SPS_600型水井钻机研制及配套要点
深井钻机研发生产方案(二)
深井钻机研发生产方案一、实施背景随着国家对新能源和矿产资源需求的不断增长，深井钻探技术成为了获取这些资源的关键手段。
然而，我国深井钻机多数依赖进口，自主研发能力相对较弱。
为了改变这一现状，提升我国深井钻探技术的核心竞争力，我们提出以下深井钻机研发生产方案。
二、工作原理深井钻机的主要工作原理是利用旋转钻井技术，通过钻头破碎岩石，然后通过循环泥浆将破碎的岩屑带出井口。
钻机的关键部件包括钻头、泥浆泵、绞车、动力系统等。
1.钻头：负责破碎岩石，其材料和设计直接影响到钻井效率。
2.泥浆泵：通过泥浆循环将岩屑带出井口，同时起到冷却钻头和稳定井壁的作用。
3.绞车：负责提升和下放钻具，以及处理突发情况。
4.动力系统：为钻机提供动力，包括发动机、液压系统等。
三、实施计划步骤1.技术研究：对深井钻探技术进行深入研究，包括地质学、岩石力学、机械设计等领域。
2.设计阶段：根据技术研究结果，设计出符合我国地质条件的深井钻机。
3.生产制造：组织生产部门进行制造，关键部件如钻头、泥浆泵等需进行严格的测试和检验。
4.现场试验：在矿区或能源基地进行现场试验，对钻机的性能和可靠性进行实际验证。
5.优化改进：根据现场试验结果，对钻机进行优化改进，提高性能和可靠性。
6.推广应用：将改进后的深井钻机推广至全国各地的矿区和应用基地。
四、适用范围本研发生产方案适用于我国各类矿产资源丰富的地区，如山西、陕西、新疆等地。
同时，也适用于新能源如风能、地热等领域的基础设施建设。
五、创新要点1.设计理念创新：结合我国地质条件和资源需求，设计出高效、可靠的深井钻机。
2.部件材料创新：采用新型材料和工艺，提高关键部件的性能和寿命。
3.系统集成创新：优化各部件之间的配合，提高整个钻机的系统效率。
4.智能化控制创新：引入先进的智能化控制系统，实现远程监控和自动控制，提高钻井效率。
六、预期效果1.提高钻井效率：通过优化设计和智能化控制，预计可以提高钻井效率20%以上。
SPS1000钻机参数
钻进深度(m)
1000-1300
3Hale Waihona Puke 转盘通径（mm）Φ435
4
转速（r/min）
48,69,110,190
5
额定扭矩（KN.M）
18、12.5、8、4.5
6
卷扬机
额定单绳提升能力（KN）：80
提升速度（m/s）：0.84、1.9、3.3
钢丝绳直径（mm）：6 x 19(mm)24
7
大钩
滑轮组形式：4x5
大钩额定负荷（KN）：800
大钩提升速度（m/s）0.11、0.24、0.41
8
主动钻杆（mm x mm x mm）
108x108x12200
9
动力机
柴油机：
型号：6135AN—1
功率:150HP
转速：1500r/min
电动机：
型号：Y315S—4
功率: 110kw
转速：1500r /min
可选
10
SPS1000型水井钻机
一、SPS1000型水井钻机
（一）产品描述：
SPS1000水井钻机是一种机械传动式转盘钻机。主要适用于深层地下水的开采、浅层地热、浅层石油、天然气及盐井的开发；该钻机适应泥浆正、反循环钻井及多工艺空气钻进。
（二）主要技术参数
序号
技术项目
技术参数描述
备注
1
钻杆规格(mm)
φ73φ89φ127
锚头装置
当不用垫叉拧卸钻具时，可用锚头和大钳拧卸钻具
11
水刹车
双联水刹车
12
主机质量（kg）
7000
不含动力
13
主机外形尺寸（mm）
3880 x 1965x 1290
深井钻机研发生产方案(一)
深井钻机研发生产方案一、实施背景随着国家对新能源和矿产资源需求的不断增长，深井钻探技术成为了获取这些资源的关键手段。
然而，我国深井钻机多数依赖进口，自主研发能力相对较弱。
为了改变这一现状，提升我国深井钻探技术的核心竞争力，我们提出了这个深井钻机研发生产方案。
二、工作原理本方案所研发的深井钻机采用先进的液压驱动技术，配备高性能的马达、钻头、控制系统等部件，可实现高精度、高效率的钻探。
具体工作原理如下：1.液压驱动系统：通过高压液压油驱动马达旋转，为钻头提供强大的动力。
2.马达与钻头：马达带动钻头旋转，实现岩石的破碎和穿透。
3.控制系统：通过先进的控制系统，调节液压油的流量和压力，实现对钻探速度和深度的精确控制。
4.传感系统：配备高精度的传感器，实时监测钻头的位置、温度、压力等参数，为操作人员提供准确的钻探信息。
三、实施计划步骤1.需求分析：对市场进行深入调研，明确用户需求和产品定位。
2.部件研发：研发关键部件如液压驱动系统、马达、钻头、控制系统和传感系统。
3.系统集成：将各部件集成到一起，进行系统的调试和优化。
4.生产制造：按照设计图纸和技术要求，进行批量生产。
5.测试与验证：对生产出的深井钻机进行严格的测试和验证，确保产品的质量和性能。
6.市场推广：通过各种渠道进行市场推广，提高产品的知名度和市场份额。
四、适用范围本方案适用于以下领域：1.新能源开发：用于地热、油气等资源的勘探和开发。
2.矿产资源开采：用于金、银、铜、铁等矿产资源的开采。
3.地质勘查：用于基础地质勘查、水文地质勘查等领域。
4.灾害防治：用于地质灾害治理、地下水污染防治等工程。
五、创新要点1.采用了先进的液压驱动技术，提高了钻机的动力和效率。
2.研发了高精度、高效率的马达和钻头，降低了钻探成本。
3.实现了对钻探速度和深度的精确控制，提高了钻探的精度和质量。
4.配备了高精度的传感器，实时监测钻头的状态和位置，提高了安全性。
六、预期效果1.提高深井钻机的性能和效率，降低钻探成本。
600m反循环连续取样钻机说明书
