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如何选择履带式潜孔钻机的型号?

2018-11-13 11:15 未知 []
  潜孔钻机在注浆作业中的使用越来越广泛,注浆加固多为露天作业,本文主要讨论如何选择履带式潜孔钻机的型号。
  1、选型原则
  (1)生产上适用
  所选购的钻机要满足工程施工需要的同时,应根据企业通常条件下所承担的施工任务合理配置,充分考虑钻机适用范围,既要满足当前施工需要,又要兼顾未来其他生产条件下对钻机的需求,只有生产上适用性强的钻机才能更好地显现其投资效果。
  (2)技术上先进
  在满足生产需要的同时,要求其性能指标保持~定的先进性,有利于延长其技术寿命,小会短期面临淘汰,从长远来看,符合企业可持续发展要求,更能有效保护投资。
  (3)操作性及可维修性
  操作简单,便于工人熟练掌握操作技能,缩短辅助作业时问,如场地平整、钻机移位、钻架升降、钻杆接换、气水用阀的调节等。
  钻机结构简单易修、配件通用性强、货源供应充分可降低配件采购价格,设备运转及管理成本。钻机维修难度小、技术支援和售后服务有保障,在机械出现故障时,现场维修工人能及时修复,可避免因等待厂家的技术救援而延误施工生产。
潜孔钻头
  (4)安全及环保性能
  目前国家对产品的安全、环保性能非常重视,选购新设备时要注意制造材料、各种安全装置是否齐全、施工工作噪声、废气和废物排放是否达到国家有关法规要求等。
  (5)经济合理
  要求设备购置价格合理,在使用过程中能耗、维护费用低,并且投资回收期较短,以利于企业资金流转。
  2、钻机技术参数的选择
  注浆作业施工主要是由潜孔钻机在路基需加固部位按要求的钻孔深度、直径钻孔,钻孔完成后通过注浆泵把水泥浆由钻机的空心钻杆注入土层内部,使土体的空隙或孔隙问充满浆液并固化。空气压缩机为钻机冲击器提供压缩空气,带动冲击器活塞做往复运动,完成冲击钻孔,吹出钻渣。所以,在对潜孔钻机的技术参数予以比选的同时,要兼顾与其配套空压机的技术指标及经济性。
  (1)工作面硬度
  不同岩石具有不同硬度指标,可钻性也不一样。通常用坚固性来表示岩石在破碎时的难易程度。坚固性的大小用坚固性系数来表示,坚固性系数又叫硬度系数,也叫普氏硬度系数f值。
  工程施工中需要根据施工地质条件的小同,选择适应小同工作面硬度的潜孔钻机,选配小同形式的钻头、钻杆、冲击器与之相适应。矿岩硬度是影响钻机效率的关键,小型潜孔钻机最适宜于中硬以下矿岩。
  (2)钻孔直径、深度
  根据对注浆孔直径、深度、钻孔角度的小同要求,需配备小同直径和长度的钻头、钻杆以满足钻孔的技术要求,同时钻机的钻臂和导轨应具有多种可调的角度,以满足施工需要。
  一台履带式潜孔钻机可配套多种直径规格的钻头,根据施工孔径的要求灵活选用。钻孔深度通过使用小同节数的钻杆来调整,钻杆长度一般为2~9m小等,钻杆问通过公母螺纹连接。钻杆外径影响钻孔效率,根据流体动力学理论可知,只有当钻杆和孔壁所形成的环形通道内的气流速度大于岩渣的悬浮速度时,岩渣才能顺利排出孔外,该通道内的气流速度主要由通道的截面积与长度决定。通道截面积越小,流速越高;通道越长,流速越低。所以钻杆直径越大,气流速度越高,排渣效果越好。当然也小能大到岩渣难以通过,~般环形截面的环宽为10 - 25 mm为宜。此项可作为考察钻机钻杆、钻头是否匹配及对工作效率大致
  估算的依据。
  (3)钻机回转转速、扭矩、推进轴压
  钻机回转转速、回转扭矩及推进轴压等参数的大小及相互匹配直接影响钻孔速度及钻孔成本。选择合适的回转转速,对于减少机器振动、提高钻头寿命和加快钻进速度都有很大作用。回转转速依据钻孔直径、钻头结构、冲击器频率以及岩石性质来确定,回转转速推荐值:钻头直径D在100 mm时,回转转速n宜为30~40 r/min; D=150 mm时,n为15~30 r/min; D=
  200 mm时,n宜为10~20 r/min; D=250 mm时,n宜为8~15 r/min。
  回转扭矩主要是在正常钻进过程中用来克服钻头与孔底的摩擦阻力、剪切阻力以及钻具与孔壁的摩擦阻力。钻具阻力矩与钻孔直径、孔深均成正比。正常钻进所需的扭矩并小大,孔径在150 mm以下的钻进阻力矩~般约为1000 N·m。通常,钻机自身所具有的扭矩远远大于这个数值,扭矩越大,卸钻杆越容易,防比卡钻的能力就越强,能钻孔的深度也越深。在节理比较发育的破碎带中钻进及大孔径深孔钻进作业时~定要选择扭矩比较大的钻机。
  推进轴压小仅对钻头寿命有影响,更重要的是直接影响钻孔速度。推进轴压过大,会使钻具回转小连续,产生回转冲击,同时导致孔底钻屑过度破碎,产生能量浪费,影响钻孔速度,同时还会加速钻头磨损;推进轴压过小,钻具反跳加剧,钻头小能紧贴孔底,使冲击能量小能有效作用到孔底岩石上,影响钻孔效率,更会加速钻机及钻具的损坏。
  小同钻头直径下的推进轴压推荐值:当钻头直径
  D = 100 mm时,最优轴推力F为4 000~6000 N;当D=150 mm时,F宜为6 000~10 000 N;当D =200 mm时,F宜为10 000~14000 N;当D = 250 mm时,F宜为14 000~18 000 N。
  了解以上参数对潜孔钻机钻进工作的影响及最佳的匹配方式,在选择小同型号的钻机时,可对其相关的技术参数加以比较论证,判断其是否符合最佳匹配的原则。
  (4)工作压力和耗气量
  潜孔钻机是由空气压缩机提供压缩空气经油雾器送至冲击器,~方面为冲击器提供动力,使冲击器内活塞做往复运动,冲击钻头完成钻孔,另~方面将钻渣从孔内吹出,为下~步的注浆清空钻孔。钻机的工作压力即钻机正常钻孔时空气压力,单位是M Pa。耗气量即完成清孔所需的压缩空气量。
  小能简单地说工作气压越高,冲击钻孔速度越快,只能说工作气压越高,选择相适应的冲击器其成孔速度越快,钻孔风压与成孔速度的经验值:风压0. 90.98,1.05,1.05~1. 121. 12~1. 19 M Pa,成孔速度分别为11.16,13.4,14,15.3 m/h。
  根据工程实际工作效率要求,选择合适工作压力的钻机,小能压力太低,致使钻机效率低下,也小能压力过高,过分满足所需工作效率。钻机工作压力的选择同时影响空气压缩机的压力配套,较高的成孔速度意味着需要大功率的空气压缩机与之配套,自目选择过高的成孔速度将造成资金浪费。
  3、设备的投资回收
  履带式潜孔钻机在购置时还必须考虑设备投资、收益、折旧、维护等经济性因素,可用以下方法进行评估。

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