矿山地质钻探中液压推进设备的维护及保养

彭儒金

（湖南工程职业技术学院探矿机械研制中心，湖南 长沙 410100）

对液压推进设备进行维护和保养，工作人员首先应掌握液压推进设备的特点，然后了解设备的工作参数，工作参数包括流量、压头、功率、效率、冲次以及泵压，根据原理和参数，工作人员实施具体的维护和保养措施，具体维护和保养内容如下，一是机械密封、二是润滑系统、三是活塞、四是安全阀，维护和保养期间，工作人员还应不同的事项，有助于提升维护和保养质量。

1 液压推进设备的基本概述

1.1 液压推进设备特点

液压推进设备主要用于基础的工程地质勘查孔钻进工作实施过程中。由钻机、泥浆泵和三脚架等组成。钻机常为冲击式、转盘回转一冲击复合式或动力头复合式。此设备的主要特点是：

（1）钻机组具有冲击、回转、振动、静压等施工方法中的两种或两种以上的组合功能，能够适应松散复杂地层中钻进、取样和工程地质孔内试验的要求。

（2）多为自行式或拖引式整体装载，运移灵活，适应工程地质勘查孔单孔施工周期短、搬迁频繁的需要。

图1 液压推进设备

（3）钻进能力，一般可钻孔的终孔直径为76mm～110mm、钻孔深度多为50m以内，少数达到100m，个别设备能力更大。

使用液压推进设备对地质结构进行钻探过程中，会向钻探口释放冲洗液，利用冲洗液将对钻头进行冷却处理，同时冲洗液会将产生的地质结构传输至地面，最终完成矿山地质结构的钻探工作。在设备结构中，使用活塞带动转轴，转轴与钻头连接，采用顺时针的方式，钻头进入到旋转状态，用于进行地质钻探。在钻探地质结构的同时，还会对钻孔以及设备进行清洗，清洗的钻孔方便后续的地质研究，清洗后的液压推进设备，会避免出现卡涩的情况，使设备能够保持长久的运行能力。

1.2 液压推进设备工作参数

1.2.1 流量

在单位时间内，液压推进设备的运转过程中产生的液体量称为流量，并且单位时间内产生的液体量，会按照体积进行计算。正常情况下，流量使用每秒升或者每小时立方米表示。在计算流量过程中，会计算两种流量，一种为平均流量、另一种为瞬时流量，许多情况下会计算平均流量。

1.2.2 压头

液压推进设备在运行过程中，产生的液体或者液柱，形成的高度差称为压头。泥浆灌入到钻孔中，液体或者液柱产生的压力，会使钻孔充满泥浆。

1.2.3 功率和效率

物体在单位时间内所做的功或者转换的能量，称为功率。在设定时间内，称为单位时间，设备在做功过程中，向泵轴传递的功称为输入功率。在单位时间内，液压推进设备将做出的功转变为产生钻探量，称为有效功率。在计算设备的工作效率时，会将有效功率除以输入功率，产生的结果作为效率。

1.2.4 冲次

在单位时间内，液压推进设备内部活塞反复做功的次数，称为冲次。

1.2.5 压力参数

在上述工作参数中，液压推进设备保持在正常的运行状态，需要不断增加排量，同时减少承受的压力。设备产生排量时，以分为计算单位，每分钟内液压推进设备产生的排量，可以看做是液压推进设备的排量。为提高设备的排量，需要调整其孔径，增加孔径会增加排量，同时借助冲洗液，有助于增加排量。现阶段液压推进设备的排量，会设定在每分钟0.3m~1.0m范围内，但是受到钻孔底部压力的影响，会使排量发生变化，如果钻孔的深度不断增加，会使设备的钻头受到较大的压力，减轻受到的压力，需要调整钻头的孔径，才能减轻钻头受到的压力。工作人员需要在液压推进设备上安装压力表，根据压力表变化，掌握设备的运行情况，如果液压推进设备受到的压力超过承载范围，压力表会及时显示数值，工作人员可以快速调整孔径，或者减缓排量，有助于减轻压力。

1.2.6 液压推进设备安全使用细则

（1）推进机必须安装在稳固的基础架或地基上，不应有松动。

（2）启动前应检查：①各连接部位应紧固；②电动机旋转方向应正确；③离合器灵活可靠；④管路连接牢固，密封可靠，底阀灵活有效。

（3）启动前，吸水管、底阀及泵体内必须注满引水，压力表缓冲器上端应注满油。

（4）用手转动，使活塞往复两次，无阻梗时方可空载启动。启动后，待运转正常，再逐步增加荷载。

（5）运转中，应注意各密封装置的密封情况，必要时加以调整，拉杆及辅杆要经常涂润滑油。

（6）运转中，应经常测试含沙量不得超过10%。

（7）有几档速度的液压推进设备，为使飞溅润滑可靠，应在每班运转中将几档速度分别运转，时间均不少于30min。

（8）严禁在运转中变速，需要变速时应暂停设备后再进行换档。

（9）长期停用时，应彻底清洗各部泥沙、油垢，将曲轴箱内润滑油放尽，并采取防锈、防腐措施。

2 液压推进设备维护保养的必要性

液压推进设备维护保养的必要性体现在以下几个方面：第一，根据设备的结构，将其分为两个部分，分别为动力结构和液力结构，两个结构的运行方式不同，加强维护保养，可以使两个结构协调运行，提高液压推进设备的运行能力；第二，通过全面的维护保养，会有效延长设备的使用时间，避免在使用中出现故障，影响地质钻探工作正常的进行；第三，加大维护和保养，可以获得更加全面的地质钻探数据，为地质钻探以及研究工作提供重要的参考依据。

