钻探设备课件
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钻井绞车PPT课件
齿轮箱故障
检查齿轮箱是否有异常声 音或振动，检查齿轮箱润 滑油是否充足，检查齿轮 箱密封是否良好。
钢丝绳故障
检查钢丝绳是否有断丝、 松股、扭曲等现象，检查 钢丝绳润滑是否良好，检 查钢丝绳固定是否牢固。
维修与保养注意事项
严格按照规定操作
按照设备操作手册和安全规程进 行维修和保养工作。
使用合格配件
使用合格的配件进行维修和保养， 确保设备性能和安全性。
适用于深井、斜井等复杂钻井作 业，调速范围广，稳定性好。
多卷筒钻井绞车
适用于大型钻井设备，可同时控 制多根钻杆，提高钻井效率。
双卷筒钻井绞车
可同时控制两根钻杆，提高钻井 效率。
单卷筒钻井绞车
结构简单，操作方便，适用于常 规钻井作业。
选型原则与步骤
考虑绞车的功率、 速度、扭矩等性能 参数是否满足要求。
01
02
03
每日检查
检查绞车外观是否完好， 各部件连接是否紧固，润 滑系统是否正常。
定期更换润滑油
按照规定周期更换润滑油， 保持绞车内部清洁。
定期清洁
对绞车表面进行清洁，去 除灰尘和污垢，保持设备 整洁。
常见故障及排除方法
电机故障
检查电机是否有异常声音 或振动，检查电机温度是 否过高，检查电机接线是 否松动或断路。
可靠性提升
加强关键部件的耐磨、耐压和 耐高温性能，提高设备的使用
寿命和稳定性。
市场发展前景与趋势
市场需求增长
随着全球能源需求的增加，钻井行业 将迎来更多发展机遇，带动钻井绞车 市场的增长。
技术升级换代
随着技术的不断进步，钻井绞车将向 更高效、智能、可靠的方向发展，推 动市场更新换代。
钻井设备和工具课件
设备和工具课件
除气器
除泥器
除砂器
3、循环系统→分离装置
钻井设备和工具课件
动力机、传动部分
4、驱动与传动系统
(1)组成：
(2)功能
产生动力，并把动力传递给泥浆泵、绞车和转盘。
柴油机或 电动机
联轴器、离合器、 变速箱、皮带传动 及链条传动等装置
5、气控系统
控制机构、传输管线和阀门、执行机构（气动离合器等）以及压气机等。
3.使用地区
陆地钻机
海洋钻机
陆地（包括沙漠、沼泽等）使用的钻机。
自升式钻井平台、半潜式钻井平台、钻井船和钻井固定平台上的各种类型的钻机。
钻井设备和工具课件
国内外钻机现状
ZJ32钻机、ZJ45钻机、ZJ50钻机、ZJ70 钻机 美国和德国等已形成9000m以上成套钻机的生产能力，几乎垄断了世界超深井钻机市场。我国已完成了9000米交流变频电驱动钻机的样机试制。 我国目前已研制成功12000米钻机。 生产厂家 国企四家： 宝鸡石油机械厂、南阳石油机械厂、江汉第四石油机械厂、胜利油田动力机厂；
钻井设备和工具课件
牙轮钻头在井底的运动 • 公转：牙轮随钻头一起旋转。 • 自转：牙齿绕牙轮轴线作逆时针方向旋转称为自转。 • 滑动：牙齿相对于井底的滑动，包括切向（周向）和径向（轴向）滑动。 牙轮滑动对破岩的作用： 切向滑动剪切掉牙齿之间的岩石。 轴向滑动剪切掉齿圈之间的岩石。 纵向振动：牙轮在滚动过程中，其中心上下波动，使钻头做上下往复运动。 引起纵向振动的原因： 单、双齿交替接触井底，使牙轮中心上下波动； 井底凹凸不平
泥浆池
环形空间
泥浆泵
高压管汇
立管
水龙带
水龙头
钻柱
钻头
地面排出管线
除气器
除泥器
除砂器
3、循环系统→分离装置
钻井设备和工具课件
动力机、传动部分
4、驱动与传动系统
(1)组成：
(2)功能
产生动力，并把动力传递给泥浆泵、绞车和转盘。
柴油机或 电动机
联轴器、离合器、 变速箱、皮带传动 及链条传动等装置
5、气控系统
控制机构、传输管线和阀门、执行机构（气动离合器等）以及压气机等。
3.使用地区
陆地钻机
海洋钻机
陆地（包括沙漠、沼泽等）使用的钻机。
自升式钻井平台、半潜式钻井平台、钻井船和钻井固定平台上的各种类型的钻机。
钻井设备和工具课件
国内外钻机现状
