篇一：反井钻机说明书
ZFY0.9/ 90 型 (LM- 90) ZFY1.2/120型 (LM-120)
ZFY1.4/200型 (LM-200) 煤矿用反井钻机 ZFY1.8/250型 (LM-250) ZFY1.4/300型 (LM-300)
使用说明书
常州立鼎煤矿机械有限公司
2004.12
目录
1. 概述
1.1产品特点1 2主要用途及适用范围 1.2.1主要用途 1.2.2适用范围
1.2.2.1运用的地质条件范围广：
1.2.2.2适用于多种孔径，深度和斜度：2 1.3品种规格
1.4型号组成及代表意义
1.5使用环境条件 3 1.6工作条件
1.6.1 工作点要求
1.6.2钻机透点场地条件
1.7对环境及能源的影响 4 1.8安全
2. 结构特征与工作原理
2.1总体结构及工作原理、工作特征 2.1.1总体结构 2.1.2 工作原理
2.1.3工作特征 5 2.2主要部件的结构、作用及其工作原理 2.2.1主机部分 2.2.2钻具部分
2.3各单元结构之间的机电联系，系统工作原理，故障报警系统。2.4辅助装置的功能结构及其工作原理，工作特征 6 2.4.1上支撑和下支撑 2.4.2转盘吊 2.4.3机械手 2.4.4钻机平车
2.4.5辅助卸扣装置 7 3. 技术特性 3.1主要性能 3.2主要参数
4. 尺寸、重量
5. 安装、调整、试运转及执行的技术标准8 5.1设备基础、安装条件及安装的技术要求 5.1.1设备基础
5.1.2安装条件及安装技术要求
5.2安装、调整程序，方法及注意事项9 5.2.1钻机运输
5.2.2安装、调整程序
5.3安装、调整后的验收试验项目及执行的技术标准 10 5.4试运行 6. 使用、操作
6.1使用前的准备和检查 6.2使用中的安全说明
6.3钻机运行工作的操作程序、方法及注意事项 11 6.3.1动力水龙头出轴转速调整 6.3.2接钻杆 6.3.3导孔钻进 6.3.4扩孔钻进
6.3.5卸钻杆12 6.4运行中的监测和记录
6.5停机的操作程序、方法及注意事项13 6.5.1导孔钻进作业情况
6.5.2扩孔钻进作业情况 14 7. 故障分析与排除 15 8.安全保护装置及事故处理16 8.1 安全保护装置及注意事项 17 8.2 出现故障时的处理程序和方法 18 9. 安全警示 10. 保养、维修
10.1日常的维修、保养 19 10.1.1日常的维修 （一）、每班检查（二）、每运转500小时检查（三）、每运转1000小时检查 20 10.1.2钻机的保养 21
11.运输、贮存 11.1运输 11.2贮存
12.开箱及检查
12.1每台合格的反井钻机应在明显部位装有产品标牌。 12.2包装 13.其他
13.1售後服务事项 13.2联系方法
1. 概述
ZYF0.9/90型、ZYF1.2/120型、ZYF1.4/200型、ZYF1.8/250型、
ZYF1.4/300型反井钻机（以下简称反井钻机）是由煤炭科学研究总院北京建井研究所设计，由常州市立鼎煤矿机械有限公司生产制造。它以正向钻出导孔后、反向扩孔方式进行作业的旋转式钻机。
ZYF0.9/90型、ZYF1.2/120型、ZYF1.4/200型、ZYF1.8/250型、
ZYF1.4/300型煤矿用反井钻机型反井钻机在吸收国内、外反井钻机的经验，以及我国立井钻井技术成果的基础上研制开发的，技术上处于国内领先水平，达到了九十年代国际同类机型的先进水平。 1. 1产品特点
反井钻机施工中的几个术语：
导孔：反井钻机中，用三牙轮钻头沿全井深正向钻出的导向孔。 扩孔器：用于扩孔钻进的钻头。
