

ZJ30钻机使用说明书

目录第一章概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 一、基本参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 二、总体布置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 三、钻机传动．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 5 四、钻机基础与安装准备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 5 五、钻机安装．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 六、钻机试运转．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 七、钻机调整．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 八、钻机操作与使用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 九、钻机维护与保养．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 十、设备运输与储存．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 第二章井架．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 一、技术参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 二、结构特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 三、井架安装．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 四、安全注意事项．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13 五、井架维护保养．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13 第三章绞车．．．．...．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14 一、技术参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14 二、结构特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14 三、结构组成与传动．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14 四、绞车安装与固定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 五、绞车使用与维护保养．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 第四章控制系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16 一、概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16 二、气控系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16 三、液控系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

钻杆失效原因

钻杆失效原因分析在钻井过程中，钻杆在任何部位失效都会造成严重的后果，甚至使井报废。我国各油田每年发生钻杆事故约五六百起，经济损失巨大，每年进口各种规格的钻杆就要耗用数亿元人民币的外汇。随着浅层资源的不断枯竭，今后越来越多的钻深井、超深井，钻杆的安全可靠性就成为一个十分突出的问题。钻杆失效一般表现为本体断裂和刺漏，钻杆螺纹处失效等。原因大致是由以下一些因素引起的：钻进时钻杆的基本力学工况，钻具的组合及钻井工艺，井径规则性，偏磨，螺纹密封脂，钻井液，钻杆结构和材料，地层因素，井内腐蚀介质等，以上因素交互作用的结果导致钻杆失效。钻杆的基本力学工况钻杆在内外充满钻井液的狭长井眼里工作，通常承受压、弯、扭、液力等载荷。如果钻杆所受应力小于每平方米206.8牛顿时，钻杆虽经过无数次的弯曲，也不会产生疲劳裂纹。钻井时钻杆承受弯曲、扭转和拉伸应力组成的复合应力很大，特别是在大位移定向井及水平井中扭矩极大，钻杆在远远小于100万次弯曲次数时便产生疲劳微裂纹；微裂纹产生后便不断扩大延伸，此时如果具有腐蚀作用的高压钻井液进入微裂纹中，就会加速裂纹扩展，最终导致钻井液刺穿钻杆的失效事故。刺穿发展的结果，使钻杆有效断面不断缩小，刺孔加裂纹的总长度超过其临界裂纹尺寸时，即发生断裂。除旋转向下的运动，同时还有钻杆的各种振动和涡动。钻具组合及钻井工艺钻杆作为一个旋转的细长弹性杆件，有其固有振动频率，钻具的组合决定了此固有频率。钻杆旋转时还会产生纵向、横向和扭转3种形式的振动，当它们的频率与固有频率相吻合时则产生共振。共振的结果会在原来钻杆疲劳应力的基础上附加一个额外的疲劳应力，加速钻杆的失效。采用长效螺杆钻杆替代转盘钻定向井、水平井的钻井工艺可以减少钻杆的旋转弯曲疲劳程度。如牙轮钻头轴产生的纵向振动频率与钻头－钻柱系统的固有自振频率相同时会出现共振，使钻头的振幅增大，产生极大的冲击载荷，加剧钻杆疲劳。再如用于不同直径或不同扣型钻杆过渡的配合接头使用不当，配合接头本身螺纹(主要是公扣)和与之相连的钻杆螺纹就可能断裂。

石油钻井液压大钳安装、操作规程及维护保养

液压大钳安装、操作规程及维护保养 1范围本标准规定了液压大钳的安装、操作及维护保养的方法。本标准适用于钻井队液压大钳的安装、操作和维护保养。 2主要技术参数 2.1液压大钳主要技术参数见附录A。 2.2 液压大钳在不同压力下钳头扭矩见附录B。 3安装 3.1液压源安装在钻台底座或钻台偏房内，水平放置，固定牢靠。 3.2将额定钩载为5 t的滑轮，用φ15.875 mm的钢丝绳双股固定在井架天车大梁上，滑轮钩要封口。 3.3吊绳采用φ15.875 mm钢丝绳，将钢丝绳穿过滑轮，一端固定在大钳吊杆上，一端固定在3 t手拉葫芦吊钩上，手拉葫芦的下端用φ15.875 mm的钢丝绳双根固定在液压钳上。 3.4塔式钻机专用尾柱使用不小于φ137 mm的钢管，长度以高出钻台面1 m为宜，安装在钻台右前边，距井口3.3 m为宜，牢固地固定在井架底座上。A型井架也可以将井架大腿作为尾桩。 3.5将大钳与移送缸连接，吊起固定在吊绳上，再将移送缸与尾柱连接，移送缸与大钳连接端应比尾桩固定端低100 mm～350 mm，井口、大钳、尾柱保持一条线，手拉葫芦要留有足够的调节余量。 3.6接通液压管线、气路、电路。 4调试 4.1启动液压电源，观察电机转向，确保电机转向正确。 4.2井口立1柱钻杆，扣上吊卡，坐稳井口。打开气源阀门，扳动气开关将大钳送至井口。调节大钳高度，使其底面与吊卡上平面保持40 mm距离。大钳开口套入钻杆后，转动吊杆上螺旋杆，调平钳头，使上下钳两个堵头螺钉与钻杆公母螺纹贴合。 4.3操作高低档气阀、下钳夹紧气阀和移送缸气阀，观察是否灵活和漏气。 4.4试运转，压力在2.5 MPa以内低档空转1 min～2 min，压力在5 MPa以内高档空转1 min～ 2 min，确保： a)马达运转平稳，钳头复位机构正常； b)大钳送至井口，下钳准确卡住钻杆接头； c)各气、液管路无刺漏现象； d)各阀门灵活好用。 4.5调节扭矩。起下钻作业扭矩不超过100 kN·m。调节时，将钳子送到井口，夹住接头，操作高档上扣到钳子不转动时，关死钳子上的上扣溢流阀，调节油箱溢流阀到要求压力，然后再打开上扣溢流阀，调到规定上扣压力。不得用低档调节扭矩。压力、扭矩对照见附录B （资料性附录）。 5操作要求