ZJ32钻机、ZJ45钻机、ZJ50钻机、ZJ70 钻机 美国和德国等已形成9000m以上成套钻机的生产能力，几乎垄断了世界超深井钻机市场。我国已完成了9000米交流变频电驱动钻机的样机试制。 我国目前已研制成功12000米钻机。 生产厂家 国企四家： 宝鸡石油机械厂、南阳石油机械厂、江汉第四石油机械厂、胜利油田动力机厂；
钻井设备和工具课件
牙轮钻头在井底的运动 • 公转：牙轮随钻头一起旋转。 • 自转：牙齿绕牙轮轴线作逆时针方向旋转称为自转。 • 滑动：牙齿相对于井底的滑动，包括切向（周向）和径向（轴向）滑动。 牙轮滑动对破岩的作用： 切向滑动剪切掉牙齿之间的岩石。 轴向滑动剪切掉齿圈之间的岩石。 纵向振动：牙轮在滚动过程中，其中心上下波动，使钻头做上下往复运动。 引起纵向振动的原因： 单、双齿交替接触井底，使牙轮中心上下波动； 井底凹凸不平
泥浆池
环形空间
泥浆泵
高压管汇
立管
水龙带
水龙头
钻柱
钻头
地面排出管线
第二讲 钻探设备工具管材及操作
第二讲钻探设备、工具、管材及操作第一部分：岩心钻探设备一、钻探设备组成表岩芯钻探设备组成表组成功用钻机带动钻具破碎岩石，完成钻进工作，并通过升降机完成起下钻具工作。
泥浆泵向孔内输送冲洗液，用以清洗孔底，冷却润滑钻头、钻具，输送岩芯，还可作为液动钻具动力源装置。
钻塔用于起下钻具及套管、放靠立根，安放天车，悬挂滑车系统。
动力机向钻机、泥浆泵、辅助设备提供动力。
辅助设备搅拌机用于搅拌泥浆及其它冲洗液。
振动筛、旋流除砂器用于净化泥浆。
拧管机用于拧、卸钻杆。
二、钻机：、钻机的定义：借助动力机械的动力，带动钻具破碎岩石，向地壳钻进的机械装置。
、岩心钻机的基本构成及功用（见表）构成功用分类回转器带动钻具回转，进行钻进切削。
立轴式、转盘式、动力头式给进机构调节施加在钻头上压力。
油压式、绳索式、螺旋差动式升降机构用于升降钻具。
行星轮式、动力头倍速机构传动变速机构用于变速、变矩，将动力传递给给进和升降机构。
齿轮传动式动力头为液压式机架用来固定和支撑各机构。
固定式和移动式、钻机的分类、岩心钻机的基本参数①钻进能力参数：包括钻进深度、钻孔直径、钻杆直径和钻孔倾角等。
②回转参数：包括回转器的转速、通孔直径与让开孔口距离等。
③给进系统参数：包括立轴最大上顶力与给进力、给进速度、给进行程及倒立轴速度等。
④升降系统参数：包括升降机的最大起重量、提升速度等。
⑤钻机的重量指标、最大部件重量及动力机的功率等。
、岩心钻机主要技术参数及配套（见表）。
表岩心钻机主要技术参数及配套表技术参数代号额定钻孔深度() 动力配备（）泥浆泵配备钻塔配备－－8m三角塔12m铁塔、、、三、钻探用泵、泥浆泵的定义：泥浆泵是以水或其它液体为介质，将原动力机输入的机械能转化为液力能的一种机械装置。
、泥浆泵的作用：向孔内输送一定压力和流量的冲洗液。
、往复式泥浆泵的组成及工作原理及往复式泥浆泵的分类（略）、往复式泥浆泵的主要参数①流量（泵量、排量）：是指泵在单位时间内输出液体数量的多少，用表示，常用单位是升分钟、立方分钟。
钻探设备
一、钻机 3、钻机的技术参数
2）选用、评价钻机的原则
①钻进能力参数 包括钻进深度、钻杆直径、钻孔直径和钻孔倾角。 它反映钻机的设计能力，说明了它的应用范围。 A 钻进深度：反映钻机的最大设计钻进深度。 B 钻孔直径：包括开孔直径和终孔直径。 它反映了钻机可能完成的孔身结构的直径系列。
一、钻机
3、钻机的技术参数
断地钻孔；平衡钻具重量；倒杆、提动
和悬挂钻具；强力起拔钻具等。
XY-1A-4型钻机
一、钻机
（二）回转式钻机及其基本组成 1、立轴式回转岩心钻机及其组成
2）给进机构 给进机构，其性能应满足以下工艺要求： ①能根据地层性质、钻进方法、钻头类型和直径，无级调
节轴心压力。调好的最优压力，在孔内情况变化之前，应
化的要求。钻进过程中岩层性质变化很大，而且经常会遇到 复杂地层。由于地质和工艺的需要，孔径也需变化；不同条 件选用的钻进方法和钻进规程也不尽相同，因此钻头克取岩 石的转速和扭矩也是需要经常变化的。