600m反循环连续取样钻机使用与维护说明书中国地质科学院勘探技术研究所二○一三年十月目录前言 (1)1 600m反循环连续取样钻机使用安全事项及简介 (3)1.1 使用安全事项 (3)1.2 简介 (4)1.3 主要结构介绍 (4)1.4 600m反循环连续取样钻机主要特点 (9)1.5 600m反循环连续取样钻机主要技术参数 (10)2 钻机吊装、运输与就位 (13)2.1 吊装及运输状态 (13)2.2 开机前准备 (13)2.3 钻机水平校准 (14)2.4 举升桅杆 (15)2.5 滑移桅杆 (15)2.6 桅杆拉杆 (16)2.7 动力头 (16)3 操作 (18)3.1 控制面板 (18)3.2 动力头回转方向及速度控制 (21)3.3 工具卷扬功能及操作 (21)3.4 工具卷扬功能及操作 (23)3.5 加压钻进 (23)3.6 自重钻进 (24)3.7 钻具称重 (24)3.8 减压钻进 (24)3.9 夹持器功能及操作 (24)3.10 移动钻机 (25)4 保养 (27)4.1 康明斯6CTA8.3柴油发动机（参见发动机使用手册） (27)4.2 液压系统 (27)4.3 动力头 (28)4.4 主卷扬（参见该使用维护说明书） (28)4.5 桅杆铰轴 (29)4.6 塔顶吊车 (29)4.7 泡沫泵 (29)4.8 孔口夹持器 (29)4.9 滑移拖板 (30)4.10 履带板 (30)5 变速箱主要零件一览 (31)6 液压管路接线图.......................... 错误!未定义书签。
备注——仪表设定 (34)1前言600m反循环连续取样钻机是由中国地质调查局勘探技术研究所研究设计并制造的新型全液压动力头式反循环钻机，是国家863计划重点科技项目。
本使用手册包括600m反循环连续取样钻机的安全使用、维护和保养须知。
使用600m反循环连续取样钻机前必须认真阅读本手册，务必按照本手册要求进行操作、维护和保养。
SPS-600型水井钻机研制及配套要点
SPS-600型水井钻机研制及配套要点张西坤;杨冬冰【摘要】介绍了SPS-600型散装水井钻机的主要技术参数,并对各主要参数进行了详细说明,同时介绍了研制过程中的配套要点.该钻机在实际施工中应用效果良好.【期刊名称】《探矿工程-岩土钻掘工程》【年(卷),期】2004(031)007【总页数】3页(P35-36,47)【关键词】SPS-600型水井钻机;散装型;转盘式;技术参数;配套要点【作者】张西坤;杨冬冰【作者单位】河北建设勘察研究院有限公司钻探机械厂,河北,石家庄,050031;河北建设勘察研究院有限公司钻探机械厂,河北,石家庄,050031【正文语种】中文【中图分类】工业技术2004 年第 7 期探矿工程（岩土钻掘工程）SPS-600 型水井钻机研制及配套要点张西坤，杨冬冰（河北建设勘察研究院有限公司钻探机械厂，河北石家庄05003 1 )摘要：介绍了 SPS -600 型散装水井钻机的主要技术参数，并对各主要参数进行了详细说明，同时介绍了研制过程中的配套要点。
该钻机在实际施工中应用效果良好。
关键词： SPS-600 型水井钻机；散装型；转盘式；技术参数；配套要点中图分类号：P634.3 • l 文献标识码： A文章编号： 1672 -7428( 2004 )07- 0035 - 02 Development of Water Well Rig SPS -600/ ZHANGXi-kun,YANG Dong-bing( Drilling MachineryManufacturerunder 出eConstructionSurveyInstitute of Hebei,ShijiazhuangHebei 050031 ,China) Abstract:The m副n technicalspecifications of Waler WellRig SPS - 600 were inh·oduced.Some of 出e technicaldatawereexplainindetail.Meanwhile themainpoints al auxiliarγequipment during developmentprocesseswere introduced.The righasgotquite goodresultwhileused.Keywords:waler wellrigSPS - 600;bulktype ;rotarytable ;technicaldata ;mainpoints alauxiliarγequipment 近年来，井深 300 ～ 600 m 的水井越来越多，水质多为岩溶水和裂隙水，这种水井具有出水量大、水源补给区广阔充足、水质稳定洁净等优点。
潜孔钻机600米深水井施工方案
潜孔钻机600米深水井施工方案深水井施工方案一、编制依据1、国电双辽发电XX井岗风电场一-期工程(49. 5MW) 工程项目施工图纸。
2、国电双辽发电XX井岗风电场一.期工程(49. 5MW)招标文件。
二、工程概况本工程为国电双辽发电XX井岗风电场一.期工程(49. 5MW)工程，士0000m相当于绝对标高134. 500米。
图中坐标系统采用XX80坐标系，高程采用国家85高程基准。
井岗风电场设立在耕地区，地势高低起伏，地质稳定。
根据XX提供的设计图纸及用水量的技术要求，积极组织水文、地质和物探等方面的工程技术人员对该区水文地质条件进行论证，并进行地下水地球物理勘查工作，经过充分论证，根据该地区地层岩性特点，咨询当地相邻农田灌溉用水井的深度、出水量，结合该地区的打井经验，经综合分析物探资料，可满足设计用水量要求。
确定供水井采用Dn325*10管材。
潜水泵三、成井施工1、技术准备1. 1、编制合理可行的施工方案，控制好高程，采用逐级扩孔法成孔。
1.2、对进场施工材料进行检验，经自检合格后再进行施上。
对施工人员进行安全技术交底、安全教育。
2、施工准备2.1、施工前检查机械运行正常，以免施工过程中机械出现故障，延误工期。
2.2、钻探设备本次使用的设备为GY- -1型工程钻机,使用的泥浆泵为250/50型水泵，250/50清水泵1台。
采用ZS112柴油机作为施工动力设备。