某石油钻机K形井架的推覆分析

某石油钻机K形井架的推覆分析摘要：目前，石油钻机设计普遍采用静力学分析、容许应力法，无法考虑钻机井架结构在罕遇地震作用下的表现。对某石油钻机K形井架结构进行Pushover分析，在两个方向设置目标位移，采用4种不同的侧向推覆力加载模式，探讨推覆力加载模式对石油钻机井架Pushover分析结果的影响，得到该井架在罕遇地震作用下的薄弱部位及破坏情况。与仅进行线弹性分析的计算相比，Pushover分析能更明确地了解结构的薄弱部位，对采用基于性能的抗震设计方法应用于石油钻机K形井架，有一定的借鉴意义。关键词：石油钻机；井架；静力弹塑性；Pushover分析 1 Pushover分析法简介 Pushover分析法可用于评价既有结构的特性，也可用于设计新结构。对某石油钻机K形井架进行Pushover分析时，采用具有某种特定分布形式的侧向力(侧向位移)沿井架高度范围作用于井架，井架的特定点在这种力或位移的作用下，达到预期的位移、或者达到倾覆状态，控制点一般设在井架的顶部形心，目标位移通常为结构在设计地震荷载作用下的最大变形。罕遇地震作用时，井架结构处于弹塑性状态，但是就目前机械行业采用的设计方法来讲，其计算结果不能用于分析井架结构在罕遇地震中的性能，Pushover分析可以计算结构和构件的非线性变形，结果比承载力设计更接近实际。与非线性时程分析相比，Pushover分析结果的偶然性要小很多，工作量也小，可以了解钻机井架结构在横向荷载作用下，每个构件的

内力变化情况，观察到构件由弹性阶段发展变化，到开裂、直至井架完全丧失承载力的全过程，发现井架结构中的薄弱构件；可以判断结构的抗震承载能力，确定结构在不同抗震设防等级下的目标位移，得到不同受力阶段的侧移变形[1-2]。 Pushover分析的工作量大，通常使用SAP 2000等软件进行分析。 2 Pushover 方法实施步骤 2.1 建立模型根据图纸尺寸，建立该井架模型，并施加结构上的恒荷载。对人字架和井架同时建模，并进行分析，在该井架及人字架支脚处施加铰支座约束。本文主要研究井架体在罕遇地震中的弹塑性性能，因此在建模时，对天车、二层台等重要构件予以考虑，其他次要构件予以忽略。实际中井架与人字架之间采用U形卡连接，本文假设井架与人字架是一个整体，即U形卡不变形、不产生塑性铰。由此建立结构模型并进行竖向荷载作用下的内力分析，建立的模型如图1所示。

顺层钻孔设计说明

顺层钻孔设计说明第10条采掘工作面瓦斯抽采设计内容应包括：捌柒陆伍肆叁贰壹㈠、设计说明书 1、工作面概况工作面要素：走向长、倾斜长、煤厚、容重、煤炭储量、标高、倾角、埋深等。地质构造情况：断层、褶曲、夹矸情况、软分层厚度、薄煤带等分布情况。通风、瓦斯情况：工作面配风量、瓦斯浓度、瓦斯涌出量、原始瓦斯含量或原始瓦斯压力，瓦斯储量，煤层透气性系数、百米钻孔流量等。四邻开采情况。支护情况：支护形式、支护材料、设计断面等。 2、瓦斯抽采方法瓦斯抽采方法可选择：穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯、穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯、顺层钻孔或穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯、浅孔卸压抽采、上隅角埋管抽采、高位抽采等。 3、工作面瓦斯抽采半径确定。瓦斯抽采钻孔的间距根据该地区瓦斯抽采影响半径确定，没有瓦斯抽采影响半径的应进行测定，未进行测定前，

焦作矿区可以参照表1数据选择： 1 表1 瓦斯抽采影响半径煤层透气性系数钻孔直径 75 ～ 150 抽采影响半径 30d 60d 90d 120d 180d 4、钻孔设计参数：钻孔布臵方式、钻孔位臵、钻孔倾角、方位角、孔径、孔长、孔间距、总孔数、总孔长、钻孔施工工期、吨煤钻孔量等。 5、钻孔施工组织管理、施工设备与进度计划，有效抽采时间、抽采量、抽采率、预期效果、抽采达标时间等。 6、抽采管路的选择及铺设管路的选择及铺设抽采管路附属装臵及设施安装要求计量测点布臵：应满足瓦斯抽采达标评价的需要。 7、钻孔的封孔与连接封孔工艺：封孔方式、封孔结构、封孔设备、封孔材料、封孔长度、材料配比、封孔管直径、封孔技术要求等。封孔深度根据巷道卸压带宽度确定。钻孔连接方式、观测孔、阀门安设位臵等。 8、钻孔施工要求及安全技术措施㈡、抽采钻孔设计图 1、钻孔设计图以地测部门提供的采掘工程平面图为底图，标 2 明地质构造带、突出点等内容。