一、钻机
（二）回转式钻机及其基本组成 1、立轴式回转岩心钻机及其组成
1）回转机构： 回转器是回转钻进的重要执行机构之一。因此，其结构与性 能必需满足以下要求：
一、钻机
（二）回转式钻机及其基本组成
1、立轴式回转岩心钻机 5）操纵装置： 操纵装置用于分配动力、调节钻 机各工作机构的运动速度，改变
工作机构的运动方向和形式。机
械传动式钻机的操纵机构一般与 有关的部件设置在一起，而液压 传动的操纵机构多集中设置在一 起成为独立的部件，称之为操纵
台。
一、钻机
（二）回转式钻机及其基本组成
些钻机还可能配备有控制测量仪表或其他附属装置。
第一章钻探设备
一、钻机
煤矿井下钻探技术与装备(精品课件)
停水干钻一段，让岩粉聚集孔底塞住岩心即可提钻,但有埋、
烧钻的危险，适用于硬合金钻软或粘性岩层。
取芯钻进
❖ 单层岩心管钻具——最简单的取心钻具 ❖ 为提高采取率在单管钻具中增加分水投球接头和分水帽。
钻进时冲洗液通过分水接头中心孔直接进入岩心管内，活 动分水帽呈伞形保护岩心不受冲洗液直接冲刷，且随岩心 一起上移。 ❖ 提钻前投入球阀封闭中心水道，在水压作用下球阀下移超 过小卡时通水孔被打开，使孔底形成干钻条件。
金刚石（复合片）钻进
❖ 底板穿层钻孔
❖ 钻孔向上打，成孔率高，钻孔内不 积水对于透气性差的松软煤层，通 过冲洗液冲孔，使孔壁周围煤体向 孔内膨胀变形，引起煤体开裂，降 低地应力和瓦斯压力，增加煤层透 气性。
❖ 优点：提前预抽，对防止巷道掘进 突出有重要作用；钻孔成孔率高， 抽采时间长，与生产干扰少；钻场 设在岩石巷道，避免预抽时揭穿突 出煤层。
❖地质勘探孔 是获得实物 地质资料的唯一手段(获 取岩芯)，直接影响着判 断地质构造、岩层性质 、矿产资源及水文地质 与工程地质的准确性与 可靠性。
❖ 钻进地层多为岩石，采 用金刚石取芯钻进，选 用钻机要求钻速较高。
ZDY600SG ZDY1000G
金刚石（复合片）钻进
❖ 瓦斯抽放孔 ❖ 本煤层钻孔：在煤层中打钻，钻孔倾角和煤层 倾角基本一致(一般不超过30°)，钻孔成孔受煤层 硬度、瓦斯压力影响较大，但抽放效果好。 ❖ 钻孔布置一般为平行钻孔、交叉钻孔和大孔径 长钻孔。钻孔深度视工作面宽度或长度、地层条 件而定。
❖ 缺点：岩石巷道掘进工作量大，岩 石钻孔工程量大。
影响钻孔弯曲因素
防喷接手
在向上钻孔钻进中，钻 杆内和钻杆与钻孔环间 隙的水会倒流，特别是 钻孔较深时，严重影响 钻进时效，在钻杆适当 的部位加上防喷接手， 能够抑制上述现象。
烧钻的危险，适用于硬合金钻软或粘性岩层。
取芯钻进
❖ 单层岩心管钻具——最简单的取心钻具 ❖ 为提高采取率在单管钻具中增加分水投球接头和分水帽。
钻进时冲洗液通过分水接头中心孔直接进入岩心管内，活 动分水帽呈伞形保护岩心不受冲洗液直接冲刷，且随岩心 一起上移。 ❖ 提钻前投入球阀封闭中心水道，在水压作用下球阀下移超 过小卡时通水孔被打开，使孔底形成干钻条件。
金刚石（复合片）钻进
❖ 底板穿层钻孔
❖ 钻孔向上打，成孔率高，钻孔内不 积水对于透气性差的松软煤层，通 过冲洗液冲孔，使孔壁周围煤体向 孔内膨胀变形，引起煤体开裂，降 低地应力和瓦斯压力，增加煤层透 气性。
❖ 优点：提前预抽，对防止巷道掘进 突出有重要作用；钻孔成孔率高， 抽采时间长，与生产干扰少；钻场 设在岩石巷道，避免预抽时揭穿突 出煤层。
❖地质勘探孔 是获得实物 地质资料的唯一手段(获 取岩芯)，直接影响着判 断地质构造、岩层性质 、矿产资源及水文地质 与工程地质的准确性与 可靠性。
❖ 钻进地层多为岩石，采 用金刚石取芯钻进，选 用钻机要求钻速较高。
ZDY600SG ZDY1000G
金刚石（复合片）钻进
❖ 瓦斯抽放孔 ❖ 本煤层钻孔：在煤层中打钻，钻孔倾角和煤层 倾角基本一致(一般不超过30°)，钻孔成孔受煤层 硬度、瓦斯压力影响较大，但抽放效果好。 ❖ 钻孔布置一般为平行钻孔、交叉钻孔和大孔径 长钻孔。钻孔深度视工作面宽度或长度、地层条 件而定。
