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如何選擇潛孔鉆機? - 嘉匠機械

山東嘉匠機械水井鉆機銷售熱線

如何選擇潛孔鉆機?

潛孔鉆機即因沖擊器潛入孔底而得名,根據作業環境的不同,有井下潛孔鉆機和露天潛孔鉆機兩大類型。露天潛孔鉆機,按鉆孔直徑和重量的大小,有輕型、中型和重型三種;目前潛孔鉆機在注漿作業中的使用越來越廣泛,注漿加固多為露天作業,本文主要與朋友們討論一下如何選擇潛孔鉆機

電動潛孔鉆機圖片

一、潛孔鉆機選型原則

(1)安全及環保性能

目前國家對產品的安全、環保性能非常重視,選購新設備時首先要注意制造材料、各種安全裝置是否齊全、施工工作噪聲、廢氣和廢物排放是否達到國家有關法規要求等。

(2)操作性及可維修性

操作簡單,便于工人熟練掌握操作技能,縮短輔助作業時問,如場地平整、鉆架升降、鉆機移位、鉆桿接換、氣水用閥的調節等。

鉆機結構簡單易修、配件通用性強、貨源供應充分可降低配件采購價格,設備運轉及管理成本。鉆機維修難度小、技術支援和售后服務有保障,在機械出現故障時,現場維修工人能及時修復,可避免因等待廠家的技術救援而延誤施工生產。

(3)技術上先進

在滿足生產需要的同時,要求其性能指標保持一定的先進性,有利于延長其技術壽命,不會短期面臨淘汰,從長遠來看,符合企業可持續發展要求,更能有效保護投資。

(4)生產上適用

所選購的鉆機要滿足工程施工需要的同時,應根據企業通常條件下所承擔的施工任務合理配置,充分考慮鉆機適用范圍,既要滿足當前施工需要,又要兼顧未來其他生產條件下對鉆機的需求,只有生產上適用性強的鉆機才能更好地顯現其投資效果。

(5)經濟合理

要求設備購置價格合理,在使用過程中能耗、維護費用低,并且投資回收期較短,以利于資金流轉。

履帶潛孔鉆機

二、潛孔鉆機技術參數的選擇

注漿作業施工主要是由潛孔鉆機在路基需加固部位按要求的鉆孔深度、直徑鉆孔,鉆孔完成后通過注漿泵把水泥漿由鉆機的空心鉆桿注入土層內部,使土體的空隙或孔隙問充滿漿液并固化。空氣壓機為鉆機沖擊器提供壓縮空氣,帶動沖擊器活塞做往復運動,完成沖擊鉆孔,吹出鉆渣。所以,在對潛孔鉆機的技術參數予以比選的同時,要兼顧與其配套空壓機的技術指標及經濟性。

(1)鉆孔直徑、深度

根據對注漿孔直徑、深度、鉆孔角度的小同要求,需配備小同直徑和長度的鉆頭、鉆桿以滿足鉆孔的技術要求,同時鉆機的鉆臂和導軌應具有多種可調的角度,以滿足施工需要。

一臺潛孔鉆機可配套多種直徑規格的鉆頭,根據施工孔徑的要求靈活選用。鉆孔深度通過使用小同節數的鉆桿來調整,鉆桿長度一般為2-9m不等,鉆桿間通過公母螺紋連接。鉆桿外徑影響鉆孔效率,根據流體動力學理論可知,只有當鉆桿和孔壁所形成的環形通道內的氣流速度大于巖渣的懸浮速度時,巖渣才能順利排出孔外,該通道內的氣流速度主要由通道的截面積與長度決定。通道截面積越小,流速越高;通道越長,流速越低。所以鉆桿直徑越大,氣流速度越高,排渣效果越好。當然也不能大到巖渣難以通過,一般環形截面的環寬為10-25mm為宜。此項可作為考察鉆機鉆桿、鉆頭是否匹配及對工作效率大致估算的依據。

(2)工作面硬度

不同巖石具有不同硬度指標,可鉆性也不一樣。通常用堅固性來表示巖石在破碎時的難易程度。堅固性的大小用堅固性系數來表示,堅固性系數又叫硬度系數,也叫普氏硬度系數f值。

