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反井鉆機/破巖滾刀/鉆桿的選擇
來源:www.www.penastar.com.cn 作者:admin 日期:2015-06-29 05:41:34 熱度:721 ℃
反井鉆機選擇
3.1 鉆孔參數的確定 工程本身已確定了鉆孔深度和傾角,還要確定擴孔直徑。鉆孔的作用是溜渣、排水、通風,因此要有足夠的斷面強。需要再擴挖(刷大)的工程,擴挖期間不發生堵塞。擴孔直徑太小,除了容易發生堵塞外,還增加了擴挖時打眼和出渣工作量,降低擴挖速度。導井直徑過大,反井鉆井施工成本增加,因此,鉆孔直徑選擇必須合理,一般 鉆孔直徑選擇如表4-1。
3.1 鉆孔參數的確定 工程本身已確定了鉆孔深度和傾角,還要確定擴孔直徑。鉆孔的作用是溜渣、排水、通風,因此要有足夠的斷面強。需要再擴挖(刷大)的工程,擴挖期間不發生堵塞。擴孔直徑太小,除了容易發生堵塞外,還增加了擴挖時打眼和出渣工作量,降低擴挖速度。導井直徑過大,反井鉆井施工成本增加,因此,鉆孔直徑選擇必須合理,一般 鉆孔直徑選擇如表4-1。
表 4-1 鉆孔直徑選擇參考
3.2 選擇破巖滾刀 反井鉆機靠滾刀對巖石的擠壓、刮削和剪切破碎巖石,根據巖石的礦物構成、硬度、磨蝕性以及抗壓、抗拉、抗剪等力學指標來確定 滾刀齒形類型,選擇如下: 巖石的磨蝕性:低→中→高; 硬度:軟→中硬→堅硬 齒形:楔齒→錐形→復合型→球形; 滾刀結構:單刃盤形滾刀(無鑲齒)→多刃盤形滾刀(刀刃上鑲 齒)→無刃滾刀(刀體錐面鑲齒)。 反井鉆機滾刀選擇后,根據巖石條件在擴孔鉆頭合理布置滾刀, 也就可以確定,破碎巖石需要的最大鉆壓。 如在抗壓強度100MPa的巖石中,鉆進深度200m、直徑1.4m的鉆孔,在擴孔鉆頭上需要布置6把中硬巖滾刀,每把滾刀需要約30kN破巖壓力,整個鉆頭的破巖鉆壓180kN。
3.3 鉆桿選擇 鉆桿包括普通鉆桿、穩定鉆桿、接頭鉆桿,選擇鉆桿時要滿足拉力和扭矩共同作用下的強度、剛度要求,同時要達到一定的抗疲勞破壞能力,鉆桿連接絲扣要有通用性和互換性。鉆桿選擇完成后,鉆桿的重量是影響鉆機選擇的因素。如有效長度1.0m、外徑182mm的鉆桿,重量約155kg。穩定鉆桿和接頭鉆桿外徑,要予導孔鉆頭外徑匹 配。
3.4 反井鉆機的選擇 首先根據鉆孔深度、鉆孔直徑,初步選擇相應的反井鉆機,然后對鉆 機的主要技術參數進行驗算: 實際工作拉力=動力頭重量+擴孔鉆頭重量+鉆桿重量+最大鉆壓 實際工作扭矩=破巖阻力矩+摩擦阻力 如在抗壓強度100MPa的巖石中,鉆進深度200m、直徑1.4m的鉆孔,可以初步選擇LM-200型反井鉆機(其參數前面以作說明), 進行鉆機拉力和扭矩驗算: 實際工作拉力=40kN(動力頭及油缸重量)+25kN(擴空鉆頭重量)+200m×155kg×9.8(重力加速度)/1000+180kN(鉆壓)= 548.8kN 扭矩 一般要求實際工作拉力不超過鉆機設計最大提升力的60%,扭矩不超過設計最大扭矩的60%。在本例中LM-200型反井鉆機最大拉力為850kN,實際工作拉力/最大拉力比是64.5%,LM-200型基本上 滿足工程要求,但也可以選擇更大的型號的反井鉆機。
3.3 鉆桿選擇 鉆桿包括普通鉆桿、穩定鉆桿、接頭鉆桿,選擇鉆桿時要滿足拉力和扭矩共同作用下的強度、剛度要求,同時要達到一定的抗疲勞破壞能力,鉆桿連接絲扣要有通用性和互換性。鉆桿選擇完成后,鉆桿的重量是影響鉆機選擇的因素。如有效長度1.0m、外徑182mm的鉆桿,重量約155kg。穩定鉆桿和接頭鉆桿外徑,要予導孔鉆頭外徑匹 配。
3.4 反井鉆機的選擇 首先根據鉆孔深度、鉆孔直徑,初步選擇相應的反井鉆機,然后對鉆 機的主要技術參數進行驗算: 實際工作拉力=動力頭重量+擴孔鉆頭重量+鉆桿重量+最大鉆壓 實際工作扭矩=破巖阻力矩+摩擦阻力 如在抗壓強度100MPa的巖石中,鉆進深度200m、直徑1.4m的鉆孔,可以初步選擇LM-200型反井鉆機(其參數前面以作說明), 進行鉆機拉力和扭矩驗算: 實際工作拉力=40kN(動力頭及油缸重量)+25kN(擴空鉆頭重量)+200m×155kg×9.8(重力加速度)/1000+180kN(鉆壓)= 548.8kN 扭矩 一般要求實際工作拉力不超過鉆機設計最大提升力的60%,扭矩不超過設計最大扭矩的60%。在本例中LM-200型反井鉆機最大拉力為850kN,實際工作拉力/最大拉力比是64.5%,LM-200型基本上 滿足工程要求,但也可以選擇更大的型號的反井鉆機。
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