ZJ50DBS钻机-01使用说明书

1. 用途及特点钻机井架为K型结构，底座为弹弓式结构，利用绞车动力起升；钻台主要设备及司钻控制室等均可在低位状态下安装。绞车为单轴齿轮传动结构，主刹车为液压盘式刹车。2台600kW电机通过齿轮箱驱动滚筒，绞车配有45kW辅助驱动装置，用于自动送钻或应急操作；绞车的提升及下放由数控变频能耗制动系统控制。绞车的所有运行参数，包括起下钻速度、大钩位置、各种安全设置等，均实现数字化控制。转盘由1台600kW变频电机通过角齿传动箱和万向轴驱动，配有转盘惯性刹车，转盘控制系统具备完善的监控和过扭保护功能，保护扭矩值可在0～110％范围内任意设置。钻机配有2台F-1600泥浆泵，每台泵分别由1台1200kW交流变频电动机驱动。钻机动力系统配备3台1020kW柴油发电机组， 1台辅助发电机组292kW。电传动采用ABB直接转矩变频驱动系统，电压制式选用600V。整套系统的配置对应绞车、转盘及泥浆泵的驱动和控制。电传动系统主要电气设备布置在VFD房内。钻机配置有一体化司钻控制室。司钻对钻机的控制通过操作手柄、触摸屏、按钮实现钻机的主要操作功能。控制系统通过工控机、PLC和总线通讯进行计算并控制电气参数和钻井参数，实现参数（信号）的实时显示、存储、打印和管理。钻机设计满足配套350～500t顶驱的要求。顶驱在司钻控制室内，便于操作。

钻机配套有固控系统，气源系统，钻井液管汇、固井管汇，钻台机具等其它设备（详见配套清单）钻机井场布置分为钻台区、泵组区、固控区、动力区、油水区及井场营房区等。 2．钻机主要技术参数名义钻深能力（ 4 1/2″钻杆） 3500kN 绳系6×7（顺穿）钻井钢丝绳直径Φ1-3/8” 绞车最大输入功率 1200kW（1600HP）绞车档数一档无级调速转盘开口直径Φ952.5mm（37 ?″）钻井泵额定功率/台数1176kW（1600HP）/ 2台井架有效高度 45m 井架型式 K型立根容量(4 1/2″-28m钻杆) 5000m 底座型式弹弓式(双升式) 钻台高度 9m

钻杆失效分析

地质钴杆工作环境恶劣，工作环境差易磨损、易腐蚀、易疲劳综合力学要求高。钻杆失效形式主要是钻杆的断裂。钻杆在导向、定向钻进过程中一但断裂, 将会对工程造成严重影响，不仅是经济上的巨大损失，而且影响工期，失去信誉, 后果不堪设想。因此，作为施工个人或企业，一定要学会如何正确地选择和使用钻杆；而作为钻杆生产厂家，要知道各种开挖或非开挖工程对钻杆的特殊要求, 生产出高强度、高韧性和高可靠性的钻杆。地址钻杆失效原因我们可从两方面来分析，人为因素和钻杆本身存在的缺陷，钻杆本身的缺陷又分设计缺陷和材料本身存在的缺陷。钻杆在导向、定向钻进时往往在受到较大拉力和扭力作用的同时，还受到弯曲力的作用。钻杆通过曲线段时，钻杆被迫弯曲，弧线内侧受压应力作用，弧线外侧受拉应力作用。当钻杆在曲线段旋转时，杆体就受到拉压交变应力的作力，而钻孔曲率半径越小交变应力就越大。研究表明这个交变应力达到一定值后，就极容易使钻杆产生疲劳裂纹。钻杆刚开始产生的疲劳裂纹疲劳裂纹非常微小，肉眼很难发现，但疲劳裂纹发展速度极快，最后表现为突然的脆性断裂。试验证明，钻杆受交变应力作用而疲劳断裂是钻杆断裂失效的主要原因。施工队伍有很多是经验丰富素质高的专业公司，也有临时拼凑起来的没有任何施工经验和技术的队伍，他们往往连钻杆（或钻孔）的曲率半径都没听说过，不太了解地址钻杆的特性是造成钻杆断裂的人为方面的主要原因。这要通过学习和培训加规范施工来解决。下表中列出来地质钻杆失效的部位和表现形式及原因。表一

三、避免钻杆非正常失效的措施钻杆的基本力学工况钻杆在内外充满钻井液的狹长井眼里工作，通常承受压、弯、扭、液力等载荷。如果钻杆所受应力小于每平方米206.8牛顿时，钻杆虽经过无数次的弯曲，也不会产生疲劳裂纹。钻井时钻杆承受弯曲、扭转和拉伸应力组成的复合应力很大，特别是在大位移定向井及水平井中扭矩极大，钻杆在100万次弯曲次数时便产生疲劳微裂纹；微裂纹产生后便不断扩大延伸，此时如果具有腐蚀作用的高压钻井液进入微裂纹中，就会加速裂纹扩展，最终导致钻井液刺穿钻杆的失效事故。刺穿发展的结果，使钻杆有效断面不断缩小，刺孔加裂纹的总长度超过其临界裂纹尺寸时，即发生断裂。除旋转向下的运动，同时还有钻杆的各种振动和涡动。根据钻杆的失效原因分析，钻杆除正常磨损而失效外，钻杆的非正常失效原因可分为为两个方而：工人操作原因和钻杆自身质量原因。因此，我们可以从提高钻杆质M和规范操作两方而来避免钻杆非正常失效。 1.提高钻杆质量 (1)钻杆材料选择：为适应钻杆的受力分析，钻杆杆体应有较高的抗拉强度、较好抗弯性能和较好的冲击韧性。杆体材料应选择中碳合金结构无缝钢管，合金元素中应含有较多的 Cr、Mo等元素以提高材料的抗拉强度和冲击韧性，含有Mn、Si等元素以提高材料的弹性