工程施工中需要根據施工地質條件的不同,選擇適應不同工作面硬度的潛孔鉆機,選配不同形式的鉆頭、鉆桿、沖擊器與之相適應。礦巖硬度是影響鉆機效率的關鍵,小型潛孔鉆機最適宜于中硬以下礦巖。

(3)工作壓力和耗氣量

潛孔鉆機是由空氣壓縮機提供壓縮空氣經油霧器送至沖擊器,一方面為沖擊器提供動力,使沖擊器內活塞做往復運動,沖擊鉆頭完成鉆孔,另一方面將鉆渣從孔內吹出,為下一步的注漿清空鉆孔。鉆機的工作壓力即鉆機正常鉆孔時空氣壓力,單位是MPa。耗氣量即完成清孔所需的壓縮空氣量。

小編簡單地說工作氣壓越高,沖擊鉆孔速度越快,只能說工作氣壓越高,選擇相適應的沖擊器其成孔速度越快。

根據工程實際工作效率要求,選擇合適工作壓力的鉆機,不能壓力太低,致使鉆機效率低下,也不能壓力過高,過分滿足所需工作效率。鉆機工作壓力的選擇同時影響空氣壓縮機的壓力配套,較高的成孔速度意味著需要大功率的空氣壓縮機與之配套,盲目選擇過高的成孔速度將造成資金浪費。

(4)鉆機回轉轉速、扭矩、推進軸壓

鉆機回轉轉速、回轉扭矩及推進軸壓等參數的大小及相互匹配直接影響鉆孔速度及鉆孔成本。選擇合適的回轉轉速,對于減少機器振動、提高鉆頭壽命和加快鉆進速度都有很大作用。回轉轉速依據鉆孔直徑、鉆頭結構、沖擊器頻率以及巖石性質來確定,回轉轉速推薦值:鉆頭直徑D在100mm時,回轉轉速n宜為30-40r/min;D=150mm時;n為15-30r/min;D=200mm時,n宜為10-20r/min;D=250mm時,n宜為8-15r/min。

回轉扭矩主要是在正常鉆進過程中用來克服鉆頭與孔底的摩擦阻力、剪切阻力以及鉆具與孔壁的摩擦阻力。鉆具阻力矩與鉆孔直徑、孔深均成正比。正常鉆進所需的扭矩并小大,孔徑在150mm以下的鉆進阻力矩一般約為1000N·m。通常,鉆機自身所具有的扭矩遠遠大于這個數值,扭矩越大,卸鉆桿越容易,防止卡鉆的能力就越強,能鉆孔的深度也越深。在節理比較發育的破碎帶中鉆進及大孔徑深孔鉆進作業時一定要選擇扭矩比較大的鉆機。

推進軸壓小僅對鉆頭壽命有影響,更重要的是直接影響鉆孔速度。推進軸壓過大,會使鉆具回轉小連續,產生回轉沖擊,同時導致孔底鉆屑過度破碎,產生能量浪費,影響鉆孔速度,同時還會加速鉆頭磨損;推進軸壓過小,鉆具反跳加劇,鉆頭小能緊貼孔底,使沖擊能量小能有效作用到孔底巖石上,影響鉆孔效率,更會加速鉆機及鉆具的損壞。

不同鉆頭直徑下的推進軸壓推薦值:當鉆頭直徑D=100mm時,最優軸推力F為4000-6000 N;當D=150mm時,F宜為6000-10000N;當D=200mm時,F宜為10000-14000N;當D= 250mm時,F宜為14000-18000N。

了解以上參數對潛孔鉆機鉆進工作的影響及最佳的匹配方式,在選擇不同型號的鉆機時,可對其相關的技術參數加以比較論證,判斷其是否符合最佳匹配的原則。

潛孔鉆機工作現場

三、設備的投資回收

潛孔鉆機在購置時還必須考慮設備投資、收益、折舊、維護等經濟性因素,可咨詢業內專業人士進行評估。


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