高性能全液壓地質(zhì)鉆機(jī)關(guān)鍵技術(shù)及鉆機(jī)系列

上世紀(jì)90年代，隨著我國地質(zhì)鉆探工作量的不斷增加，對地質(zhì)鉆機(jī)的需求越來越大，而我國使用的地質(zhì)鉆機(jī)大多是機(jī)械立軸式鉆機(jī)，該類鉆機(jī)給進(jìn)行程短、操作不便、鉆探效率低，嚴(yán)重制約了我國地質(zhì)工作的發(fā)展。此時，美國、瑞典等國家全液壓地質(zhì)鉆機(jī)紛紛進(jìn)入中國市場，并實(shí)行技術(shù)封鎖和價格壟斷。1998年，吉林大學(xué)等單位開始對高性能全液壓地質(zhì)鉆機(jī)及其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)研究，突破了多項(xiàng)重大基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)，研發(fā)了地質(zhì)巖心鉆機(jī)、水平定向鉆機(jī)、地質(zhì)災(zāi)害治理錨固鉆機(jī)等3大鉆機(jī)系列，實(shí)現(xiàn)了鉆機(jī)的長行程給進(jìn)、高度自動化、高效節(jié)能等高性能，總體成果處于國際先進(jìn)水平，部分達(dá)到了國際領(lǐng)先，主要取得了如下4方面的創(chuàng)新。1. 首次建立了完整的全液壓地質(zhì)鉆機(jī)的理論分析與設(shè)計(jì)體系，為全液壓地質(zhì)鉆機(jī)的系列化研制提供了理論和技術(shù)支撐。創(chuàng)建了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的全液壓地質(zhì)鉆機(jī)設(shè)計(jì)、分析和計(jì)算理論體系；建立了液壓系統(tǒng)動態(tài)特性分析數(shù)學(xué)模型及評價指標(biāo)；完成了國土資源部地質(zhì)巖心鉆探全液壓動力頭鉆機(jī)等3項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定。2. 發(fā)明了全液壓地質(zhì)鉆機(jī)專用液壓系統(tǒng)，打破了國外對鉆機(jī)液壓控制關(guān)鍵技術(shù)的封鎖。首次將負(fù)載敏感技術(shù)運(yùn)用于地質(zhì)鉆機(jī)中，實(shí)現(xiàn)了負(fù)載自適應(yīng)；通過消化吸收，研發(fā)了新型液壓控制系統(tǒng)，突破了負(fù)載敏感系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)瓶頸；通過強(qiáng)效散熱、回轉(zhuǎn)壓力分級調(diào)節(jié)和橋式過濾等，解決了常規(guī)液壓系統(tǒng)中存在的關(guān)鍵技術(shù)難題，形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新技術(shù)。3. 發(fā)明了全液壓地質(zhì)鉆機(jī)新型部件結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了鉆機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。研發(fā)了新型系列鉆塔和自動裝缷鉆桿機(jī)構(gòu)，滿足了不同領(lǐng)域鉆機(jī)的需要；研制了深孔鉆探用液壓動力頭、自動送鉆絞車、大噸位連續(xù)拔管機(jī)，高精度自動送鉆系統(tǒng)，滿足了我國深部找礦要求。發(fā)明了模塊組合式的車載全液壓鉆機(jī)，節(jié)省了運(yùn)移和安裝時間和費(fèi)用。4. 發(fā)明了液壓鉆機(jī)檢測、控制方法及監(jiān)測技術(shù)，添補(bǔ)了多項(xiàng)該研究領(lǐng)域國內(nèi)空白。發(fā)明了新型鉆機(jī)過載保護(hù)系統(tǒng)，預(yù)防了孔內(nèi)事故；發(fā)明了對變量泵用控制手柄進(jìn)行選擇和參數(shù)設(shè)計(jì)的方法，實(shí)現(xiàn)了對操作手柄的準(zhǔn)確控制；發(fā)明了性能參數(shù)智能檢測泥漿混配系統(tǒng)及檢測方法，解決了泥漿制備及檢測系統(tǒng)效率低和性能不穩(wěn)定等的難題。該成果已形成3大鉆機(jī)系列89種型號，其中，巖心鉆機(jī)從鉆深300~3000米有27種型號；水平定向鉆機(jī)從回拖力100~10450KN有40種型號；錨固鉆機(jī)從鉆深30~400米有22種型號。鉆機(jī)銷量分別占國內(nèi)市場的32%-60%，在全國34個省市的多個行業(yè)得到成功應(yīng)用，不但把國外鉆機(jī)擠出了中國市場，還出口到德國、俄羅斯、法國等33個國家和地區(qū)。近三年，全液壓地質(zhì)鉆機(jī)直接銷售總額29.02億元人民幣，其中，外匯4389萬美元；完成鉆探工程量271.7萬米，提高鉆探施工效率32%。該成果公開出版著作和教材5部；發(fā)表學(xué)術(shù)論文84篇；完成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng)；申請發(fā)明專利14項(xiàng)，其中，已授權(quán)發(fā)明專利6項(xiàng)，授權(quán)實(shí)用新型專利82項(xiàng)。培養(yǎng)博士和碩士研究生23名。該成果使我國地質(zhì)鉆機(jī)技術(shù)水平前進(jìn)了40年。 2100433B

地質(zhì)鉆機(jī)巖心鉆機(jī)