2.3、钻孔成井结构:孔径625mm，井深150 米，按设计要求深水泵出水量: 80M/H，泵与管材连接采用法兰连接。
150米已达到承压水层，稳定水层为75米，因此，深水泵放置在85米处。
即可满足出水要求。
四、钻探、成井工艺及质量保证1、开孔口径为中625mm，钻至岩石层为终孔。
2、钻孔采用清水钻进，如上部松散层钻进必须用泥浆时，可采用低固相水压泥浆钻进，冲洗介质的质量应符合国家现行的《供水井管技术规范》(GB50296) 的有关规定。
600米水井钻机技术规范书
机械传动;操纵机构中大部分为液压操纵,其余是机械操纵。
钻机以转盘回转---泥浆正循环钻进为主要钻探方式;如配备适当钻探工具,也可适应其它钻探工艺方法,可在粘土、砂层、基岩等多种地层中钻进。
开孔初期可用加压机构给钻具加压,实现加压钻进,以提高浅孔钻进效率,随着孔深的增加,当钻具重量超过需要加给钻具的压力时,可实行减压钻进。
钻机配有一个主卷扬机、一个副卷扬机和一个工具卷扬机。
主卷扬机用于升降钻具、下井管等。
副卷扬机用于带动冲击取土器或其他取芯工具及提砂筒,也可用于洗井作业。
工具卷扬机主要用于提升移动单个立根,也可用来提吊其他工具等,以减轻体力劳动。
整机前后桥荷分配合理，具有良好的行驶和越野性能。
各核心部件均有足够的操作维护空间，可供操作人员安全方便地维护保养。
整机具备良好的防风沙性和抗震性能，适应-20°C-45°C 环境温度下工作。
该机主要动力部件和液压元件均采用正规可靠厂家，所有油封、轴承均为标准件。
钻机底盘采用斯太尔或奔驰底盘，驱动方式6×6，这两种底盘各自的特点如下：（1）采用斯太尔ZZ2252M4651底盘，整机价格便宜，性价比高。
发动机采用潍柴发动机，供应配件方便快捷，且价格便宜。
变速箱采用法斯特变速箱，故障率低，传动安全可靠，且和车上钻井工作时使用的变速箱是同一品牌，方便维修保养。
该钻机经实践证明，在国内及非洲等地使用效果良好，它在各种恶劣的工况下都有较好的使用性能。
（2）采用奔驰ND2251F44底盘，整机价格较高，行驶性能好，结实耐用。
采用DEUZ（道依茨）系列发动机，ZF变速箱，整套传动系统安全可靠。
在有售后服务的国家及地区可以采购到所需的各种配件，但存在配件供应速度慢，价格高等问题。
从以上两种底盘各自特点来看，如果贵公司进行钻井作业的国家没有比较完善DEUZ（道依茨）系列发动机，ZF变速箱售后服务体系，需要配件时也需从其它国家调配的话，我们建议采用斯太尔ZZ2252M4651底盘。
CCS水电站600m深竖井反井钻机施工塌孔分析
CCS水电站600m深竖井反井钻机施工塌孔分析作者：苗栋魏斌齐三红来源：《人民黄河》2020年第12期摘要：豎井作为地下建筑物，地质条件复杂多变，对反井钻机施工影响较大。
CCS水电站布置两条600 m级超深竖井，其中2#竖井在反井钻机施工过程中出现塌孔事故，进而大量涌水并导致设备损坏。
结合塌孔特征和附近已开挖建筑物工程地质条件对塌孔原因进行分析，初步推测应是下平段揭露的f46、f47断层与R3流纹岩脉相交部位围岩稳定性差，造成塌方，在高水头作用下，陡倾岩体破碎带形成了地下水径流通道。
针对塌腔发育情况和周边工程地质条件利用钻探、物探、激光扫描、地下水示踪等手段开展补充勘测，从而进一步查明竖井区工程地质条件，证实塌孔原因，确定塌腔发育部位、规模和性状等，据此确定新竖井孔位。
在新孔位导孔施工过程中，根据钻进参数、渣料、返水等情况对工程岩体条件进行分析判断，及时对不良地质段进行灌浆加固，在导孔施工完成后采用全孔纯压式灌浆。
在新竖井人工扩挖时，通过M9支洞对塌腔进行密实回填，顶部回填困难区域采用模袋混凝土填充，以减少塌腔对竖井运行安全造成的影响。
关键词：竖井;反井钻机;塌孔;涌水;CCS水电站中图分类号：TV62 文献标志码：Adoi：10.3969/j.issn.1000-1379.2020.12.025Abstract：Geological conditions of the shaft as an underground building are complex and changeable， and have great influence to the construction of the raise boring machine. There are two 600 m superdeep shafts at CCS Hydropower Station. The shaft No.2 collapsed in the construction，which resulted in a large amount of water inrush and damage to the equipment. Combined with the characteristics of collapse hole and the engineering geological conditions of nearby excavated buildings， it was preliminarily speculated that the surrounding rock stability at the intersection off46， f47 and R3 rhyolite veins should be poor. Furthermore， the broken zone of steep rock mass formed groundwater runoff channel under the high water press. We carried out supplementary survey using drilling， geophysical exploration， laser scanning， groundwater tracer and other means， so as to further find out the