海外石油钻井挤、注水泥塞安全操作规程

1 人员准备 1.1 井队带班队长，安全官，机械师，司机长，司钻，副司钻，井架工，钻工,场地工，水车司机，吊、叉车司机等 2 工具准备 2.1 与注灰管柱相匹配的安全阀与循环头 2.2 与上卸钻具相匹配的B型大钳，上扣扭矩仪，液压大钳等 2.3 与注灰队上水口相配的接头及管线 2.4 与钻具尺寸相配套的卡瓦和安全卡瓦/单根吊卡等 2.5 钻杆安全阀（球阀）、扳手、钻杆内防喷器、配合接头与循环头 2.6 检查泥浆泵安全阀压力设定在安全范围内。 2.7 足够长度的反循环管线。 2.8 泥浆比重计和取样杯。 3 安全注意事项 3.1 操作要求 3.1.1 在工作开始之前，要组织井队人员和注灰队人员召开安全会，明确注灰施工程序及顶替液量，通知司钻起钻立柱根数和循环井深及体积。 3.1.2 注灰管线试压时人员应当远离高压区。 3.1.3 起下钻时井口人员不能挡住司钻的视线。 3.1.4 对注灰管线和井口试压时井口阀门的开关应安排由第三方人员操作。

3.1.5 注水泥钻具一般用1000FT的3-1/2”油管作为注水泥管柱，下入油管长度不要短于水泥塞高度。 3.1.6 下油管期间认真通径，检查好丝扣，按照标准扭矩上扣。 3.1.7 下油管期间坐卡瓦后，使用安全卡瓦或单根吊卡做好二次防护。 3.1.8 若注灰浆中途失败，应采用反循环的方法排出灰浆，不允许灰浆通过BOP系统。 3.1.9 注灰施工前再次确认入井钻具数量，一定要和注灰工程师及监督沟通好上提管柱高度和根数。 3.1.10 预留一个泥浆仓作用来收集顶替灰浆的返出液。 3.1.11 井架工要在顶替灰浆时抵达二层台就位，等待起管柱。 3.1.12 入井的注灰管柱要求严格检查丝扣与本体，不能出现穿孔油管入井，油管连接扭矩不达标导致井下事故。 3.1.13 注灰管柱要避免使用原井管柱。 3.1.14 扣上吊卡后，一定要确认保险销子插好。 3.1.15 起下钻时井口做好防落物工作，气动卡瓦或者手动卡瓦座好后悬重要缓慢释放，防止挤扁管柱本体。 3.1.16 水泥灰顶替到位后要抓紧起钻至反循环深度，及早将多余灰浆洗出井筒。 3.1.17 利用注灰队的管线作为反洗井排出管线时，一定要落实泵车上的出口阀门是否打开。

井架使用说明书

JJ170/42-K1井架使用维护手册 JJ342402-00SM 宝鸡石油机械有限责任公司

目录 1用途 (1) 2技术参数 (1) 3结构说明 (1) 3.1井架主体特点 (1) 3.2二层平台 (2) 3.3起升装置 (3) 3.4登梯助力机构 (3) 3.5套管台 (4) 3.6大钳平衡重 (4) 3.7逃生装置 (5) 4井架安装 (7) 5井架起升 (8) 5.1井架起升前的准备工作 (8) 6井架校正 (11) 7井架下放 (11) 8井架的使用和维护保养 (11) 9井架的运输和存放 (12) 10附录A 井架、底座现场外观检查报告(格式) (14) 11附录B JJ170/42-K1井架安装图样目录 (21) 1）JJ170/40-K1井架(JJ34240200-SM01) (22) 2)JJ170/42-K1二层平台(JJ34240200-SM02) (25) 3)JJ170/42-K1人字架(JJ34240200-SM03) (28) 4)JJ170/42-K1笼梯总成JJ34240200-SM04 (30) 5)JJ170/42-K1起升装置(JJ34240200-SM05) (32) 6)JJ170/42-K1井架铭牌(JJ34240200-SM06) (34)

1 用途 JJ170/42-K1井架安装在DZ170/6-T2底座上，与ZJ30DB钻机配套，用于安放天车，悬挂游动系统进行起下钻具，排放立根、下套管、处理井下事故等作业，是钻机的重要组成部分。 2 技术参数 1)最大钩载(5×6绳系，无风载，二层台无靠放立根) 1700kN (注：加速度、冲击、风载及排放立根将降低最大钩载，详见井架铭牌) 2)有效高度42m 3)顶部开裆(正面/侧面) 1.8/1.8m 4)底部开裆7.5m 5)二层台高度 23.35m、 24.35m、25. 35m、26. 35m 6)立根容量(4 1/2″钻杆、28m立根) 3000m 7)抗风能力等候天气(无钩载，二层台满立根) 36m/s 保全设备(无钩载，二层台无靠放立根) 47.8m/s 起放井架≤8.3m/s 8）配套天车型号 TC170 9）理论自重 40969kg 3 结构说明 JJ170/42-K1井架结构见图1。 3.1 井架主体特点井架主体结构为前开口型，共分为五段九大件，背面有斜拉杆、背横梁与主体各段相连，主体与背横梁之间均为销轴连接，井架体各段间及斜拉杆均为双锥销连接。