❖ 缺点：岩石巷道掘进工作量大，岩 石钻孔工程量大。
影响钻孔弯曲因素
防喷接手
在向上钻孔钻进中，钻 杆内和钻杆与钻孔环间 隙的水会倒流，特别是 钻孔较深时，严重影响 钻进时效，在钻杆适当 的部位加上防喷接手， 能够抑制上述现象。
工程地质钻探培训课件
工程地质钻探培训课件第一节工程地质钻探按钻探目的不同，分为工程地质钻探和工程施工钻探。
工程地质钻探主要用于各种工程的勘察，如高层建筑、桥梁、水库、码头、地下铁路、越江和越海隧道等基础勘察。
用钻探的方法作为某种工程施工手段的工程钻称之为工程施工钻。
早期工程钻探技术采用岩心钻探、水井钻探和石油钻探的设备和工艺。
随着工程建筑、交通、水电等事业的发展，用于各项工程钻探的工作量日益增加，为满足不同需要，工程钻探的设备和工艺呈现出多样化及专用化，且已成为钻探技术的一个重要组成部分。
一、概述1、钻探的目的揭露并划分地层，鉴定和描述岩土性质和成分；了解地质构造和不良地质现象的分布、界限及形态等；自钻孔中采取岩土样品，确定岩土的物理力学性质；了解地下水的类型，测量地下水水位，采取水样，分析地下水的物理和化学性质；利用钻孔进行孔内原位测试(如十字板剪力试验、旁压试验、标准贯入试验等)、水文地质试验(如抽水试验、压水试验等)和长期观测等。
2、工程地质孔的类型：测绘孔；勘探孔；控制孔；实验孔。
3、钻探的特点工程地质钻探既不同于固体矿床钻探(岩心钻探)，也不同于水文地质钻探，其主要特点有以下几点：①工程地质钻探主要是在覆盖层中，孔深较浅，一般在50m以内。
孔径依照工程地质勘察的目的而定，其变化范围较大。
②在钻进过程中，不仅查明岩土的种类和性质、岩土的层位和厚度等一般地质、岩土特征，还要查明岩土的原状性。
如岩土的裂隙程度、密实程度、含水情况及风化特点等。
钻进过程中要连续或间隔地用取土器采取原状样品。
③孔内要进行各种试验工作，占用的时间较多，往往比钻进的时间还要长；钻进条件变化大，勘察对象分散。
④完孔时必须止水，以封闭地下水循环的人工通道。
二、钻探设备随着工程地质勘察规模的增大和地下建筑的发展，适宜于工程地质钻探的钻机也在不断地发展。
从初期的手摇钻机及利用岩心钻机进行工程地质钻探，发展到专门进行工程地质钻探的钻机。
这种钻机的种类较多，其功能各异，以适应不同的岩土钻进。
第一章钻探设备
3.按钻进方法可把钻机分成四类：
1)冲击式钻机；钢丝绳冲击式、钻杆冲击式钻机；
2)回转式钻机：立轴式、转盘式
3)振动式钻机；
4)无循环钻机：
（二）回转式钻机及其基本组成:根据钻机回转器的结构形式，回转式钻机可分为立轴式、转盘式二大类。
1、立轴式回转岩心钻机及其组成 :钻机由回转机构、给进机构、升降机构、传动机构、操纵装置及机座等基本部分组成。由于钻机类型不同，有些钻机还可能配备有控制测量仪表或其他附属装置。
3、
钻探用泵的类型及技术性能 :根据钻探工作对泵的要求，目前钻探主要采用往复泵。1）往复式泵的工作原理 :活塞在曲柄连杆的带动下，由左向右移动时，泵缸活塞左铡部分容积增大，压力降低，形成负压，水在外界大气压力作用下顶开吸水阀进入泵室，这一过程为吸水过程。当活塞由右向左运动时，泵缸活塞左侧部分容积减小，压力增大，顶开排水阀，水被排出，这一过程称为排水过程。形成了吸排水过程。 2）往复式泵的技术性能参数 :BW—250/40 B（泥浆泵）、W（卧式往复）、250（泵量 升/分）、40（泵压 公斤/厘米2）
3、钻机的技术参数:钻机的技术参数能综合反映钻机的经济、技术指标。某一时期钻机的技术参数也体现该时期机械科学技术水平、生产水平和钻探工艺水平。钻机的技术参数是选择钻机、使用钻机及评价钻机的重要依据。钻机的技术参数包括钻机的能力参数、各工作机构的工作参数，配备动力机的有关参数、钻机的重量及总体尺寸等。