扩孔： 导孔钻出后，利用扩孔器反向钻进并把井径扩大的过程。 反井钻机：以正向钻出导孔后反向扩孔方式进行作业的旋转式钻机。 动力水笼头：反井钻机中产生并输出扭矩和输送洗井液的综合装置。 稳定钻杆：具有稳定钻进、导向和传递扭矩等多种功能的钻杆。 开孔钻杆：用于保证导孔的开孔质量的特殊钻杆。
“反井钻机以正向钻出导孔后反向扩孔方式进行作业”这是它区别于其它类型钻机最本质的特征。
ZYF0.9/90型、ZYF1.2/120型、ZYF1.4/200型、ZYF1.8/250型、ZYF1.4/300型反井钻机型反井钻机还具备以下优点：
⑴ 钻机的推、拉力，旋转扭矩，转速等主要参数设计合理，钻井工艺简单，能满足不同地质条件下以及多种孔径的施工要求； ⑵ 采用全液压驱动，结构紧凑、重量轻、功率省；
⑶ 主机安装运输以及调整全部机械化、简单省力、迅速安全，不需要辅助设备；
⑷ 主机液压系统简单可靠，操作容易，大部分液压元件采用国标系列的名牌元件，维修更换方便；
⑸ 钻井工序实现机械化作业，操作简单、安全，改善了劳动条件，减轻了劳动强度；
⑹ 钻杆丝扣采用API国际通用标准、安全可靠、互换性好、寿命长，装卸钻具工艺合理、辅助时间短，钻机配有开孔钻杆和特制的稳定钻杆，
篇二：LM系列反井钻机说明书
LM 系 列 反 井 钻 机
—暗井施工的最有效设备
煤科总院北京建井研究所设计 江苏省苏南煤矿机械厂制造
一九九二年五月
目 录
—、LM系列反井钻的机的概述???????????????1 二、LM系列反井钻机的结构和工作原理???????????1 1.LM系列反井钻机的结构 2.1M系列反井钻机的工作原理
三、LM系列反井钻机的主要技术参数????????????2 四、LM系列反井钻机的用途及特点?????????????2 五、LM系列反井钻机施工经验???????????????3 1.适用的地质条件范围广 2.适用于多种孔径，深度和斜度
3.施工方法简单可靠 4.使用效果及经济效益
六、LM系列反井钻机的发展前景??????????????6 七、LM系列反井钻机对用户的要求?????????????6
一、LM系列反井钻机的概述
LM系列反井钻机是由煤炭抖学研究总院北京建井研究所设计，江苏省苏南煤矿机械厂 制造的。IM系列反扑钻机是在吸收国内外反井钻机的经验，以及我国立井钻井技术成果的基础上研制的，技术上处于国内领先水平，达到了八十年代国外同类机型的先进水平。
LM-120型反井钻机是国家“七、五”重点科技攻关项目，于1987年5月原煤炭部技术鉴定。目前，已研制出-90型，LM-120型、LM-200型三种型号的LM系列反井钻机，均已批量生产。LM系列反井钻机于1991年10月经国家质量奖审定委员会批准荣获国家金质奖章也是国家“八、五”期间新技术、新产品百项推广项目之一，产品已先后销往大同、北京、开滦、鹤岗、鸡西、淮南、徐州、西山等三十多个矿务局、深受广大用户的好评，取得了良好的经济效益和社会效益。
二、LM系列反井钻机的结构和工作原理
1．LM系列反井钻机的结构
LM系列反井钻叽一般包括两大部分：主机部分和钻具部分。
主机部分包括机架，液压泵站，操作控制系统。机架是两个“〔”形半架拼装结构，承受钻机工作时所受的外部准、拉、扭等作用力，液压泵站和操作控制系统用于驱动钻机运转，控制钻机工况，以实观不同条件下不同的钻井工艺的要求。
钻具部分包括开孔钻杆、稳定钻杆、普通钻杆、导孔钻头、扩孔钻头等。