engineering geological conditions in shaft area furtherly， confirm the causes of collapse hole， and determine the development location， scale and characteristics of the collapse cavity. According to this， we chose the new hole position downstream of of the previous shaft about 50 m， and analyzed the rock mass conditions of new position according to the drilling parameters，slag material， return water and so on. The bad geological section was strengthened by grouting in time and the full hole was grouted completed after the completion of the guide hole. The collapse cavity was backfilled through M9 branch tunnel， and the difficult area at the top of the collapse cavity was filled with membrane bag concrete， in order to reduce the influence of collapse cavity to the safety of shaft operation.Key words： shaft; raise boring machine; hole collapse; water burst; CCS Hydropower Station在水电领域，竖井是一种重要的建筑物，目前主要的施工方法有正井法和反井钻机施工法[1-4]。
抽水机井施工技术方案
抽水机井施工技术方案1、施工准备（1）应根据机井的孔深、孔径、地质及水文地质条件，并考虑钻机运输、施工、水电供应等条件因素选择钻机。
（2）根据设计井孔位置，安装钻机时，井孔中心距离电话线至少10m；距地埋电力线路及松散层旧井孔边线的距离至少5m；距地下通信电缆、构筑物、管道及其他地下设施的边线水平距离至少2m；距高压电线的距离，一般为塔高的2倍；与地面高层楼房及重要建筑物应保持足够的安全距离，并遵守有关行业施工现场的规定。
（3）钻机及附属配套设备的安装，必须基础坚实，安装平稳，布局合理，便于操作；回转钻机转盘要水平，天车、转盘及并孔中心必须在同一铅直线上；冲击钻机必须保证连接牢固，钻具总重不超过钻机说明书规定的重量，活芯应灵活，钢丝绳与活套的轴线应保持一致；在钻进的过程中不得位移。
（4）应做到路通、水通、电通，施工场地平整。
（5）试钻前应按质量要求，检查钻井设备各零部件，不合格的不得使用。
（6）泥浆循环系统的泥浆池和沉沙池的容积，必须满足施工储浆和沉砂的要求。
泥浆槽的长度一般应在15m以上。
（7）管井施工所需管材、滤料、粘土（球）及其他物料，必须按设计要求在开钻前准备好，并及时运到井场。
2、钻进工艺钻进方法与护壁应符合下列规定：（1）松散层，可采用正循环回转式钻进；碎石土类及砂土类松散层，可采用冲击式钻进；无大块碎石、卵石的松散层，可采用反循环回转式钻进。
（2）冲洗介质，应根据水文地质条件和施工情况等因素合理选用。
一般在粘土或稳定地层，采用清水；在松散、破碎地层，采用泥浆；在严重漏失地层或缺水地层，采用空气钻进。
（3）松散层钻进时，应根据钻进机具和地层岩性采取水压护壁或泥浆护壁。
采用水压护壁时，孔内应有3m以上的水头压力；采用泥浆护壁时，孔内泥浆面距地面应小于0.5m。
（4）井口处宜采用套管护壁。
钻孔用的泥浆，质量指标应符合下列规定：（1）一般地层泥浆密度应为1.1～1.2，遇高压含水层或易塌地层，泥浆密度可酌情加大。
600微型钻孔桩间距700施工工艺
600微型钻孔桩间距700施工工艺600微型钻孔桩间距700施工工艺详解1. 介绍在现代建筑施工中，600微型钻孔桩是一种常用的地基工程技术。
它的特点是钻孔直径小、施工过程简单、适用范围广。
本文将重点介绍600微型钻孔桩的施工工艺，并详细讲解间距700的施工工艺。
2. 600微型钻孔桩的基本原理600微型钻孔桩是通过钻机将钻杆钻入地下，形成钻孔。
然后，在钻孔中注入预混凝土，经过固化后形成钻孔桩。
其主要原理如下：•钻杆的旋转与推进力，将地下土体破碎排除；•钻杆的推入，使孔壁处于稳定的状态；•钻孔桩的注入预混凝土，使其与周围土体结合，形成强固的桩身。
3. 600微型钻孔桩间距700施工工艺步骤3.1. 准备工作•根据工程要求，确定孔距为700，做好测量标记；•准备好600微型钻孔桩施工所需的设备和材料；•组织施工人员，做好安全措施。
3.2. 钻孔施工1.根据标记，钻机开始进行钻孔作业；2.钻机将钻杆钻入地下，直至设计要求的孔深；3.在钻杆退出过程中，不断冲击和旋转，保持孔壁的稳定，并排除钻孔过程中产生的泥浆。
3.3. 钻孔清理1.钻孔结束后，使用清孔钻头清除钻孔内的杂质；2.吸取孔灰和土壤残渣。
3.4. 桩身注入1.在清理后的孔中注入预混凝土；2.使用振动棒进行浆液充填，使其达到设计强度。
3.5. 完成工作1.按照施工要求，对施工现场进行清理；2.进行必要的桩检验，确保施工质量。
4. 600微型钻孔桩间距700施工工艺的优势•间距700的施工工艺，可根据设计要求，合理分布桩基，提高地基承载力；•工艺简单、施工效率高，能快速完成施工任务；•钻孔直径小，对附近建筑物的影响较小；•适用范围广，适用于多种土质。