3）往复式泵的主要优点 :① 能在冲洗液含有较高的固相含量及研磨性颗粒的条件下工作；② 能排送较大的泥浆中的颗粒；③ 容易使用与维护；④ 可靠性强；⑤ 可在较大的范围内调节泥浆压力及流量
三、钻塔及其附属设备:1、钻塔:钻塔的作用是提供足够的垂直高度，以供把钻杆下人孔内或从孔内提到地表。钻杆柱越长，钻杆越重，所需要的钻塔也越高越大。
1)冲击式钻机；钢丝绳冲击式、钻杆冲击式钻机；
2)回转式钻机：立轴式、转盘式
3)振动式钻机；
4)无循环钻机：
（二）回转式钻机及其基本组成:根据钻机回转器的结构形式，回转式钻机可分为立轴式、转盘式二大类。
1、立轴式回转岩心钻机及其组成 :钻机由回转机构、给进机构、升降机构、传动机构、操纵装置及机座等基本部分组成。由于钻机类型不同，有些钻机还可能配备有控制测量仪表或其他附属装置。
3、
钻探用泵的类型及技术性能 :根据钻探工作对泵的要求，目前钻探主要采用往复泵。1）往复式泵的工作原理 :活塞在曲柄连杆的带动下，由左向右移动时，泵缸活塞左铡部分容积增大，压力降低，形成负压，水在外界大气压力作用下顶开吸水阀进入泵室，这一过程为吸水过程。当活塞由右向左运动时，泵缸活塞左侧部分容积减小，压力增大，顶开排水阀，水被排出，这一过程称为排水过程。形成了吸排水过程。 2）往复式泵的技术性能参数 :BW—250/40 B（泥浆泵）、W（卧式往复）、250（泵量 升/分）、40（泵压 公斤/厘米2）
3、钻机的技术参数:钻机的技术参数能综合反映钻机的经济、技术指标。某一时期钻机的技术参数也体现该时期机械科学技术水平、生产水平和钻探工艺水平。钻机的技术参数是选择钻机、使用钻机及评价钻机的重要依据。钻机的技术参数包括钻机的能力参数、各工作机构的工作参数，配备动力机的有关参数、钻机的重量及总体尺寸等。
3）往复式泵的主要优点 :① 能在冲洗液含有较高的固相含量及研磨性颗粒的条件下工作；② 能排送较大的泥浆中的颗粒；③ 容易使用与维护；④ 可靠性强；⑤ 可在较大的范围内调节泥浆压力及流量
三、钻塔及其附属设备:1、钻塔:钻塔的作用是提供足够的垂直高度，以供把钻杆下人孔内或从孔内提到地表。钻杆柱越长，钻杆越重，所需要的钻塔也越高越大。
钻井设备和工具PPT课件
环保技术应用
阐述在钻井作业中如何应用环保技术，如使用环保型钻井液、减少 废气废水排放等。
环保效果评价
对采取的环保措施进行效果评价，分析其对改善环境质量、保护生 态环境的实际贡献。
THANKS
感谢观看
定期检查与保养计划制定
制定详细的定期检查计划，包括日检、周检、月 检等，确保设备正常运行。
根据设备使用情况和厂家建议，制定合理的保养 计划，包括更换润滑油、清洗过滤器等。
建立设备检查与保养记录，对每次检查和保养情 况进行详细记录，便于追踪和查询。
常见故障排查及维修方法
熟练掌握钻井设备与工具常见故障类型及原因，如电气故障、机械故障等。 针对不同类型的故障，制定相应的排查方法和维修措施，确保设备及时恢复正常。
制定安全操作规程
明确钻井设备与工具的安全操作 要求，包括设备启动、运行、停
机、维护等各个环节。
实施安全培训
对操作人员进行安全操作培训， 确保他们熟悉安全操作规程，掌
握正确的操作方法。
定期检查与考核
定期对操作人员的安全操作进行 检查和考核，发现问题及时纠正 ，确保安全操作制度得到有效执
行。
危险源辨识及风险评估方法
配电系统
对电力进行合理分配，确保各设备正 常运行。
控制系统
对钻井设备进行集中控制，实现自动 化和智能化钻井。
照明设备
提供钻井现场的照明，确保夜间作业 安全。
03
钻井工具介绍与分类
钻头类型及选择依据
钻头类型
包括刮刀钻头、牙轮钻头、金刚 石钻头等，适用于不同地层和钻 进需求。
选择依据
根据地层岩性、钻进效率、钻头 磨损情况等因素进行选择。
钻井设备和工具PPT 课件
目录
阐述在钻井作业中如何应用环保技术，如使用环保型钻井液、减少 废气废水排放等。
环保效果评价
对采取的环保措施进行效果评价，分析其对改善环境质量、保护生 态环境的实际贡献。