钻机可以在600或900mm轨距的轨道上行走，安装起来十分方便，不需要其它辅助设备。图1是LM-120型反井钻机结构示意图。LM系列反井钻机的结构相似，只是外形尺寸和技术参数不同。
2．LM系列反井钻机的工作原理
钻机的主传动通过动力水笼头传递给钻具系统，带动导孔钻头或扩孔钻头旋转。导孔钻头上的牙轮或扩孔钻头刀盘上的滚刀在井底运动，在钻压作用下滚刀对岩石冲击、挤压和剪切，使岩石破碎。导孔钻进时破碎的岩屑被正循环的清水或泥浆排出钻孔外；扩孔时的岩屑直接落到下水平巷道中，由扒装机装运矿车升井。导孔由上水平向下水平钻进，扩孔由下水平向上水平提拉(钻头)。
三、LM系列反井钻机的主要技术参数
表1 LM系列反井钻机主要技术参数
四、LM系列反井钻机的用途及特点
LM系列反井钻机是钻凿暗井（井下煤仓，通风孔、延深井筒和溜煤眼等）的高效设备。它具有下列特点：
1.钻机的推拉力、旋转扭矩，转速等主要参数设计合理，钻井工艺简单，能满足不同地质条件下以及多种孔径的施工要求；
2.采用全液压驱动，结构紧凑，重量轻，功率省；
3.主机安装运输以及调整全部机械化，简单省力，迅速安全，不需辅助设备； 4.主机液压系统简单可靠，操作容易，大部分液压元件及密封件与井下综采设备液压元件通用，维修更换方便；
5.钻杆丝扣采用API国际通用标准，安全可靠，互换性好，寿命长，装卸钻具工艺合理，辅助时间短，钻机配有开孔钻杆和特制的稳定钻杆，能有效地防止井孔偏斜；
6.钻井工序实现机械化作业，操作简单安全，改善了劳动条件，减轻了劳动强度； 7.钻机适用性强，可在较复杂的煤系岩层，如膨胀性岩层，断层以及涌水量大的地质条件下施工；
8．钻机是防爆型的，适用于各级瓦斯矿； 9．扩孔钻头有喷水装置，可以降尘及冷却刀具；
10．钻机效率高，成井速度快，质量好。
五、LM系列反钻井机的施工经验
1．适用的地质条件范围广
LM系列反井钻机适用于硬度13—14的名种岩石，对于特硬岩门(超过f14)可以专门订做特制滚刀。该钻机还适用于软岩、膨胀岩、煤层及断层破碎带的岩石，适用于超级瓦斯矿井。例如：
<1>北京矿务局大台矿一口井，井深99．7m，其中超过“2的岩石为55．2米，导孔纯钻
进时间1．25m／h，·扩孔纯钻进时·间0．73m／h。
<2>鹤岗矿务局南山矿一口井，井深78m，其中含煤层28m。该矿属超级瓦斯矿(山? 瓦斯压力大，地质钻没法钻进)。导孔纯钻进时间3，8m／h，扩孔纯钻进时间1．5m／h。 <3>开滦矿务局赵各庄矿一口井，井深82m，其中含膨胀岩层25m，初用清水导孔排 渣，至孔深52m处钻杆堵塞，无法钻进，后改用泥浆芋孔排渣，顺利完成该井施工任务。 2。适用于多种孔径、深度和斜度
IM系列反井钻机潜在能力大，安全系数高，能适用于多种孔径和深度以及60’一90‘斜
度的暗井。
IM一120型反钻并机设计直径为1．2m，深度为120m，在山西轩岗矿务局焦家塞矿，一次
打井236．5m，是设计打孔深度的1．97倍。
LM一200型反井钻机设计直径为2m，深度为150m~设计直径1．4m，深度为200m。在
山东汶甫煤矿一次打井316m(直径为1．4m)，是设计打孔深度的·1．58倍。该井是目前使用
国产钻机钻井的最深暗井。
LM一90型反井钻机设计直径为0，9m，深度为90m。在山东横河矿打一井，，斜度为60’，
实测偏斜率小于o．2％。 ． 3．施工方法简单可靠
工M系列反井钻机的主机是由三个600mm轨距的(或900mm轨距)车组成，可直接运 至施工现场。在准备好基础及峒室后，不田其它辅助设备而直接安装，根据不同m质苎竺’。 选择相应的压(或拉)力，扭矩进行钻进，钻进操作简单方便，先向下打一导Ⅱ，贯5匿 T 水平后，卸下导钻孔头，向上扩孔至上水平即成井。 4．使用效果及经济效益