5. 总结600微型钻孔桩间距700施工工艺是一种常用且可靠的地基工程技术。
通过本文的介绍，我们了解了其基本原理和施工工艺步骤。
这种工艺的应用能够提高地基的承载力，并具有施工效率高、适用范围广等优势。
浅析井点降水在市政工程综合管廊施工中的应用
浅析井点降水在市政工程综合管廊施工中的应用摘要：随着我国科技发展的不断进步，城市建设脚步也随之越来越快。
对于整个工程施工中，会因为施工导致地下水位的升高，从而会对整个施工过程产生很大的影响，但是如果直接的使用明挖的基础施工，往往会影响到开挖基坑从而导致破坏了原来的地下的水质平衡，很容易产生管涌，流土等渗透现象，从而破坏基坑的稳定性，埋下较深的安全隐患。
关键词：井点降水；计算；施工控制；市政工程引言：当前，城市发展建设基础非常重要的组成部分——城市综合管廊对城市的发展和规划起到了十分重要的作用，特别是在改造旧城及加快城市进程的环节中。
所以，探讨城市市政工程综合管廊建设规划需遵循的原则，分析井点降水的施工质量控制与施工要点具有重要意义。
1城市市政工程综合管廊建设规划需遵循的原则在进行市政工程综合管廊建设规划时，需同城市的用地规划设计保持一致，也就是要与城市用地设计规划的具体情况相结合，例如城市用地性质等。
在设计城市综合管廊时，要结合城市市政管廊的规划情况进行设计，例如考虑管线布设技术和布设管线的要求及布设管线的情况等。
管廊设计同管线需保持一致性及协调性，统筹安排和科学地布设好管道管线。
城市综合的管廊设计要考虑对地下空间的利用情况，确保同其他开发活动有一定的协调性，这样可最大限度地发挥开发地下空间及管廊规划的社会效益、经济效益。
在设计和规划城市综合管廊时，要对建设工程时序进行统筹和安排，从城市发展设计的角度来说，管廊建设规划需超前。
此外，在开展设计工作时，要纳入长期建设及近期规划的相关内容，确保建设规划的管理与城市建设时序保持协调。
2井点降水的施工质量控制2.1地质条件根据对这项工程的具体实地勘察以及整合资料得到此次施工地段主要含水层是基岩层裂隙水，并且当地由于受到自然气候的降雨过多情况影响，地下径流段经常会出现地下水以小溪的形式流入附近的沟谷中。
因此造成该段地基基面土层的渗透系数增加，含水层也得有不同程度上厚度的增加。
600泵房配水井框架式加固
-600泵房配水井框架式加固-600泵房配水井由于受压力、渗水、岩性差等影响，四周局部出现明显外鼓和下坠现象，急需采取措施加固，经过考虑，我们采取了U36型钢框架式加固，不但临时支撑了配水井四周危岩，防止了四周围岩继续外鼓和下坠，而且为后期浇筑提供了骨架支撑作用，取得了良好的效果。
我矿现开拓岩巷掘进主要为-600南大巷及泵房、管子道、变电所、泵房管子道的掘进又属于我矿重大隐患，既“剃头开采”。
-600地区处于砂质泥岩及泥岩层位，又在向斜轴部附近施工，受地质条件影响岩石破碎。
巷道压力大巷道支护极为困难。
为提高支护质量，确保巷道掘的出、支的住，我矿对岩巷支护进行了多项优化设计。
-600配水井施工遇到岩石破碎带和灰岩水侵蚀，围岩风化迅速，配水井井壁出现坍塌迹象，泵房底板大量底臌，为加强支护强度，防止垮塌，按毛断面增加设计了一个U型钢长方体支架，然后在支架内侧焊接钢板作为浇筑模板进行浇筑，解决了巷道支护困难的问题。
对破碎围岩环境下岩巷支护技术进行研究，成立由岩巷队、生产科相关人员组成的注浆小组，每个小班安排两个专人进行壁后注浆加固围岩。
由生产科牵头对注浆措施进行了修订，对注浆技术进行了规范，摸索出了一套注浆管加固、安装、封口、注浆办法。
提高了注浆质量。
仅对注浆管封口问题进行了一系列实验，先后实验过在注浆管口缠棉线、用树脂锚固剂封堵、用水泥封堵、用止浆塞封堵、喷射混凝土封堵等办法，效果均不理想，注浆时从岩壁与注浆管间的缝隙中跑浆，影响注浆压力的上升和浆液的扩散。
生产技术人员通过向瓦斯抽放人员请教和查阅资料，摸索、自制出了一种注浆管封孔软药囊，解决了封孔的难题。
该型药囊具有准备定位，使用方便，封孔严密，凝固快速，起效快、价格便宜等特点，并可以大幅提高封孔材料的使用率。
一、-600泵房配水井概况该配水井位于-600泵房壁龛下，配水井下部与已掘的内水仓和未掘的配水巷分别相联通，作为-600水平泵房排水系统中的一个吸水井使用底板向外涌水16m³∕ｈ左右，四周向下淋水２ｍ³∕ｈ左右。
中国水文水井钻探技术及装备(全部)
火成岩与变质岩 花岗岩 片麻岩 玄武岩 石英岩 深色火成岩 坚硬——硬 硬 坚硬
含水层极不稳定， 含水层为裂隙及风化层 含水层极不稳定，属中 含水层 极不 稳 定 ， 属 中等 结合部， 结合部，通常水量贫乏 等含量，含水层多属发 含量 ， 含水 层 多属发 育很 等含量， 好的裂隙及溶洞 育很好的裂隙及溶洞 小（4″—8″） ） 浅（50—200m） ） 不下 不用
（6）水文水井钻探的目的是提供水文钻孔 或水井，其价值一般不及油井或固体矿床钻孔， 或水井，其价值一般不及油井或固体矿床钻孔， 在配套方面远不如油井设备配套复杂， 在配套方面远不如油井设备配套复杂，而且地 层压力、井底温度都不如油井的高， 层压力、井底温度都不如油井的高，因而要求 所采用的钻进工艺， 所采用的钻进工艺，较油井或固体矿床钻孔的 设备投资少，钻探成本低。 设备投资少，钻探成本低。 由于水文水井钻进的上述特点， 由于水文水井钻进的上述特点，决定了钻 进工艺和钻探设备的要求， 进工艺和钻探设备的要求，即要求达到快速钻 进的目的，所选择的钻进工艺必须是： 进的目的，所选择的钻进工艺必须是：设备轻 易于搬迁，有足够的岩屑排除能力， 便，易于搬迁，有足够的岩屑排除能力，钻进 效率高，能控制钻孔偏斜，保证钻孔质量； 效率高，能控制钻孔偏斜，保证钻孔质量；所 使用的钻具要求成本低，寿命长，易于加工， 使用的钻具要求成本低，寿命长，易于加工， 便于推广。 便于推广。
3 国内外水文水井钻进工艺及钻具分析