顺层钻孔施工安全技术措施方案

整体解决方案系列顺层钻孔施工安全技术措施（标准、完整、实用、可修改）

编号：FS-QG-41075顺层钻孔施工安全技术措施 Safety technical measures for bedding construction 说明：为明确各负责人职责，充分调用工作积极性，使人员队伍与目标管理科学化、制度化、规范化，特此制定 1、概述为做好****工作面瓦斯治理工作，根据***科要求，钻机工区负责在****顺槽钻场内施工顺层抽采钻孔，为确保钻孔安全顺利施工，特编制此措施，待会审后贯彻执行。 2、巷道及瓦斯地质概况 2.1、巷道基本情况 ****顺槽设计长度3500m，工作面标高为-387~-458m。巷道及钻场以锚索网支护为主，锚索网支护时巷道断面形状为直墙斜顶梯形，其断面尺寸:净宽×中高=5.0m×3.0m，s净=15.0m2;遇顶板破碎时，采取架棚支护，巷道断面形状为直墙半圆拱形，其断面尺寸:净宽×中高=5.0m×3.7m，s净=15.82m2。 2.2、煤层赋存及顶底板岩性

本面煤层有起伏，结构简单，煤层较稳定，煤厚2.71~5.45m，平均煤厚2.7m。煤层性质为:黑色，块状及粉末状，半亮型煤为主，夹有镜煤及丝炭，局部含泥岩夹矸。煤层产状为:150°~280°∠13°~27°。老顶为粉细砂岩，局部地段老顶砂岩直接覆盖在煤层之上，煤层直接顶为砂质泥岩，老底为细砂岩，直接底为泥岩。 2.3、地质构造根据三维地震勘探资料及巷道实见地质资料分析，该面**煤层整体呈单斜构造，该面范围内发育有5条断层，断层落差在0~13m，对采掘等存在一定的影响。 2.4、煤层瓦斯赋存根据实测瓦斯资料，工作面内6煤瓦斯含量为3.18~5.07m3/t，瓦斯压力为0.19~0.7mpa，瓦斯放散初速度△p:3.22~6.48。 2.5、通风情况 ****顺槽分别安设2台2×30kw和2台2×45kw局扇，一台45kw局扇和一台30kw局扇同时使用，另外两台备用，局扇采用双专供电。采用∮1000mm胶质阻燃风筒，风筒距迎

钻机底座说明书

DZ170/6-T2底座使用维护手册 DZ360603-00SM 宝鸡石油机械有限责任公司

前言 DZ170/6-T1底座是ZJ30/1700DB钻机的重要组成部件。用于安装钻机井架、转盘、绞车、动力传动等设备以及存放立根和钻井工具。为了使油田有关操作人员熟悉和掌握钻机底座的使用，本说明书介绍了底座的结构、技术参数、操作维护等。在使用其产品时所需的关于配套设备（或部件的）结构参数和使用维护等项内容以及相关的资料，详见配套设备的使用说明书(见钻机使用说明书中有关“钻机部件使用说明书明细”)和其他有关的技术文件。在使用钻机底座以前，参与此项工作的管理人员、技术人员和操作者必须仔细阅读本说明书及与底座有关的说明书和相关资料，了解并熟悉所有的细节，此外还应具备相应的安全操作知识和技能。全部的管理工作和具体操作应按照本系统、本单位相关的规章制度要求执行。

目录前言...............................................................................................................................................................................I 第1章概述. (1) 1.1用途 (1) 1.2主要技术参数 (1) 第2章结构特点 (2) 2.1底座结构及特点 (2) 2.2底座栏杆总成 (2) 第3章底座的安装 (3) 3.1底座安装前的准备 (3) 3.2底座安装时的步骤 (3) 第4章使用与维护保养 (4) 4.1底座的使用 (4) 4.2底座的维护保养 (5) 第5章运输和储存 (6) 5.1运输 (6) 5.2储存 (6) 附录A DZ170/6-T2底座安装图 (7) A.1DZ170/6-T2底座(DZ360603-SM01) (7) A.2前台栏杆总成(DZ360603-SM02) (11) A.3后台栏杆总成(DZ360603-SM03) (13) A.4DZ170/6-T2底座铭牌(DZ360603-00-SM04) (15) A.5铺台总成(DZ360603-SM05) (16)