LM系列反井钻机现已在全国三十多个矿务局成功使用。鹤岗矿务局一位老工程认中：：LM系列反井钻机是建井工艺的一场革命， 是矿山建设安全的可靠保证。”IM系列反并钻
m*言于发票盂尝￡之言之萼盂：黑1987年：：月u，，中间包括运回厂主签
定会3个月)，在运输条件极差(来回8次暗井吊罐底，4次斜井提升，457mm轨BE 输)，
一3一
篇三：反井钻机施工
国产反井钻机在水电工程的应用
谭金龙 马绍龙
摘要：反井钻机导井施工方法于1950年在北美首先发展，60年代中期，反井钻机导井施工方法在欧洲，特别是德国开始受到欢迎。我国自70年代开始研制反井钻机，并先后在媒炭和冶金系统中应用， 1992年水电系统第一次引进反井钻机，在十三陵抽水蓄能电站的出线洞、调压井和高压管道斜井等工程上，使用反井钻机进行导井法施工，并取得了高效、安全、优质、经济的效果。水电十四局是较早应用、探索反井钻机导井施工的水电施工企业，5年来对反井钻机的应用，特别是国产反井钻机的应用进行了深入、全面的探索，并取得了一定的经验。
关键词国产反井钻机 导井施工方法 水电工程 应用
一、前言
1、反井钻机概述
反井钻机导井施工方法于1950年在北美首先发展，60年代中期，反井钻机导井施工方法在欧洲，特别是德国开始受到欢迎，当时反井钻机钻孔直径为1.2m，深度为150～200m；而到70年代初期，钻孔直径可达2.0～
2.4m，钻孔深度可达250～500m；发展到今天，世界上已有众多厂家生产反井钻机，典型的有美国罗宾斯公司，可提供28种型号的产品，钻孔直径为1.2～6.0m，钻孔深度可达900m，德国维尔特公司生产的HG100、160、210、250、330SP系列，钻孔直径从1.4～6.0m，钻孔深度高达1000m。 我国自70年代开始研制反井钻机，并先后在媒炭和冶金系统中应用，产品多集中于小直径扩孔的反井钻机，典型产品有苏南煤机厂生产的LM－90～300系列、长沙矿山研究院生产的TYZ1000～1500系列及西北有色冶金机械厂生产的的AF-2000等，钻孔直径为0.9m～2.4m，钻孔深度可达250m。
1992年水电系统第一次引进反井钻机，在十三陵抽水蓄能电站的出线洞、调压井和高压管道斜井等工程上，使用反井钻机进行导井法施工，并取得了高效、安全、优质、经济的效果。此后反井钻机又在河南小浪底水利枢纽工程、山西万家寨引黄入晋工程、云南大朝山水电站等使用。 水力发电站为满足不同条件和对水工结构物功能上的要求，设立地下竖井式闸门井、调压井和垂直与斜井压力管道。竖井、斜井施工素有“咽
喉工程、死亡之谷”之称。因此竖井及斜井施工历来都是水电施工行业的难点和重点。
而水电十四局在水电工程施工中享有“地下铁军”的荣誉称号，为了满足水电站地下工程施工，水电十四局根据水电工程市场需要于2002年7月购买了第一台LM-200型反井钻机，在湖北省水布垭电站成功应用，至2004年12月先后购买共4台反井钻，先后在贵州三板溪水电站、云南省小湾水电站、云南省溪洛渡水电站、湖北省水布垭、三峡水电站等成功应用。
ML系列国产反井钻机由煤炭科学研究总院、北京建井研究所设计，由江苏苏南煤矿机械厂制造。反井钻机设计主要用于煤矿开采，设计施工的岩石硬度较低，岩石硬度为12级以下。反井钻机由主机、油泵车、操作平台组成，施工时配置泥浆泵、循环水输送的潜水泵、5t随车吊等。反井钻机结构见附图1。