THANKS
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定期检查与保养计划制定
制定详细的定期检查计划，包括日检、周检、月 检等，确保设备正常运行。
根据设备使用情况和厂家建议，制定合理的保养 计划，包括更换润滑油、清洗过滤器等。
建立设备检查与保养记录，对每次检查和保养情 况进行详细记录，便于追踪和查询。
常见故障排查及维修方法
熟练掌握钻井设备与工具常见故障类型及原因，如电气故障、机械故障等。 针对不同类型的故障，制定相应的排查方法和维修措施，确保设备及时恢复正常。
制定安全操作规程
明确钻井设备与工具的安全操作 要求，包括设备启动、运行、停
机、维护等各个环节。
实施安全培训
对操作人员进行安全操作培训， 确保他们熟悉安全操作规程，掌
握正确的操作方法。
定期检查与考核
定期对操作人员的安全操作进行 检查和考核，发现问题及时纠正 ，确保安全操作制度得到有效执
行。
危险源辨识及风险评估方法
配电系统
对电力进行合理分配，确保各设备正 常运行。
控制系统
对钻井设备进行集中控制，实现自动 化和智能化钻井。
照明设备
提供钻井现场的照明，确保夜间作业 安全。
03
钻井工具介绍与分类
钻头类型及选择依据
钻头类型
包括刮刀钻头、牙轮钻头、金刚 石钻头等，适用于不同地层和钻 进需求。
选择依据
根据地层岩性、钻进效率、钻头 磨损情况等因素进行选择。
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2)变速箱的组成 由工作机构和换挡机构组成。 ①工作机构： 第一速： Ⅰ Ⅱ Ⅲ 轴：Z1Z2 Z8Z10
i1,10=n1/n10= Z2Z10/Z1Z8=45 × 45/23 × 23
第二速： Ⅰ Ⅱ Ⅲ 轴 ： Z1Z2 Z4Z3
i1,10=n1/n3= Z2Z3/Z1Z4=45 × 35/23 × 33
系列号
长螺旋钻机 夯实夯扩钻机 手把式岩心钻机 液压给进岩心钻机 R安装在罗曼车上 H安装在黄河车上
系列号 工作排量L/min
3型
特征标志 往复 类别标志 泥浆泵 TK探矿型（煤炭部立轴式） YL冶立型（冶金部立轴式）
1 2 3 4
100 160 250 400
四、钻探设备的发展
冲击式、回转式 1、50年代 仿前苏联XB---300、XB---500 瑞士XB---1000 2、60年代 自行设计制造 XU---600 3、70—80年代 成熟地生产工程地质、水文水井钻机 4、80年代末 设计制造了全液压动力头
Z2Z7Z10/Z1Z6Z8=45×27×45/23×23×22
齿轮啮合图
②换挡机构 三个拨叉滑杆都处于空挡位置时，钢球不 会进入球窝而不起互锁作用，此时只允许任意 一根滑杆移动，当拨动某一拨叉滑杆使其所控 滑动齿轮啮合时，就会使钢球分别嵌入另两根 拨叉滑杆的球窝内，阻止它们移动，这两根拨 叉所控制的齿轮就被锁定于空挡位置，换挡时 必须将原挂挡的滑杆回到空挡位置时，才能拨 动另一拨叉滑杆换挡。
第三速： Z5Z9 i1,9=n1/n9= Z2Z9/Z1Z5=45 × 29/23 × 39 第四速： Ⅰ Ⅲ 轴 ： Z1Z3’ Z1=Z3’ i1,3’=n1/n3’= Z3’/Z1=1 反挡速：
Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅲ 轴：Z1Z2 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 轴：Z1Z2
Z8Z7
Z6Z10
i1,10=n1/n10=
n
ut= H/∑ (t1 + t2)I × 720
I=1
M/台月
3、经济钻速
全孔总进尺与开孔到终孔所用时间之比。 Uc=H/tc ×720 M/台月 tc:开孔到终孔或将钻孔移交生产的全部 时间的消耗
n
tc= ∑ (t1 + t2)I + t3