3.1 钢丝绳冲击钻探 这是一种古老的钻探方法，用于钻进卵砾石、 这是一种古老的钻探方法，用于钻进卵砾石、致密 性基岩效果较好，但钻进粘土、淤泥、砂岩、 性基岩效果较好，但钻进粘土、淤泥、砂岩、花岗岩时 钻速慢，钻进细砂、流砂层比较困难。 钻速慢，钻进细砂、流砂层比较困难。国外基本上被淘 我国有些地方仍在应用。 汰，我国有些地方仍在应用。 3.2 回转钻探 在钻进工艺上又分为冲洗液正循环钻进、 在钻进工艺上又分为冲洗液正循环钻进、空气钻进 和反循环钻进。 和反循环钻进。 （1）冲洗液正循环钻进。分为清水钻进和泥浆钻进。 ）冲洗液正循环钻进。分为清水钻进和泥浆钻进。 清水钻进用于稳定地层， 清水钻进用于稳定地层，泥浆钻进用于次稳定或不稳定 地层。泥浆钻进目前使用最为普遍， 地层。泥浆钻进目前使用最为普遍，可是国外则要求采 用多种钻进工艺，并能快速完成钻井。 用多种钻进工艺，并能快速完成钻井。
第二节TSJ-1000(sps-600)水源钻机安全操作规程
第二节 TSJ-1000（SPS-600）型水源钻机一、安装与准备1.1钻机安装于底盘上,安装时必须使底盘保持水平,并使转盘中心和天车中心、滑车在同一垂线上。
1.2 检查各配套设备是否稳固,各部联结是否可靠。
1.3检查变速箱及转盘油位高低,并向各润滑部位注润滑油或润滑脂。
1.4检查离合器是否灵活可靠。
1.5检查钢丝绳质量及固接是否良好。
1.6变速手把、分动手把在相应位置,离合器手把在离开位置,各手把操作灵活无卡阻现象。
1.7升降机闸带紧闸时能在整个轮缘表面均匀接触,松闸时有均匀的间隙。
1.8闸带与轮缘表面不准有油污泥浆及碰伤。
二、运转中的操作与维护2.1开车后先将分动手把、提升手把置于空挡,将离合手把合上,使变速箱空转,在确认无杂音,运转正常后,方可进入带负荷作业。
2.2运转期间不得无人看守,使用人员应注意各个部位的工作状态,及时消除出现的不正常现象。
2.3运转中经常检查各润滑部位的润滑情况,各部位轴承齿轮使用温度不得超过60℃。
2.4经常检查卷筒冷却水路是否畅通,并经常清除水内沉淀物,下放钻具时必须保证有冷却水通过,且水温不得超过60℃。
2.5当闸带,离合器摩擦片被磨损后,应及时调整,调整后的闸带与轮缘之间的距离在0.5-2mm之间,摩擦片之间的间隙在0.5-1mm之间。
2.6摩擦离合器在正常结合状态下不准有打滑现象,在分离状态下不准有接触发热现象,否则应找出原因并消除。
2.7拧卸钻具时,不可用上拨叉硬打,卸扣时,只许先用搓扣机构搓开后再拧卸,当搓扣搓动后,必须等油缸活塞退回,方可进行机械卸扣。
2.8 禁止在升降机发热卷筒的轮毂上浇水，以防龟裂。
三、钻机的停车及维护由于工作情况的不同,钻机各部停车的次序也不同,当钻机在各部位都在运转情况下,停车的次序可按下列步骤进行:3.1卸掉钢丝绳上的负荷,松开闸筒,刹住卷筒。
3.2卸掉回转器负荷。
3.3平稳地脱开摩擦离合器。
3.4使变速手把在最低速度位置,分动手把置于空挡。
水井钻井综合施工标准工艺方法
水井钻井施工工艺措施1.1施工工艺流程做好下管前旳一切准备工作：成井材料检查、设备仪表专用品旳检查、水井施工工艺流程图。
测量定位→平整场地→设备安装调试→φ900m→口径成孔→通孔→换浆→下管→换浆→投砾→固井→洗井→抽水实验→交工验收→退场。
1.2施工措施1.2.1水井施工准备1.2.1.1技术准备（1）组织技术人员熟悉设计图纸及有关资料，进行第一次技术复核，发现问题作好记录，并及时向有关部门反馈。
（2）编制单井成井方案，明确工程水文地质技术工作方案及钻探技术工作方案，拟定成井工艺。
（3）由技术人员写出书面技术交底卡，并召技术交底会。
(4)召开机台技术交底会议，通报工作内容，提出工程质量和工期规定，明确施工工艺方案及注意事项。
1.2.1.2.测量定位由测量工程师构成测量组统一放线。
根据施工平面布置图规划孔位，用水准仪进行精确测量。
拟定孔位旳水平坐标和高程。
井位处应打入木桩标记。
通过校核无误后再报请监理工程师验收。
1.2.1.3.设备造选型与进场、安装（1）根据管井构造和地层状况，选用8QZJ-150D型钻机采用正循环措施进行施工。
（2）设备安装做到水平、周正、稳固、到位。
电器放置在防雨防潮位置，动力线、照明线和照明灯具、电器和安装符合安全生产规范，接地良好。
（3）钻机底脚要打夯实，并注意水平。
其他地基均应平整坚实，支撑部位受力均匀并避免雨水和泥浆浸泡。
（4）钻机安装要保持三点一线和转盘水平。
钻压仪应防震、避水。
泥浆管线密封、耐压、高压管固定在外事塔上旳合适位置，发现漏水、破损及时修理或更换。
（5）施工现场布置紧凑、整洁、合理、管材、工具和附属设施摆放整洁，所有物资材料不得随意朝堆放。
（7）设备安装完毕，经业主和公司有关部门验收合格后方可开钻。
1.2.1.4.材料准备在业主和监理工程师旳指引下，拟定材料供应厂商，并报业主和监理工程师批准。
原材料到场后及时检测验收，检查合格旳材料方可投入使用。
1.2.2.成井工艺1.2.2.1.钻进措施及规定（1）钻进措施：采用φ00mm三翼式钻头一次成孔至设计孔深。
钻探方法
现有设备：SPS-400、SPS-1000、SPS-2000水源钻机。
XY-5、XY-4、XY-44型取芯钻机，空气泡沫潜孔锤设备、气举反循环设备。
1、松散地层水井设计结构及施工方法1、不取芯地层以砂层、砂卵石层为主，水井设计结构一般泵室段孔径为550mm或600mm下入273mm或325mm井壁管，取水段孔径为450mm下入219mm井壁管及滤水管。
针对此地层一般采用无芯牙轮推至设计孔深，经物探测井结合钻探取芯综合确定含水段。
扩孔采用组合牙轮钻进。
钻进过程中严格控制泥浆参数，粘度控制在20-23S 之间。
扩至设计孔深后进行破壁换浆，采用破壁器破壁，破壁时将钻杆与破壁器连接下入孔内，开车回转，采用中转速，大泵量，上下反复提拉钻具，清除孔壁泥皮。
换浆先采用同钻进相同粘度泥浆将孔内岩渣冲洗上来，待孔内岩渣排净后逐渐换稀，最终调制18S左右，使孔内上下泥浆一至。