螺栓断裂失效原因分析

测试与分析螺栓断裂失效原因分析华南理工大学机电系(广州　510641)　高　岩　李　林　许麟康【摘要】　合金结构钢(相当于我国35CrMo钢)制螺栓用于空调压缩机内连接气缸体与气缸盖,在生产线上用气动搬手装配时相当部分发生断裂。失效分析结果表明,机加工时螺纹根部及表面形成微裂纹,以及回火不足,硬度偏高,共同造成了螺栓失效。关键词:低合金钢　螺栓　微裂纹 F ailure Analysis on the Fracture of Bolts G ao Yan,Li Lin,Xu Linkang (Department of Mechano2Electronic Engineering,S outh China University of Technology,Guangzhou510641)【Abstract】　A batch of bolts with size of M4×1135used to connect cylinder body and cover of air conditioner com pressor were made of imported low alloy steel close to35CrMo in com position1However,a great proportion of the bolts fractured when being assembled us2 ing pneumatic spanner1After failure analysis,it was found that the main reason for the ru pture of bolts was the micro2cracks induced by machining.At the same time,non2enough tempering which resulted in the brittleness of the material also accounted for the fracture1 K ey w ords:low alloy steel,bolt,micro2crack 某标准件公司一批螺栓,规格为M4×1135,材料为合金结构钢,相当于我国的35CrMo钢,冷墩头部,搓制螺纹,热处理工艺为淬火+回火,并进行发兰处理,规定σb>1000MPa, (32～38)HRC。螺栓用于空调压缩机内连接气缸体与气缸盖,但在生产线上用气动搬手装配时相当部分螺栓在与螺栓交截的第二、第三螺纹牙根处发生断裂。我们对该批螺栓的断裂原因进行了分析。 1　金相观察及硬度分析在一批断裂螺栓中随机选取2个断裂螺栓头,将其沿轴向剖开,制备轴向剖面的金相试样,抛光状态(未侵蚀)下可见在螺纹尖端和根部有明显裂纹存在(图略);这些微裂纹由于高度的应力集中,在外力作用下极容易发生失稳扩展,从而导致螺栓断裂。将上述抛光态试样用3%硝酸酒精溶液侵蚀后在显微镜下观察,发现其组织形态都很相似,为保持原马氏体位向的回火索氏体,见图1所示。35CrMo钢用作螺栓时,应有较好的综合力学性能,其组织应以调质状态为佳,即淬火+回火后得到回火索氏体。而本例中螺栓组织状态虽是回火索氏体,但原马氏体位向十分明显,显然会使材料的塑性和韧性受损,脆性增加,材料硬度也会增加。沿螺牙顶端到根部依次打硬度,所得结果见表1,可见硬度范围为(37～41)HRC,偏高于螺栓规定的硬度范围。螺栓硬度偏高的原因主要是回火不足或不充分造成的。 2　扫描电镜观察分析为弄清螺栓断裂的机理,按断口形貌特征选取了9个样品,将其用物理方法清洗干净后置于扫描电镜下进行观察,发现断口有3种类型:第1类是断口边缘只有一个剪切唇(1号样品),第2类是断口边缘有2个剪切唇(2号样品),第3 高岩:女,35岁,工学硕士,讲师,曾以访问学者身份在葡萄牙焊接质量研究所(ISQ)工作,兼任中国机械工程学会失效分析分会失效分析工程师。主要从事高温合金,金属材料的腐蚀与防护,失效分析及工业设备寿命评估等方面的工作。已在国内外学术刊物上发表论文10余篇。收稿日期:1997年8月19 日。图1　螺栓基体组织　×500 表1　螺栓的硬度HRC 选点12345 试样14137393937 试样24039.5413937 类是断口边缘有3个剪切唇(3号样品),且以第3类断口数量居多。图2是2号样品的宏观断口形貌。这些断口边缘除剪切唇处或凸起或凹进以外,其余边缘处都较平滑,这与一般断裂由心部起源,最后断裂边缘处为杯口状剪切唇的断口形貌特征显然不同,而且,从断口的放射辉纹的走向看,断裂的起源都在断口的边缘即螺纹的根部上,而不是在螺栓的心部。对3类断口分别在扫描电镜下进行了详细的观察,图3a～3d 为2号样品的微观形貌。a是始断区,从右侧的螺纹面上可见明显发兰处理后的表面氧化膜,在螺纹面与断口的交界处(即螺纹根部)可见二次裂纹和摩擦痕存在;将a放大至b,可见摩擦痕底下是氧化物,而摩擦痕明显位于断口一侧,由此可以推断:此摩擦痕处在断裂前就已经有裂纹存在,裂纹为搓制螺纹时所产生,在随后的发兰处理过程中此裂纹内部也进行了发兰处理,形成了氧化膜,其形态与螺旋表面的发兰膜相 43《金属热处理》1998年第2期

石油钻机

OIL DRILLING RIG 石油钻机公司可提供钻井深度2000-12000米之间的钻机与修井机，有车载、橇装、整托等运输形式；并可根据用户需求，提供适应陆地、

SKID-MOUNTED DRILLING RIG 橇装钻机 4000米(1000HP)系列钻机型号及参数 TECHNICAL P ARAMETERS 技术参数 The design meets GB/T 23505 Petroleum Drilling and Workover Rigs, and the main supporting parts conform to API specifications Reasonable overall layout, safe and fast demolition, complying with highway transport requirements Features explosion-proof, leak-proof, anti-corrosion, moisture-proof, cold resistant, high temperature resistant and sand prevention Mechanical drive, electromechanical drive, and electric drive are available The mast is front opening K type, featuring low installation and integral lifting The substructure is in parallelogram structure and uses drawworks power for lifting, which is safe and fast 设计符合国标GB/T▲23505《石油钻机和修井机》，主要配套部件符合API 规范总体布局合理，拆迁安全快速，符合高速公路运输要求产品具有防爆、防漏、防腐、防潮、防寒、耐高温、防沙等性能采用机械驱动、机电复合驱动、电驱动等型式。井架采用前开口K 型，低位安装，整体起升底座采用平行四边形结构，利用绞车动力起升，安全、快捷