3 液压推进设备维护保养的具体措施

3.1 加强日常管理

在进行钻探施工过程中，由于液压推进设备处于长时间使用状态，需做好设备的管理工作，管理内容包括维护和保养，有助于设备始终处于稳定的运行状态。加强日常管理，是提升液压推进设备运行效率的有效途径，具体管理工作如下：第一，建立责任区域，采用责任制，将液压推进设备的维护和保养工作，分别落实在参与钻探工作人员的身上。在建立的责任区域内，工作人员应对液压推进设备进行检查，在使用中及时发现设备存在的问题，然后在停止钻探时，组织技术人员进行维护和保养；第二，矿山工程施工企业应成立巡查小组，对液压推进设备的维护保养工作进行专项检查，在检查过程中，发现施工人员存在违规操作或者设备存在故障问题未能及时处理，巡查小组按照管理要求，向相关施工人员提出警告，严重情况扣除施工人员奖金；第三，施工企业应组织人员，进行设备维护保养学习，在学习过程中，采用理论与实践相结合的方式，一方面丰富施工人员的理论内涵，另一方面提升施工人员维护和保养能力；第四，施工企业应加强人员预防意识的培养，增加宣传提高施工人员意识，使施工人员可以做好预防工作，避免液压推进设备出现无法使用的情况。

3.2 机械密封

使用液压推进设备进行地质钻探，在地质结构中会产生较多的液相和固相物质，极易进入到设备中，加强设备的密封处理，是液压推进设备维护保养工作的重点。在密封工作中，在液压推进设备旋转轴位置，作为密封处理的重点区域，工作人员应采用贴合材料，减缓旋转轴位置流体的流动速度，并将产生的流体快速运至地面，可以获得良好的密封效果。

在液压推进设备密封处理过程中，提高密封质量，会使设备保持在稳定的运行状态。如果密封处理不当，不仅会使设备无法正常运行，还会破坏其内部构件，如转子在运行中，进入到转子的液相和固相物质，会使转子出现较为明显的窜动情况，导致设备无法正常进行往复运动。液压推进设备进入到指定的区域，会加大做功，一旦做功负荷超过上限，会使液压推进设备机械出现损坏情况，导致整个设备无法修复。

3.3 润滑系统

工作人员应加大润滑系统的维护与保养力度，提高润滑系统的维护与保养投入，要求工作人员使用高质量的润滑油，保证润滑油油脂清洁，才能提高润滑质量。工作人员采用定期维护保养方式，在每月的固定时间，更换液压推进设备的润滑油。如果液压推进设备在使用中，出现高温情况导致液压推进设备无法使用，工作人员应重点检测轴承位置的润滑油，以及采用声音检测方式，通过声音判断轴承是否出现故障。如果出现声音异常的情况，需要工作人员更换轴承元件，同时更换润滑系统。

工作人员应定期对液压推进设备整个润滑系统进行检查，在检查中对每个位置的润滑构件以及润滑油进行检查，如果构件和润滑油出现问题，工作人员更换构件的同时，还应更换润滑油，使用洁净高性能的润滑油，可以在设备运行时，充分发挥润滑油的性能，使设备每个构件均能正常的运行，设备在正常运行期间，一般不会出现异常的声音，工作人员可以通过声音，判断润滑构件以及润滑油更换是否正确。加强润滑系统的维护和保养，可以减少机械能的损耗，提高设备的运行效率。

3.4 活塞和安全阀

活塞和安全阀在维护以及保养过程中，工作人员应重点检查组成活塞的构件，包括活塞型、卡簧以及压板等，活塞会带动液压推进设备的构件进行往复运动，使活塞保持良好的往复状态，提高活塞的运动能力，是活塞维护和保养的重点，一般定期更换活塞，使新的活塞可以承担往复运动的压力。在安全阀维护保养过程中，应坚持定期检测原则，每周对安全阀进行养护，在养护中使用具有润滑性质的油脂，并且及时更换安全阀中出现磨损情况的元件，使安全阀一直处于正常工作状态，如果设备运行出现问题，安全阀会控制设备的运行过程，避免发生安全事故。

3.5 液压推进设备维护保养的注意事项

液压推进设备维护保养注意事项如下：第一，检测套缸是否处于正常运行状态；第二，检测筛除泥器是否处于正常运行状态；第三，检测除砂器是否处于正常运行状态；第四，检测筛泵是否处于正常运行状态。在检测上述装置时，如果其中一个装置出现问题，需要工作人员首先更换安全销，然后启动更换安全销的液压推进设备，检测设备是否正常运转，如果未能正常运转，需要逐一鉴检测上述装置，通过安全销，可以判断上述装置的运行情况。此外在维护保养工作中，如果液压推进设备的使用时间超过两年，工作人员应对设备进行全面的检测，检测中发现设备内部构件出现问题后，一般采用更换的方式，使用新的构件代替磨损的构件，同时对设备进行清理工作，减少内部杂质，避免液压推进设备受到杂质的影响无法正常工作。

4 结语

综上所述，在地质钻探工作中，会广泛使用液压推进设备，做好设备的维护和保养工作，一方面有效延长设备的使用寿命，降低钻探成本，另一方面提高矿山地质钻探效率，以获取更加全面的地质数据。