下管一般采用提吊下管，利用含水层对应下入滤水管，下管过程中应操作平稳，稳拉慢放。
填砾应从孔壁四周匀速连续填入，随填随测，排除填入量与深度计算有较大出入等问题，砾料一般选用磨圆较好的硅质的洁净砾石，粒径为含水层颗粒直径d50-60的8-10倍。
洗井采用活塞或空压机洗至水清砂净。
2、半山区地层水井设计结构及施工方法地层特点为上部覆盖少量第四系覆盖层和风化带，在覆盖层和风化带内含有水层，成井时需要考虑混合成井。
水井结构设计为在覆盖层及风化带下入相应井壁管及滤水管并围填砾料，下部完整基岩裸孔。
施工方法覆盖层如果为细颗粒地层可采用常规泥浆护壁回转钻进，如果为粗颗粒卵石或漂石层可采用冲击钻进至完整基岩面。
入完整基岩3-5米下入井壁管及滤水管，滤水管段围填砾料，含水层以上做封孔处理。
在井壁管和完整基岩面要做好密封措施防止砾料下漏。
完整基岩段采用空气泡沫潜孔锤钻进,会大大提高效率。
如我院在2011年平山抗旱时，有6眼抗旱井都是按此工艺成的混合井，且水量都达到了设计要求。
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mm 1700 mm 1750 mm; 主机质量 4000 kg 。 ( 1) 钻机主卷扬单绳提升能力 50 kN, 配备 4 3
部件 名 卷扬机
称
轮系, 6 股绳提升 , 有效提升能力可达 300 kN, 完全 适合于 600 m 89 mm 钻杆或 127 mm 钻杆的提升和 下放 , 安全系数 > 1 6。 ( 2) 钻机转盘输出扭矩 25 kN m, 按照计算和类 比的方法, 该转盘回转 扭矩大, 而且转盘通孔 直径 650 mm, 是目前 国内同类机型中属 于通径较大的 , 这样大大方便了提下钻具 , 缩短辅助时间, 提高成井 效率。 ( 3) 钻机转速范围广, 从 23~ 160 r/ min 分 4 个 挡次 , 因此适合于不同地层情况下的钻进。 ( 4) 可实现钻具快速提升 , 单绳 2 2 m/ s 的提升 速度 , 即钻具的提升速度为 22 m/ min, 提升一根钻杆 还不足 0 5 min, 在满足能力的同时, 充分体现了高 效快速的特点。 ( 5) 配套动力 55 kW, 为实现快速大扭矩提供了 动力保障。 ( 6) 在钻机能力 足够的前提下 , SPS- 600 型钻 机配套了高泵压、 大泵量的 BW850/ 50 型泥浆泵, 保 证了 SPS- 600 型钻机在! 高转速、 大扭矩、 大泵量∀ 的条件下高效率地进行钻井施工。 3 配套要点
泥 浆 泵 钻 塔 主 机
含刹车装置 2 套
卷扬机机架 100 100 机架底座 变速箱 离合器 电机 皮带轮 三角带 万向轴 转盘 拨杠 卡方 上垫叉 下垫叉 转盘底座 垫叉座 大底盘 塔腿 塔梁 底梁 二层台 副腿 起塔架 天轮组件 横联 联接件 泥浆泵 吸水胶管 吸水龙头 电机 皮带轮 三角带 方钻杆 上接头 下接头 三轮滑车 配 套 部 分 水龙头 高压胶管 钻杆 锁接头 钻头 提引器 钻铤 钢丝绳 4正4反
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探矿工程( 岩土钻掘工程)
表1
2004 年第 7 期
SPS - 600 型水井钻机配套明细表 规 50 kN [ 18 500 55 kW 230 C型 JN162 25 kN m 950 110 110 121 121 [ 20 274 [ 16 76 [ 20 [ 18 76 108 108 420 76 6 4945 6 5000 4500 6 8 8 4轮 1770 1500 860 5槽 4300 1734 2250 格 数量 1套 1件 1件 1套 1套 1台 5件 1根 1套 1套 1件 1副 1件 1件 1件 1件 1套 6节 2根 5根 1套 2根 1套 1套 2件 1件 1套 BW850/ 50 4 in 6 m 4 in 75 kW 240 C型 5槽 4500 10 1台 1根 1件 1台 1件 5根 1根 1件 1件 1套 1套 in 10 m 89 121 500 121 19 5 36 t 121~ 146 9 1根 600 m 68 副 1件 1套 1根 150 m 三翼钻头 420 3 轮 带底座 标准件、 销轴、 开口销 含 U 型螺栓 8 件 含起塔过轮 1 套 钻塔有效高度 15 m 含定位板 4 块 含孔口板 1 套 带底座 备 注
收稿日期 : 2004- 06- 18
作者简介 : 张西坤 ( 1968- ) , 男 ( 汉族 ) , 河北安平人 , 河北建设勘察研究院有限公 司钻探机械厂副 厂长、 高级工程师 , 机械制造工 艺及设备 专 业 , 从事钻探机械设备的研制、 开发和技术生产管理工作, 河北省石家庄市和平东路 381 号 , ( 0311) 5058352、 13703314431, jkztjj@ sina. com; 杨冬 冰 ( 1965- ) , 女 ( 汉族 ) , 河北吴桥人 , 河北建设勘察研究院有限公司钻探机械厂工程 师, 金属材料及热 处理专业 , 从事钻 探机械设备 的研制、 开发 和技术生产管理工作。
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方钻杆 / 水龙头 方钻杆 / 310 36 t 36 t 2
转盘输入为黄河 JN162 联接凸缘 , 成本低, 精度高。 离合器、 变速箱、 卷扬机 , 既相对独立 , 又是一个完成 提升的完整的传动系统 , 便于整机解体运输和维护 保养。 ( 下转第 47 页)
2004 年第 7 期