矿井瓦斯抽采设计说明

矿井瓦斯抽采设计一、矿井概况 1、矿井位置及资源储量地方永安煤业位于禹州市文殊镇南村，由原文殊镇顺利煤矿和兴发煤矿两个煤矿整合而成。系股份制企业，隶属于省煤层气开发利用。为“四证”齐全矿井。矿井开采二1煤层，资源储量526.61万吨，累计动用资源储量74.22万吨，保有资源储量452.39万吨，可采储量206.46万吨。设计生产能力21万吨/年。 2、矿井瓦斯等级根据省工业和信息化厅《关于省煤层气公司所属煤矿2010年度矿井瓦斯等级及二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》（豫工信煤〔2010〕200号），永安煤业相对瓦斯涌出量为12.66m3/t，绝对瓦斯涌出量8.12m3/min，矿井为高瓦斯矿井。 3、煤尘爆炸性和煤层自燃倾向性根据《国家安全生产矿山机械检测检验中心》于2009年10月26日所做的煤尘爆炸性和煤层自燃倾向性鉴定：永安煤业有煤尘爆炸性。二1煤层为Ⅲ类，即不易自燃煤层。

4、矿井开拓矿井采用“三立井单水平上下山”开拓方式。其中主立井承担提升煤炭，辅助进风任务;副井承担提升人员、升降物料及主进风等任务;回风立井作为矿井专用回风井。矿井开拓水平为-134m，全矿划分为11采区和12采区，其中11采区为上山采区，12采区为下山采区（因瓦斯高，治理难度大，予以密闭）。11采区为矿井首采区，老副井煤柱工作面目前为隐患整改工作面。 5、瓦斯参数测定情况为合理开采11采区，地方永安煤业首先于2015年8月委托中国矿业大学对11采区-100m标高已浅二1煤层瓦斯含量及瓦斯压力进行测定，编制了《地方永安煤业11采区-100m标高已浅二1煤层瓦斯含量及瓦斯压力测定报告》，结果如下：二1煤层瓦斯含量为3.67～4.35m3/t，平均值为4.02 m3/t；瓦斯压力为0.075～0.090MPa，平均值为0.083 MPa。两个指标均小于“双六”，符合《强化煤矿瓦斯防治十条规定》。其次，于2017年9月地方永安煤业委托中国矿业大学对11采区二1煤层顺层钻孔抽采半径进行测定，编制了《地方永安煤业11采区二1煤层顺层钻孔抽采半径测定报告》，结果如下： 1、当抽采40天,顺层钻孔抽采半径为1.0m,钻孔间距2m;

钻机说明书

1 概述 TSJ3000/445钻机采用机械传动、转盘式。本机重心低，传动平稳，选材合理，坚固耐用。主要特点为：密封性能良好，机械拧卸钻具，配备水刹车辅助抱闸装置，可降低卷筒、闸带的损耗。本机适用于1500-2600m深的地下水、中浅层石油开采及地热开发、盐井钻进、煤层气开发等工程。 2 基本参数

3 传动系统（附图一）：钻机升降机和转盘的动力为两台Y280M-4电动机或一12V135-SM 型柴油机。通过磨擦离合器，将动力传入变速箱后，经齿式联轴节传入转盘，经对键轴传入升降机。采用摩擦离合器可使钻机平稳的启动、钻进和停止，并能防止钻机过载，这对变速箱的变速及分动都是很必要的。变速箱除变速外，兼起分动箱的作用。变速箱中正、反两个伞齿轮分别与被动伞齿轮啮合，经输出轴传至转盘大齿轮，可使转盘分别得到正、反四个转速（r/min）：一速：n1＝901×(28/52)×(27/53)×(40/30)×(26/36)×(17/30) ×(26/82)＝43 二速: n2＝901×(28/52)×(26/36)×(17/30)×(26/82)＝63 三速：n3＝901×(28/52)×(42/38)×(40/30)×(26/36)×(17/30) ×(26/82)＝93 四速：n4＝901×(40/30)×(26/36)×(17/30)×(26/82)＝156 升降机转速（r/min）三种：慢速：n1＝901×(28/52)×(27/53)×(40/46)×(46/74)×(34/102) ＝44.5 中速：n2＝901×(28/52)×(42/38)×(40/46)×(46/74)×(34/102) ＝96.6 快速：n3＝901×(40/46)×(46/74)×(34/102)＝162 4 结构简介（附图二）：本机由10个部分组成：转盘、底座、动力机组、变速箱、联轴节、离合器、升降机、抱闸、水刹车装置、水路系统。除动力机组、水路