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：該鉆機(jī)采用機(jī)械傳動，結(jié)構(gòu)簡單，便于維修和操作。鉆機(jī)配有水剎車裝置，能控制下鉆速度，減少卷筒、閘帶等零部件的磨損，消除升降系統(tǒng)的沖擊力，保證下鉆安全。在原有的鉆機(jī)上進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，離合器部分增加了軸徑裝置，增強(qiáng)了主動軸的力量，且鉆機(jī)變速箱內(nèi)的齒輪也在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行材質(zhì)和工藝上的加強(qiáng)改進(jìn)。

還有THJ-2600型巖心鉆機(jī)，該鉆機(jī)為60鉆桿2600米，73鉆桿2000米，用途：THJ-2000鉆機(jī)，適用于煤田地質(zhì)，水文地質(zhì)、金屬礦床、非金屬礦床和天然氣等深孔鉆探工程，實(shí)用性、操作性和通用性強(qiáng)。

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：鉆機(jī)多部分采用了TSJ-2000E型水源鉆機(jī)組件，轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)、機(jī)械傳動、立軸式回轉(zhuǎn)、液壓油缸給進(jìn)的結(jié)構(gòu)形式。并且提升能力大、立軸通經(jīng)大、轉(zhuǎn)速范圍廣、重心低、傳動平穩(wěn)、堅(jiān)固耐用，鉆機(jī)布局合理，?？蓾M足金剛石鉆進(jìn)，硬質(zhì)合金鉆進(jìn)及繩索取芯鉆進(jìn)的工藝要求。鉆機(jī)可配備電動機(jī)或柴油機(jī)兩種動力，供用戶根據(jù)作業(yè)環(huán)境或條件進(jìn)行選擇。

地質(zhì)鉆機(jī)水源鉆機(jī)類

適用中淺層石油井和深層冷熱水的開發(fā)，天然氣、鹽井鉆進(jìn)、煤層氣開采、煤礦建井工程開發(fā)等工程。

主要是轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)。主要型號有TSJ-3000型，TSJ-2600型，TSJ-2000型，TSJ-1500型，TSJ-1000型，其轉(zhuǎn)盤通經(jīng)一般有三種，有435mm型，445mm型和660mm型，鉆井深度從1000米至3000米之間。滿足我國多數(shù)的水井，鹽井，地?zé)峋簩託獾却罂趶骄目碧?根據(jù)我國現(xiàn)有發(fā)展需要，對于地?zé)峋碧叫枨笥l(fā)急切，國外地?zé)峋谀茉词褂弥械谋壤秊?%左右，而中國僅為不足1%，在我國大城市，比如北京，天津，上海等開發(fā)力度比較大，其余除部分地方城市如聊城，保定等其余都有待開發(fā)。小區(qū)中使用地?zé)峋?，能夠?jié)省大概60%的消費(fèi)。河北永明地質(zhì)工程機(jī)械有限公司最近數(shù)年，著重發(fā)展水源鉆機(jī)系列，在很多方面有重大改進(jìn)，排除了原來轉(zhuǎn)盤甩油漏油的缺點(diǎn)，而且對齒輪加強(qiáng)材質(zhì)和生產(chǎn)精度，更符合使用要求，更耐用，更高效。

得到了市場一致的認(rèn)可。

地質(zhì)鉆機(jī)探礦鉆機(jī)類

主要用于地質(zhì)找礦、水文水井、煤田地質(zhì)勘探、石油和天然氣勘探開發(fā)等領(lǐng)域的深孔鉆探設(shè)備。主要機(jī)型有XY-5型，XY-6B型，該鉆機(jī)集中了立軸式液壓鉆機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，可進(jìn)行金剛石小口徑鉆進(jìn)，也可進(jìn)行大口徑鉆進(jìn)，可以垂直鉆孔，也可以鉆斜孔。該鉆機(jī)是深孔地質(zhì)勘探鉆孔的理想設(shè)備　結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：XY-6B型巖芯鉆機(jī)采用液壓傳動，立軸轉(zhuǎn)速高，調(diào)速范圍廣。 升降機(jī)配有水剎車，下降鉆具平穩(wěn)安全。 油浸濕式離合器，啟動平穩(wěn)，附有制動裝置。 液壓操作系統(tǒng)予留專用閥口，可供配備擰管機(jī)時使用。 鉆機(jī)前后移車距離大，方便孔口作業(yè)。 立軸通孔直徑大，可滿足多種鉆探工藝要求。 整機(jī)重量適中，解體性能好，便于運(yùn)輸搬遷。同時，我國最近幾年，致力于液壓全自動車載鉆機(jī)的研發(fā)，各大探礦廠都擁有大同小異的全液壓車載鉆機(jī)。但同美國、德國、意大利的車載鉆機(jī)比較起來，還有很大的發(fā)展空間。相信在5年左右時間，國內(nèi)的全液壓車載鉆機(jī)也可以達(dá)到國外的技術(shù)水平，質(zhì)量還是取決于國內(nèi)整體發(fā)展水平。

用于地質(zhì)勘探，包括煤田、石油、冶金、礦產(chǎn)、地質(zhì)、水文、有色、核工業(yè)勘探的鉆探機(jī)械設(shè)備稱為鉆機(jī)。我國原來擁有地質(zhì)部、冶金部、煤炭部、核工業(yè)部等下管很多機(jī)械廠，等，都進(jìn)行了改制。民營地質(zhì)鉆機(jī)生產(chǎn)廠家發(fā)展迅猛異軍突起。