反井钻机在调压井施工过程中偏斜控制

王小伟

【摘要】笔者依据实际工作经验及相关文献资料的记载，详细分析反井钻机在调压井施工环节当中的应用，并提出调压井施工流程当中发生几率比较高的偏斜问题，并在此基础上提出一些偏斜控制措施，希望可以在日后相关工作人员对这个问题进行分析的时候，起到一定借鉴性作用，最终在我国社会经济发展进程向前推进的过程中在，做出一定贡献。

【关键词】反井钻机；调压井；施工；偏斜；控制

1、反井钻机的运输及安装

在调压井穹顶开挖支护工作完成之后，应用预先设置好的索道以及临时性道路，将反井钻机运输到调压井位置上，应用反井钻机开挖先导井施工工作，而后再应用手风钻人工钻爆扩挖到设计断面上，反井钻机的型号是LM——140型，导孔的直径是216mm、扩孔直径是1400mm，钻孔深度是170mm、总功率是70kw。

反井钻机的运输。反井钻机通过已经架设好的索道开展运输工作。依据索道的最大运行重量限制，需要将反井钻机拆卸之后再开展运输工作。反井钻机一般情况下可以分为四个部分，分别是钻机车、泵车以及油箱车等零部件。各个零部件需要装载到索道料斗车之后再开展运输工作；钻具和油箱可以直接使用索道吊钩开展吊运工作；拆卸之后的钻机车、泵车可以通过已经修建好的临时性施工道路进行运输，通过简易车运输到调压井顶部位置上，再将反铲当成一种吊运设备，在人工配合的情况之下完成组装工作。

反井钻机拆卸运输工作进行的过程当中，应当满足下文中所说的这些要求。

在利用反井钻机开展施工工作之前，操作人员首先应当详细地对各种类型设备的完整性进行检查，对机械运转效率做出一定保证，与此同时也可以对施工质量做出一定保证。为了可以让设备的紧密性得到保证，首先应当将主机变速箱和运输车使用钢丝绳固定起来。将施工位置、安装顺序以及运输路线作为依据，确定主机在地面运输路线上的前后位置以及其他设备车辆的顺序之后，才可以正式开始运输工作。

其次，在高强度运输任务过程当中，为了可以对运输效果做出保证，操作人员可以先将设备相互连接在一起，以便于可以保证钻机在运输的过程当中不发生任何碰撞，不会发生钻机零部件损坏问题。在上下山运输之前，一定需要安排人员对上下车的设备进行检查，并在确认符合要求之后才可以开展运输工作。

反井钻机的安装。在将反井钻机运输到施工现场当中之后，依据施工设计图纸当中的顺序进行排列，而后再依据钻孔中心将钻机位置找寻出来，以便于可以保证钻机竖起来之后的旋转中心可以和钻孔中心重合在一起，再将卡轨器拧紧之后，就可以依据下文中所说的这些步骤开展安装工作，在油箱当中注入规定数量的液压油，安装动力电源，安装斜拉杆等。

本次调压井施工环节当中应用到的反井钻机的型号是LM——140型号，是由钻机车、操作车、泵车以及钻具四个部分构成的，并配备辅助设备洗井泵一台。

反井钻机的冷却循环系统是由，洗井泵、水池以及水沟构成。在本工程项目施工环节当中，预先会在通气洞外进口平台位置上设置一个5m3的水池，在水池中间设置一堵墙，将水池划分为清水池和沉淀池，钻机混凝土基础和水池之间由水沟相互连接在一起，在导孔施工环节当中出现的回水、细砂都会沿着水沟回流到沉淀池当中。洗井泵需要放置在钻机车和水池之间。

钻机基础应用到的是C25混凝土，在基础强度满足安装要求之后才可以开展反井钻机安装以及导孔掘进工作。

试运行。反井钻机安装及调试工作完成之后，应当全面地对各个零部件的精准性进行检验，而后才可以将泵打开，开泵之后首先应当对泵的压力表进行观察，如果压力超过限定范围的话，那么就应当使用停泵措施，等到压力正常之后再启动，如果压力比较正常，就可以反复的多油缸和液压马达操作，等到没有任何误差之后，再安装钻头和钻杆并开展开孔工作。

2、反井钻机施工环节当中发生偏斜问题的原因

2.1钻杆轴向载荷引发的偏斜问题

在垂直导向孔钻孔开孔的过程当中，钻杆并不会发生弯曲问题，从而也就不会因为钻压引发钻头偏转问题，在钻进深度逐步提升的基础上，钻压也会逐渐增大，钻杆自然也会逐渐发生弯曲问题，弯曲的钻杆上带有的非垂直载荷会让钻进方向发生一定变化，在此基础上自然会让钻具的下方偏离钻孔的既定路线。

作用在斜孔之上的钻具载荷可以划分为垂直分力和水平分力，垂直分力会让钻头沿着倾斜方向向下钻进；水平分力会让钻头沿着倾斜方向向上钻进。因为钻头的直径是要比导孔的直径小一些，在斜孔当中，钻杆的重量会让钻杆朝向导孔低侧方向下落。在为钻杆施加轴向载荷的过程当中，作用在钻杆上的推进力会让钻杆发生一定弯曲问题，弯曲的钻杆会沿着下落的方向移动，而稳定器可以发挥出来一定支撑性作用，在此基础上产生的结果是让钻头向上方进行钻进。

2.2岩层对钻头的反作用引发的偏斜问题

在无层理、节理或者断层的坚硬并且质地均匀的岩层当中钻凿导孔的过程当中，基本上不会因为岩层反作用力引发导孔偏斜问题，即便是引发偏斜问题，产生的偏斜量也比较小。钻头的钻进方向和钻头质地以及硬度发生变化与岩石表面相遇的角度有一定相互关系，假如角度比较小，因为钻头受到的岩石表面对钻头的水平分力比较大，因此会让钻杆朝向受力比较大的方向弯曲，所以钻孔发生的偏斜问题将逐步趋向于和发生变化的岩石平面垂直的方向钻进。

3、解决偏斜问题的措施

科学合理的在各种类型导孔钻头当中进行选择，一般情况软岩钻进工作进行的过程当中，选择的钻头是夹角比较小的长楔齿或者碳化钨一字型镶齿。硬岩钻进工作进行的过程当中，应用到的一般情况下是短楔齿。除去上文中所说的问题之外，一般情况下软岩钻头的楔齿或者镶齿间距要比硬岩钻头的楔齿或者镶齿间距大一些。在理想状态之下，反井钻机施工环节当中应用的钻头应当具备硬岩钻头的大多数特性，以便于可以对钻进工作的稳定性及安全性做出一定保证。

钻头科学合理的施工转速。在导向孔钻进工作进行的过程当中，保持稳定钻进速度的情况之下，就可以让偏斜问题发生几率得到有效地控制转速往往选择的是钻头制造商规定的推荐数值，与此同时依据实验结果对鉆压和转速进行优化调整。但是在钻压和转速选择工作进行的过程当中，应当切实注意到的问题是，在钻压提升的背景之下，转速一般情况下都应当减小，反而言之，在钻压减小的情况之下转速应当逐步提升。依据上文中的叙述可以得知的是，在反井钻机实际应用的过程当中，应当科学合理的在各项参数当中进行选择，以便于可以对钻进工作的效率及精准性做出一定保证。

参考文献：

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