螺纹断裂分析

螺纹断裂分析螺纹一般情况下，我们对于螺栓断裂从以下四个方面来分析：第一、螺栓的质量第二、螺栓的预紧力矩第三、螺栓的强度第四、螺栓的疲劳强度实际上，螺栓断裂绝大多数情况都是因为松动而断裂的，是由于松动而被打坏的。因为螺栓松动打断的情况和疲劳断裂的情况大体相同，最后，我们总能从疲劳强度上找到原因，实际上，疲劳强度大得我们无法想象，螺栓在使用过程中根本用不到疲劳强度。螺纹紧固件的松动不是由于螺栓的疲劳强度：螺纹紧固件在横向振松实验中只需一百次即可松动，而在疲劳强度实验中需反复振动一百万次。换句话说，螺纹紧固件在使用其疲劳强度的万分之一时即松动了，我们只使用了它大能力的万分之一，所以说螺纹紧固件的松动也不是因为螺栓疲劳强度。螺纹紧固件损坏的真正原因是松动：螺纹紧固件松动后，产生巨大的动能mv2，这种巨大的动能直接作用于紧固件及设备，致使紧固件损坏，紧固件损坏后，设备无法在正常的状态下工作，进一步导致设备损坏。受轴向力作用的紧固件，螺纹被破坏，螺栓被拉断。受径向力作用的紧固件，螺栓被剪断，螺栓孔被打成橢圆。选用防松效果优异的螺纹防松方式是解决问题的根本所在：目前，最先进和效果最好的防松方式是唐氏螺纹紧固件防松方式。唐氏螺栓在四辊破碎机上使用、在液压破碎锤上使用，其强度都没有增加，而螺栓不再断裂了。唐氏螺纹防松方式唐氏, 螺纹目前，最先进和效果最好的防松方式是唐氏螺纹紧固件防松方式。唐氏螺纹同时具有左旋和右旋螺纹的特点。它既可以和左旋螺纹配合，又可以和右旋螺纹配合。联接时使用两种不同旋向的螺母。工作支承面上的螺母称为紧固螺母，非支承面上的螺母称为锁紧螺母。使用时先将紧固螺母预紧，再将锁紧螺母预紧。在振动、冲击的情况下，紧固螺母会发生松动的趋势，但是，由于紧固螺母的松退方向是

采面机巷施工本煤层顺层钻孔施工安全技术措施示范文本

采面机巷施工本煤层顺层钻孔施工安全技术措施示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

采面机巷施工本煤层顺层钻孔施工安全技术措施示范文本使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。一、采面概况：己15-12050采面回采己15煤层，在靠近切眼附近为己15煤与己16-17合层区，合层区煤层厚度为4.2～ 8.0m之间，分层区内己15煤层厚度较为稳定，在采面靠近切眼附近及采面中上部己15煤层厚度较厚，厚度为 3.0～3.8m，分层区己15煤层平均煤厚3.2m，夹矸厚度为0.6m～0.8m；并且根据已揭露的地质情况和钻探资料，预测采面内存在一个薄煤带，位于采面中上部、薄煤带区域内煤层厚度变化大，对采面回采有一定影响。为加强采面瓦斯治理，确保采面安全生产，需在机巷向采面施工本煤层加密钻孔，为保证施工的安全，特编制此安全技术措

施，并严格贯彻落实。二、钻机及钻孔布置 1、采用ZDY4200LS型钻机，Φ73mm钻杆，Φ 94mm的钻头。 2、钻孔开孔高度距巷道底板1.8-2.2m，钻孔施工角度与煤层倾向保持一致，及平行于煤层顶板布置，并根据煤层倾向的变化可在±3°之间及时调整，但钻孔施工深度不得小于60m（如果打不到设计要求要说明原因），孔间距不大于2.4m布置。 3、钻孔若打不到60m，应在两组钻孔中间施工一个不小于60m的加密钻孔，并保证孔间距不大于2.4m。 4、钻孔施工示意图：三、打钻一般规定 1、钻工应经专门培训，并考核合格，持证上岗； 2、钻工应掌握各种钻机的操作要领和维护保养及排除

ZJ70D95钻机说明书

钻机操作手册 ZJ70/4500D 95 AZ702179-00CZ 宝鸡石油机械有限责任公司

前言 ZJ70/4500D钻机是宝鸡石油机械有限责任公司(宝鸡石油机械厂)根据用户的要求，按照双方签署的《ZJ70/4500D钻机技术协议》，并根据SY/T 5609《石油钻机型式与基本参数》标准及相关的API规范设计制造，使用Ф114.3mm(4 1/2″)钻杆时可满足勘探和开发4500～7000m深度的石油及天然气钻井的需要。本说明书对产品的安装、实用、维护与保养给出了相应的指南。为了使有关操作人员熟悉和掌握该钻机设备的使用，本使用维护手册对该钻机设备作了全面概括的介绍以及成功操作该钻机设备所必须的最基本信息。在使用该钻机设备之前，使用该钻机设备的管理人员、技术人员和操作者除应仔细阅读本说明书外，还必须仔细阅读该钻机设备配套的全部的使用维护手册和相关技术数据，了解并熟悉所有的细节，此外还要具备相应的安全操作知识和技能。全部的管理工作和具体操作者还应按照设备所在地、本系统、本单位的相关的规章制度的要求执行。在操作和维护该钻机设备期间，人员的安全始终是绝对重要的。在正确维护保养的情况下，该钻机设备能满足钻井工艺的各项要求。对该钻机设备来讲，使用维护手册中提到的维护保养仅是满足该钻机设备基本性能的基本要求。本说明书的使用对象是对钻井设备（或其它设备）具有一定的知识、熟悉的操作人员，因此本说明书并非与其涵盖了可能遇到的每一个问题。当设备出现故障时，操作者的能力及对维护的理解和运用是非常重要的。本公司可以根据服务人员的回馈信息、技术改进或更新的需要，随时对产品的型式、参数、结构进行改变。事先或事后并不通知，也不为此而承担任何责任和义务。