一、反井鉆機(jī)工作原理

反井鉆機(jī)采用由上向下鉆導(dǎo)孔,由下向上擴(kuò)孔,需要上下水平都形成生產(chǎn)系統(tǒng),其中上水平主要是主機(jī)和導(dǎo)孔洗井液循環(huán)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等。下水平主要是出渣系統(tǒng),包括裝巖機(jī)和運(yùn)輸設(shè)備。鉆具部分包括鉆桿、鉆頭和破巖滾刀。RBM-200型反井鉆機(jī),其工作原理為,液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力水龍頭,將扭矩傳遞給鉆具系統(tǒng),帶動(dòng)鉆具旋轉(zhuǎn),破巖采用鑲齒盤形滾刀,滾刀在鉆壓的作用下沿井底滾動(dòng),從而對(duì)巖石產(chǎn)生沖擊,擠壓和剪切作用,使其破碎。導(dǎo)孔時(shí)巖屑沿鉆桿與孔壁間的環(huán)行空間由洗井液提升到上水平,擴(kuò)孔時(shí)巖屑靠自重落到下水平。

改造后的新液壓系統(tǒng)為雙回路結(jié)構(gòu)，左側(cè)為動(dòng)力頭旋轉(zhuǎn)回路和主推力缸快速運(yùn)動(dòng)回路，右側(cè)為輔助系統(tǒng)供油回路和動(dòng)力頭工進(jìn)供油回路。 

動(dòng)力頭在導(dǎo)孔和擴(kuò)孔時(shí)由變量泵2供油，電磁換向閥17用來控制液壓馬達(dá)的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。電液比例流量閥16是液壓馬達(dá)調(diào)速閥，它通過控制液壓馬達(dá)的供油量對(duì)液壓馬達(dá)進(jìn)行調(diào)速。主推力缸有兩路供油回路，在工進(jìn)時(shí)由輔泵4供油，溢流閥12控制供油壓力。輔助系統(tǒng)供油回路上的電磁換向閥19控制主推力缸的運(yùn)動(dòng)方向，液壓鎖21用來對(duì)液壓缸進(jìn)行固定，使其停留在一個(gè)工作位置。單向順序閥22使主推力缸保持一定的背壓，防止工進(jìn)結(jié)束時(shí)發(fā)生前沖；主推力缸還可由主泵供油，滿足裝卸鉆桿時(shí)快速升降的要求，主泵供油回路上的電磁換向閥19控制供油方向。液壓馬達(dá)和主推力缸的主泵供油回路上都設(shè)置了電液比例流量閥，用來對(duì)油路上的壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，以確保反井鉆機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。其他輔助油缸都由輔泵供油。

二、反井鉆機(jī)的基本操作

1、接鉆桿

（1）導(dǎo)孔鉆進(jìn)時(shí)每鉆完一根鉆桿上提鉆具200毫米，沖洗井底2～5分鐘，然后停轉(zhuǎn)，將下卡瓦卡住鉆桿下方扁。控制按鈕使動(dòng)力頭慢轉(zhuǎn)以使下卡瓦外齒對(duì)正卡座內(nèi)齒，然后停止轉(zhuǎn)動(dòng)。控制按鈕下放動(dòng)力頭，將下卡瓦進(jìn)入卡座。

（2）控制按鈕使輔助卸扣裝置的棘爪扣住并推動(dòng)棘輪，一旦松動(dòng)則收回輔助卸扣裝置。

（3）控制按鈕進(jìn)行卸扣，同時(shí)控制按鈕向上慢慢提起動(dòng)力水龍頭使動(dòng)力頭活動(dòng)套指標(biāo)桿處于中間位置，卸開后將動(dòng)力頭上升至最高位置。

（4）在鉆桿公扣上均勻涂抹絲扣油。

（5）操作轉(zhuǎn)盤吊控制閥，將鉆桿車上的鉆桿吊放到機(jī)械手上。控制按鈕把鉆桿送入鉆機(jī)中心。

（6）控制按鈕下放動(dòng)力頭，使活動(dòng)套指示桿處于最上位置。控制按鈕正轉(zhuǎn)動(dòng)力頭，待上端絲扣接好后立即停轉(zhuǎn)，上升動(dòng)力頭，使指示桿處于最低位置。松開機(jī)械手并返回原位，然后接下端絲扣。最后上升動(dòng)力頭，取出卡瓦，使可能轉(zhuǎn)入鉆進(jìn)。

2、卸鉆桿

（1）擴(kuò)孔鉆進(jìn)一根鉆桿后，動(dòng)力頭停轉(zhuǎn)。用下卡瓦卡住下一根鉆桿的下方扁，下放動(dòng)力學(xué)水龍頭，將下卡瓦進(jìn)入卡座。

（2）操作輔助卸扣裝置和馬達(dá)反轉(zhuǎn)松扣，使鉆桿上端絲扣松動(dòng)。

（3）上升動(dòng)力水龍頭使活動(dòng)套指示桿處于最低位置，用上卡瓦卡住鉆桿上方扁，下放動(dòng)力頭使上卡瓦進(jìn)入動(dòng)力頭內(nèi)齒圈，反轉(zhuǎn)馬達(dá)，并慢慢上升動(dòng)力頭，使上卡瓦始終在內(nèi)齒圈里直到下端絲扣卸開。