I=1
检测、成井、成桩等停顿
4、循环钻速 全孔总进尺与循环时间之比。 Ucir=H/ tcir ×720 M/台月
一）、技术性能 二）、构造及工作原理 1、 拧管时先将下垫叉插入钻杆母接头的 切口，上垫叉插在公锁接头的切口出，然后向 前推头拧管机操纵杆，动盘顺时针方向回转， 即拧管上口 。
2、卸管时，上下垫叉安放位置与拧管 时相同，但必须使动盘拔柱与上垫叉尾 部夹角呈350°左右，以产生较大的冲击 力，拉动拧管机操纵杆使动盘反时针旋 转，冲打上垫叉。
3）液压卡盘及拧管机控制阀 三位六通阀 Ⅳ ①卡盘松开 ( 阀杆上移) １位：P A活塞下移，弹簧压缩，卡盘松开 B ｏ相通，压力油不流动拧管机不工作
2）钻机重量轻，可拆性好，便于搬 迁 3）结构简单，布局合理，手柄集中，操作灵活 可靠。 4）机架坚固，重心低，高速时稳定性好。 5）电动机驱动或柴油机驱动。 2、缺点 低挡密，高档少，不适应金刚石钻进。 二）主要技术性能 Ф42mm钻杆，1000M Ф50mm钻杆，700M 钻孔倾角 360度 外形尺寸 2640 ×1100 ×1750mm 钻机重量 15T
n
tcir= ∑ (t1 + t2)I + t3 + t4
I=1
从原孔移到新孔的时间
第二章 立轴式岩心钻机 第一节 XY---4型钻机 该钻机是一种机械传动，液压给进立轴式钻机， 主要适用于金刚石或硬质合金钻进方法，进行固体 矿产勘探，也可用于工程地质勘察、浅层石油、天 然气、地下水、堤坝灌浆、坑道通风、排水等钻探。 一、 XY---4型钻机的特点和主要技术性能 一） XY---4型钻机的特点 1、优点 1）有较高的立轴转速，最高达1588r/min，有八 个正挡，两个反挡。
组件内外齿圈向右移动，升降机连接动力，组 件内外齿圈传递给齿轮轴。 5 、 回转器 该回转器为立轴式回转器，有回转装置、给进 装置、卡盘。 将分动箱水平输出的动力和运动传递给垂直布 置的立轴，再通过卡盘将动力传递给钻杆柱，给进 装置油缸是向钻具传递轴向作用力，实现加压、减 压、钻具称重、强力提拔钻具等. ①回转 大弧齿轮传递给立轴导管、立轴，主轴通过卡盘 将钻杆夹紧固定,故钻具与主轴做相同的运动。
一、钻探设备的组成及功用
1、钻机 功能：1）深部钻进 2）起下钻具 2、泵 泥浆泵、砂石泵、注浆泵、砼泵 3、钻塔 升降钻具的构筑物。 1）A字型 2）桅杆 3）三腿 4）四腿
4、动力机 电动机、柴油机 5、空压机 通风、洗井、高压旋喷注奖 6、砼机械 搅拌机、输送车、振捣器 二、钻机的分类 1、按用途分类 1）岩心钻机 2）水文水井钻机 3）工程地质勘查钻机 4）工程施工钻机
300M车装转盘式水文水井钻机
3、
G-----1 系列号 1型 工程地质勘查钻机
系列型号 钻孔深度（M） 1 30 2 50 3 120
4、 CFG 5、 HJ 35 6、 XB—300 7、 XU---600 8、 SPC---600R 9、 SPC---300H 10、泥浆泵 B W----3
4 )微动升降钻具 再处理事故时，控制对两个抱闸压紧程度 不同，产生的摩擦力矩不同，可以进行微动钻 具。 注意：不允许同时刹住两个制动盘，以免 机械损坏。 7 、机座 机座用型钢和钢板焊接而成 由座底、前机架、后机架、移动油缸、压板 挡铁组成。 五、 液压拧管机 液压拧管机的作用： 减轻升降钻具时拧管的劳动强度。
3、万向轴 变速箱与分动箱之间的连接用万向轴。 万向轴的功用： 1）将变速箱输出的动力传至分动箱。 2）降低了变速箱与分动箱之间装配对中的精度。 3）方便拆卸变速箱与分动箱。 4）万向轴为传动轴，只传递扭矩。 4、分动箱 1）分动箱的功用： ① 将动力传分配给回转器和升降机。 ②对升降机有减速的作用。 ③对回转器来说又是一个2速变速箱，分动后 将得到8个正转和2个反转。
五、钻探生产过程中的钻速分析