反井钻机结构示意图
2、反井钻机在水电工程的竖井、斜井导井施工的应用
2002年7月水电十四购买了第一台ML-200型反井钻机并在湖北水布垭电站使用，水布垭电站的岩石为灰岩，岩石硬度为9～12级，共施工7条竖井（最长竖井181 m），4条斜井（倾角为60度，长150m），总计施工1400 m。
2003年6月水电十四购买了第二台ML-200型反井钻机在贵州省三板溪水电站使用，三板溪水电站的岩石为花岗岩，岩石硬度为14～16级，共施工6条竖井（最长竖井186 m），总计施工670m。
2004年8月水电十四购买了第三台ML-280型反井钻机在云南省小湾水电站使用，小湾水电站的岩石为花岗岩，岩石硬度为14～16级，共施工11条竖井（最长竖井212 m），总计施工1525m。
2004年12月水电十四购买了第四台RHNO300型进口反井钻机在广州惠蓄水电站使用，惠蓄水电站的岩石为花岗岩，岩石硬度为14～16级，共施工3条竖井（最长竖井177 m），2条斜井（倾角为60度，最长303.7m），总计施工1085m。
2005年3月水电十四采用ML-200型反井钻机在湖北省三峡水电站使用，三峡水电站的岩石为花岗岩，岩石硬度为14～16级，共施工2条竖井（最长竖井82 m），总计施工164m。
2006年3月水电十四采用ML-200型、ML-280型反井钻机分别在云南省溪洛渡水电站右岸地下厂房、四川省锦屏二级水电站使用，溪洛渡水电站的岩石为花岗岩，岩石硬度为14～16级，共施工2条竖井（最长竖井215 m。近期要施工的竖井有20条，计2540m）；四川省锦屏二级水电站岩石为灰岩，岩石硬度为12级，共施工1条竖井（长191 m）。总计施工600m。
截至2006年9月大理分局机械化项目部累计施工竖井32条，6条斜井。总计施工竖、斜井5514 m。
二、反井钻机施工的基本原理
反井钻机施工原理：由电机带动主机液压马达驱动动动力水龙头，利用液压动力将扭矩传递给钻具系统，带动钻具旋转，并向上、下升降，岩石产生挤压和剪切作用，使其破碎。
反井钻机施工分两个步骤进行，先采用?216mm小钻头从上至下钻进到钻下平洞，在钻进过程中采用泥浆泵或高压水泵从泥浆池抽至动力水龙头，高压水沿钻杆至钻头排水孔压出，将石碴从钻杆与孔壁间的环行空间排至排碴槽，最后进入沉渣池。导孔贯通后（停止泥浆泵或高压水泵运行）然后卸下小钻头，改换成?1.4m镶齿盘形滚刀钻头，由下向上扩孔。再采用镰齿盘形滚刀在钻压的作用下沿井底滚动，从而对从下至上滚刀对岩石切削、挤压完成竖井及斜井开挖，扩孔时的石碴经过冷却水的冲刷和自重坠落到下平洞。
三、反井钻机竖、斜导井施工工法的特点
1、反井钻机竖、斜井施工的特点
反井钻机在施工竖、斜井的导孔过程中全部采用机械设备，只需要熟练的技工操作就行，反井钻机操作简单、安全，对环境造成污染非常小，作业人员比较少。每个班只需要4～5人。但是反井钻机一次性投入相对较高，国产一台套LM-200型钻机投入使用其费用约145万元。一台套进口RHNO300型反井钻机投入费用约1400万元。
四、传统人工竖、斜井导井施工特点
斜井和竖井施工方法有全断面一次开挖法和导井开挖法两种方式，其中传统导井法开挖方式有正井、反井或正反井结合法。反导井施工通常采用吊罐法、爬罐法或深孔分段爆破法，传统导井法施工目前在水利水电工程中应用比较普遍，施工工艺应用得较为纯熟。一次性投入比较少，主要投入的设备：20m3空压机一台、手风钻10把、通风设备一台、运输设备一台（卷扬机、吊罐爬罐），投入费用不到40万元。如果采用阿立玛克爬罐则投入费用将增大，一台阿立玛克爬罐售价为255万元。传统人工导井法施工无论采用正导井法、反导井法、吊罐法施工，均需要人员及设备至开挖掌子面进行钻爆施工。因此在施工过程中均不可避免地存在着安全隐患，而通风散烟困难，进度也容易受限制等。据统计，深度在100m左右的洞室导井开挖一般日平均进尺在1～1.5m左右。人工导井施工方法对井深有一定的限制，深度越深，施工难度越大、安全隐患更大。