（4）上升動(dòng)力水龍頭，卸下上卡瓦，操作機(jī)械手，抱住鉆桿，馬達(dá)反轉(zhuǎn)，卸下上端絲扣。

（5）將動(dòng)力水龍頭上升至最高位置，收回機(jī)械手并用轉(zhuǎn)盤吊將鉆桿吊放到鉆桿車上。

（6）在鉆桿公扣上均勻涂抹絲扣油。【注：在執(zhí)行步驟2時(shí)，若首先使下端絲扣松動(dòng)，則應(yīng)先將絲扣重新擰緊，取出下卡瓦，下放動(dòng)力頭，用下卡瓦卡住所卸鉆桿的下方扁，并使之進(jìn)入卡座。用步驟2使絲扣松動(dòng)（注意松開不能超過1/2轉(zhuǎn)），提起動(dòng)力頭，將下卡瓦重新卡住下一根鉆桿的下方扁，并放入卡座，執(zhí)行步驟3，4，5。】

（7）下放動(dòng)力頭，使活動(dòng)套指示桿處于最高位置，馬達(dá)正轉(zhuǎn)接扣，上緊絲扣后，提升動(dòng)力頭，取出下卡瓦，進(jìn)行擴(kuò)孔鉆進(jìn)。

3、開孔鉆進(jìn)

（1）調(diào)整動(dòng)力水龍頭出軸轉(zhuǎn)速為額定值。

（2）將動(dòng)力水龍頭升至最高位置，把事先與異型鉆桿相連接的導(dǎo)孔鉆頭移入鉆架底孔并用下卡瓦卡住異型鉆桿的下方扁，設(shè)法將卡瓦放入卡座。

（3）鉆桿放入機(jī)械手，卡住鉆桿，操作機(jī)械手，將開孔鉆桿送入鉆架。

（4）接開孔鉆桿，收回機(jī)械手。

（5）上升動(dòng)力水龍頭，取出下卡瓦，將扶正器裝在開孔鉆桿上，下放動(dòng)力水龍頭，使之進(jìn)入卡座。

（6）開泵供洗井液和冷卻器用水。

（7）控制按鈕，使動(dòng)力水龍頭正轉(zhuǎn)，同時(shí)控制按鈕，使動(dòng)力水龍頭向下推進(jìn)，同時(shí)調(diào)節(jié)閥<11>、閥<12>使之為所需鉆壓，開始開孔鉆進(jìn)。

（8）開孔一般為5～8米，開孔結(jié)束后，拆去扶正器，換下開孔鉆桿，接上正常鉆進(jìn)時(shí)的鉆具組合，進(jìn)入正常的導(dǎo)孔鉆進(jìn)。

4、導(dǎo)孔鉆進(jìn)

（1）一般情況下，導(dǎo)孔鉆進(jìn)轉(zhuǎn)速應(yīng)高于開孔鉆進(jìn)轉(zhuǎn)速，所以應(yīng)調(diào)節(jié)動(dòng)力水龍頭出軸轉(zhuǎn)速，可以用Ⅱ檔或Ⅲ檔。

（2）鉆壓控制。一般情況下，對(duì)于松軟地層和過渡地層應(yīng)采用低鉆壓，對(duì)于硬巖和穩(wěn)定地層宜采用高鉆壓。

（3）在鉆透下水平左右，應(yīng)逐漸降低鉆壓。

5、Φ1.4米擴(kuò)孔鉆進(jìn)

（1）導(dǎo)孔鉆透后,在下巷道用卸扣器將導(dǎo)孔鉆頭和異型鉆桿卸下,接上 米擴(kuò)孔鉆頭。

（2）調(diào)節(jié)動(dòng)力水龍頭出軸轉(zhuǎn)速為預(yù)定值,可用Ⅱ檔或Ⅰ檔。

（3）拆去沖洗液軟管，用一個(gè)三通將冷卻水泵的水分出一部分供擴(kuò)孔鉆頭以冷卻鉆頭、消塵。

（4）在擴(kuò)孔鉆頭全部進(jìn)入鉆孔時(shí)，為防止鉆頭劇烈晃動(dòng)而損壞刀刀具，應(yīng)就使用低鉆壓、低轉(zhuǎn)速，待鉆頭全部進(jìn)入后方可加壓鉆進(jìn)。

（5）擴(kuò)孔鉆壓的大小是根據(jù)地層的具體情況而定的。從刀具的使用壽命來看，一般不宜超過300千牛頓，即30噸。

6、Φ2.0米擴(kuò)孔鉆進(jìn)

（1） 1.4米擴(kuò)到上水平后,將鉆頭中心與鉆桿連接絲扣卸松,并再輕微緊上,然后將鉆頭下放到下水平,拆下 1.4米擴(kuò)孔鉆頭,換上 2.0米擴(kuò)孔鉆頭。

（2）調(diào)節(jié)動(dòng)力水龍頭出軸轉(zhuǎn)速為Ⅰ檔（即最低速）。

（3）同 1.4米擴(kuò)孔一樣，用小鉆壓開孔，待鉆頭整個(gè)進(jìn)入空內(nèi)后，方可加壓鉆進(jìn)。鉆壓一般不宜超過300千牛頓，即30噸。

（4）鉆進(jìn)到穩(wěn)定器露出停鉆，將鉆頭卡在井口位置，鉆機(jī)拆離井口，采用放小炮松動(dòng)巖石，用人工方法去掉上部巖石，露出擴(kuò)孔鉆頭，以便將鉆頭提出井孔。