图1 SPS- 6的可靠性等 ) , 重 点考虑同等成本条件下 , 尽量提高钻机能力, 增强实 用性 , SPS- 600 型水井钻机就是基于这种考虑进行 研制的。 2 SPS- 600 型钻机主要技术参数 转盘通径 650 mm, 扭矩 25 kN m, 转速 160、 89、 41、 23 r/ min( 正、 反) ; 主卷扬单绳提升能力 50 kN, 最 快提升速度 2 2 m/ s; 钢丝绳直径 19 5 mm, 容量 180 m; 主电机型号 Y250M- 4, 功率 55 kW; 钻塔高度 15 m; 配套泥浆泵型号 BW850/ 50; 主机外形尺寸 4945
二层台护栏 1 in 管
在 SPS- 600 型水井钻机研制过程中, 还着重考 虑解决了以下几个问题。 ( 1) 钻机配套齐全 ( 见表 1) , 用户不用做任何附 加筹备工作即可提货施工 , 可创造良好的经济效益。 ( 2) 转盘和卷扬机可同时工作, 可以边回转、 边 提下钻具 , 这样遇有复杂地层 , 可灵活处理, 增强钻 机的适应性, 减少孔内事故。 ( 3) 应用上下垫叉、 活门、 垫叉座 , 可实现钻具拆 接机械化。 ( 4) 操作手柄采用人性化设计, 使操作集中且尽 量简便, 司钻视野宽广。必要的手柄共有 7 个 : 钻机 总离合手柄 , 转盘正、 反、 空手柄, 变速箱至 卷扬挂 合、 分离手柄, 卷扬行星离合手柄, 卷扬刹车手柄, 变 速箱变速手柄 1, 变速箱变速手柄 2。每个手柄按必 要性设置 , 功能分明。 ( 5) 钻机部件整体性强 , 转盘部分为一个独立的 整体, 便于其他机型借鉴使用 , 转盘部分包括底盘、 转盘、 活门、 垫叉座、 下垫叉、 上垫叉、 拨杠、 卡方,
探矿工程 ( 岩土钻掘工程 )
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从孔口适当 加压 , 使 其插 入固定。钻 进至 67 8 m 时 , 见到了铅锌的硫化矿层硬底 , 钻孔穿过了采空区 堆积层。 ( 6) 用 75 mm 钻具正循环清水钻进至终孔 , 终 孔深度 151 57 m 。 4 结语 ( 1) 无泵反循环跟管钻进 , 孔内的涌水成了反循 环的介质, 而且解决了岩心采取率不够的问题; 同时 又因反循环对地下水和孔壁有较大的抽吸能力, 致 使孔壁不稳定, 堆积物松动, 从而利于套管跟管, 变 不利条件为有利因素。 ( 2) 多级套管的使用 , 减少了孔壁与单级套管的 接触面积, 减小了孔壁与单级套管之间的摩擦阻力, 从而利于套管下行、 跟管和起拔, 减少了套管事故。
近年来 , 井深 300~ 600 m 的水井越来越多 , 水 质多为岩溶水和裂隙水, 这种水井具有出水量大、 水 源补给区广阔充足、 水质稳定洁净等优点。 从 1995 年 开始, 我厂结 合国 家西部 开发的 政 策, 研制 SPT - 600 型拖车式水井钻机, 1996~ 1999 年, 该型钻机为新疆等地的农业水利及浅层石油开 发作出了重要贡献。SPS - 600 型散装水井钻 机吸 取 SPT- 600 型及同类产品的优点, 针对内地省份用 户, 在功能、 可靠性、 钻进工艺、 使用寿命等方面下功 夫、 上水平, 并在水井工程施工实践中不断完善 , 目 前已在山东、 河南、 河北、 内蒙古、 安徽、 宁夏、 北京、 天津等省市区全面推广, 受到用户好评。 1 研制概况 SPS- 600 型水井钻机是散装型、 转盘式回转钻
机, 它主要适用于第四系、 细颗粒及一般软岩石层 , 钻凿深度为 600 m, 适合于各种水井、 水文地质勘探 孔、 工程建筑灌浆孔及其它工程用孔的施工。具有 机械传动效率高、 操作简便、 扭矩大、 提升能力大、 拆 装维修方便等特点。钻机外貌见图 1。 根据影响水井钻机钻深能力的主要因素 ( 如钻 机卷扬机提升能力, 钻机转盘的输出扭矩, 泥浆泵排 量和压力 , 快速提升和拆接钻杆的效率 , 钻机传动所
2004 年第 7 期
探矿工程 ( 岩土钻掘工程 )
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SPS- 600 型水井钻机研制及配套要点
张西坤, 杨冬冰
( 河北建设勘察研 究院有限公司钻探机械厂 , 河北 石家庄 050031) 摘 要 : 介绍了 SPS- 600 型散装水井钻机的主要技术参数 , 并 对各主要参数进行了详细说明 , 同时介绍了研制过 程 中的配套要点。该钻机在实际施工中应用效果良好。 关键词 : SPS- 600 型水井钻机 ; 散装型 ; 转盘式 ; 技术参数 ; 配套要点 中图分类号 : P634. 3+ 1 文献标识码 : A 文章编号 : 1672- 7428( 2004) 07- 0035- 02 Development of Water Well Rig SPS- 600/ ZHANG Xi kun, YANG Dong bing ( Drilling Machinery Manufacturer under the Construction Survey Institute of Hebei, Shijiazhuang Hebei 050031, China) Abstract: The main technical specifications of Water Well Rig SPS- 600 were introduced. Some of the technical data were ex plain in detail. Meanwhile the main points at auxiliary equipment during development processes were introduced. The rig has got quite good result while used. Key words: water well rig SPS- 600; bulk type; rotary table; technical data; main points at auxiliary equipment