一）从开孔到终孔的全过程 钻进 起下钻具 完成特种工作和检修设备 拆卸、搬迁 从新开孔 二）衡量钻进过程的技术指标 1）机械钻速 2）回次钻速 3）经济钻速 4）循环钻速 1、机械钻速 um 单位时间内的钻进进尺数
um= h/ t1
（m/h）
回次纯钻进时间 回次进尺
要达到最高的机械钻速，必须选择正确的钻进 方法、钻头的类型和适应钻进系统的操作规程。 2、回次钻速和技术钻速 1）回次钻速 ur 回次时间 ur= h/(t1 + t2) 起下钻时间 2）技术钻速ut
A 、液压卡盘的作用原理 进油： 松开钻具 活塞下行，卡圈下行压缩弹簧，在T型槽 的作用下，卡圈将三块卡瓦向外拉出。 泄油：夹紧钻具 碟黄推动卡圈上移（在弹簧的张力作用 下）、卡圈的斜槽推动压板和卡瓦向中心移动。 B 、下卡盘 在深孔钻进或强力提拔钻具时，使用手动 下卡盘。
6、 升降机 由卷筒、行星轮转动机构，水冷装置三部分组 成 1 )提升钻具 行星轮只能自转不能公转：刹住提升抱闸（提 升制动盘），松开制动抱闸，提升钻具. 2) 制动钻具 刹住制动抱闸，松开提升抱闸，制动钻具．即 卷筒和内齿圈同时被刹住不转，钻具停止升降。 此时，行星轮既自转又公转，带动行星支架公转。 3)自重下降 两个抱闸同时松开，在钻具的自重作用下， 拉动钢绳下降钻具。
六 液压操纵系统 一）、液压操纵系统的功用 1 、 完成立轴下降，停留，上升，移动钻机，松 紧卡盘，拧卸钻杆 2 、 通过调整钻进压力可以满足加压钻进和减压 钻进,强力提拔。 3 、 通过流量的调节可以控制立轴下降的速度 4 、通过系统压力表可以反映系统的压力 5 、通过钻压表可以反映钻进压力，钻具重量加 减压值的大小。 二）组成 三）液压操纵系统工作原理及元件构造
2）分动箱的工作原理
①分动箱分动到回转器的工作原理 万向轴输入转速到输入轴１６，z１３与ｚ１２ 啮合、 ｚ１１与ｚ１９啮合，再ｚ１８与ｚ１９的内 齿圈啮合传递给回转器为低速挡 n1/n18=z12/z13×z19/z11×z18/z19〞 z18=z19〞 万向轴输入转速到输入轴16 ， z１３与ｚ１２ 啮合,ｚ１2与ｚ１8啮合传递给回转器为高速挡 n1/n18= z12/z13×z1８/z1２ z1２为惰轮 ②分动箱分动到升降机 组件内外齿圈向左移动升降机轴断开，切 断与升降机的动力.
4）离合器的间隙调整 当摩擦片磨损后，必须及时调整摩擦片之 间的间隙，先松开六角螺钉22，将调整螺母顺 时针旋转，摩擦片之间的间隙变小，离合器则 紧；逆时针旋转，摩擦片之间的间隙变大，离 合器则松。调整好后，应将六角螺钉拧紧，保 险片起定位作用，防止调整螺母自行松动。 2、变速箱 可产生四个正转速度和一个反挡速度。 1）变速箱的功用 变更回转器和卷扬机的转速及扭矩，并改 变回转器的方向。
1
二、机械传动系统及主要部件构造的工作原理 一）机械传动系统 电动机、变速箱、万向轴、分动箱、回转器、 升降机
二）各部件结构与工作原理 1、摩擦离合器
1）离合器的功用 在动力机运转时用于接通或切断动力，在 负荷超载时摩擦面打滑，限制扭矩，起到过载 保护作用。 2）离合器的结构特点 3）离合器的工作原理 将手柄向左扳动，转动拨叉，带动滑套、 连杆、压脚，推动压力盘向左移动压紧，4个 弹簧被压缩，使主动摩擦盘与从动摩擦盘、动 摩擦盘紧密地贴合在一起，靠摩擦力的作用传 递力矩，将操纵手柄向右扳动，由于4个弹簧 的作用，使主动摩擦盘与从动摩擦盘、动摩擦 盘间出现间隙，即三者分离，动力被切断。
②给进装置 回转器箱体两侧有两个给进油缸，用螺母 将活塞杆与横梁固定在一起，液压卡盘和活 塞、活塞杆固定在一起，在液压油的作用下， 活塞和活塞杆作上下运动时，横梁即可带动 立轴上下运动，以实现给进，倒杆和提升运 动，同时又不会影响主轴的回转运动，为了 增加立轴与卡盘回转的稳定性，横梁上对称 地固定有两杆导向杆，左导向杆上刻有cm为 单位的给进标尺，用以观察给进速度。 3 、液压卡盘和手动卡盘 功用：将回转运动、轴向运动、给进力 传给钻杆柱。