[發明專利]水平孔鉆機

無效

• 申請號: 201210474409.8
• 申請日: 2012-11-22
• 公開（公告）號: CN102979455A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 張明云;劉耀峰;萬凱軍;葉方俊;黃小徐;陳洪全;劉術湘;徐牧民;曹小宇;曾治國;于浩;鄭鄖
• 申請（專利權）人: 中冶集團武漢勘察研究院有限公司
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04;E21B3/02
• 代理公司: 武漢金堂專利事務所 42212
• 代理人: 胡清堂

技術領域

本發明涉及礦山尾礦庫水平排滲技術及設備技術領域，具體的說是一種水平孔鉆機。?

背景技術

水平孔鉆機是施工尾礦壩水平排滲體及輻射井集滲管、排水管的關鍵設備，研發新型的水平孔鉆機對促進我國尾礦排滲技術的發展具有重要的意義。?

我國的水平孔鉆機研發較國外起步晚，技術相對較落后。應用于尾礦壩水平排滲體最早的鉆機是以GLP一150型為代表水平孔設備，該鉆機于1987年在安徽獅子山銅礦進行了我國第一次尾礦壩水平排滲體的施工，設備采用液壓驅動雙油缸給進，電機驅動動力頭回轉實現跟管鉆探方式成孔，當時施工的水平孔深度為50m，跟管管徑為152mm，管內下入DN90mm過濾器。隨著施工過程中鉆探工藝的不斷改進，該鉆機曾經施工過最大孔深為90m的水平排滲孔。鉆機主機自重達3.2噸，在尾礦壩面搬遷需借助輔助設備移動，主機外形尺寸較大，長×寬為4.5m×1.2m，不能適應井下或坑道內作業，采用水循環鉆進，適應于砂土層的鉆探。?

我國目前現有應用于尾礦庫水平排滲體施工設備還有SPE01型鉆機和DG50型鉆機SPE01型鉆機主要性能參數如下：?

1.鉆機液壓缸最大給進推力為2×300kn；?

2.最大回撥拉力為：2×234kn，電機驅動回轉機構；?

3.電機驅動回轉最大額定扭矩為2.2kn.m，齒輪傳動比9.94，輸出轉速97.57r/min.輸出轉矩0.734kn.m；?

4.鉆機外型尺寸為2.65×0.65m；?

該鉆機已知最大施工孔深為80米。鉆機回轉力矩及給進力不足，只能采用φ108mm套管配φ50鉆桿鉆進，施工最大排滲管管徑僅為DN75mm，采用水循環鉆進，適應地層為尾砂及粘土層。

DG50型鉆機主要技術參數?

1、鉆孔深度?????????????????????100?m?

2、鉆孔直徑?????????????????????φ80～φ178?mm?

3、鉆桿直徑?????????????????????φ50～φ89?mm?

4、鉆孔傾角度???????????????????0～15°?

5、動力頭額定輸出轉速（正反）???25～110?rpm?

6、動力頭額定輸出扭矩???????????2000?Nm?

7、動力頭最大給進力?????????????600kN?

8、動力（電機）????????????????15?kW?

9、主機外形尺寸????????????????2550×1150×750（mm）?

10、鉆機重量????????????????????1200?Kg?

11、最大部件重量????????????????750?Kg?

該鉆機曾經施工過的最大施工孔深為100米，主機尺寸小，重量輕，但動力不足，采用φ108mm套管配φ50鉆桿鉆進，最在施工水平排滲管管徑為DN75mm，采用水循環鉆進，適應地層為尾粉砂及粘土?層。?

?以上三種鉆機均存在鉆機動力不足，施工孔深已經不能滿足現有排滲體的發展，適應地層相對較少，只能應用于可切削性能好的砂土層的鉆進，對于地質條件復雜的碎卵石層及基巖層則無法作業。整機動力主機基本為一體，體積大，重量重，搬運運輸困難，挖坑大，放入困難，操作難度大。?

發明內容

本發明的目的是研究一種模塊化，體積小，施工尾礦排滲管深度不小于160m，便于搬運和使用方便的能適應各類地層鉆探的水平孔鉆機。?

本發明水平孔鉆機包括三個單獨的模塊部分：泵站部分1，操作臺部分2，主機部分3；?

所述的主機部分3包括：機架4，機架4的兩邊設置有推進油缸5，推進油缸5中間設置有動力頭6，推進油缸5和動力頭6之間用固定基架連接成一個整體，實現動力頭6與油缸5同步前進與后退的動作，動力頭6的連接頭和鉆具7相連。所述的動力頭6的液壓馬達7通過油管和操作臺的閥門組件相連。推進油缸5通過油管和操作臺的閥門組件相連。?

所述的動力頭6包括：液壓馬達7和變速箱的輸入軸8相連，輸入軸上的齒輪和輸出軸9上的齒輪相嚙合。輸入軸上的齒輪組10和撥叉相連。?

所述的鉆具7包括：鉆頭，螺紋鉆桿、跟進套管、沖擊器，輔助?機具包括單向水閥、叉搬、自由鉗、活接頭等。?