五、反井钻机与传统人工导井施工工艺的比较
水力发电站为满足不同条件和对水工结构物功能上的要求，设立地下竖井式闸门井、调压井和垂直与斜井压力管道。根据对我国68座不同坝型和不同开发型式的大型水电站的统计，其中有地下竖井、斜井的电站就有28座，占41%，而且每座电站都有数个竖井、斜井。从规模上看，调压井直径已达24m以上，井深达90m以上，垂直压力管道深度已达300m以上。天生桥二级两段斜井深已达754m，可以说竖井、斜井在水电建设中占有一定的比重。竖井、斜井开挖又是其施工的重要环节，而且由于竖井、斜井施工难度很大，往往是电站建设工期的控制项目之一。为了解决这个难题，水电建设者们克服了诸多困难，不断地学习、借鉴、研究和应用新的施工方法和技术，推动了我国水电竖井、斜井开挖技术的发展。
从开挖方法和施工设备的发展来看，已从正井人工吊碴开挖发展到人工反井
溜碴法、人工配合机械的反井吊罐法、反井爬罐法。而后又发明了劳动强度较低的一次钻孔反井分段爆破法和反井钻机开挖方法等。应该说，从正井开挖进入应用重力势能的反井开挖法，是竖井开挖技术质的飞跃。一次钻孔分段爆破是一项技术进步，而反井钻机的应用更使竖井、斜井开挖进入了一个新的阶段。
1、传统人工导井施工法分析
（1）正导井开挖法
上马岭电站调压井开挖和压力管道上部开挖，采用自上而下的正井开挖方法。天生桥调压井为了加快施工进展，顶部也采用上部吊碴方法。永定河上马岭电站压力管道倾角33°11′26.5″，开挖直径6.6m，全长179m，开始从上弯段向下开挖，施工十分困难，进展很慢，后来在中间增开一条“七、一”支洞，开始从下而上的反井开挖，初步解决了出碴问题。
（2）反导井开挖法
云南大朝山电站尾水设4个闸门井，开挖断面为12×16m，闸门井高45m，都是采用2×3 m断面开挖反导井，采用人工搭设脚手架平台进施工反井施工，施工中配置2台手风钻，47天向上开挖导井45m，平均日进尺0.96m，最高日进尺2.5m。
（3）反井爬罐导井开挖法
广蓄电站压力管道斜井，上斜井长406.22m，下斜井长347.45m。开挖直径
9.7m，倾角50°。斜井开挖采用正、反井结合方法施工，先开挖2.4×2m下导井（底拱），采用上、下对口四个工作面同时开挖。上部向下开挖提升出碴，下部向上用阿立马克STH-500型（柴油）和STH-588型（电动）爬罐。上斜井导井用127天完成，最高月进尺90m；下斜井导井用125天完成，月进尺77m。上斜井下口工作面平均日进尺2.595m，下斜井下口平均日进尺1.974m。
天生桥电站压力管道，长159.5m（总计178.3m）。大井直径.7m，竖井导井用阿立马克爬罐开挖，断面2.5m×2.5m，每个循环进尺1～1.5m，平均月进尺55m，最高月进尺80m。
（4）反井吊罐导井开挖法
反井吊罐开挖导井，是从冶金系统引进到水电六局的，而后在一些水电站施工中推广应用。
渔子溪埋藏式竖井压力管道竖井为272.2m，开挖直径5.2m，钢衬直径3.4m，
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