文档介绍：钻具的回转扭矩
冶金设备
钻具的回转扭矩主要用来克服钻头与孔底岩石的摩擦阻力矩与剪切阻力矩、钻具与孔壁的摩擦阻力矩,以及因裂隙等引起的夹钻阻力矩等。因此,钻具回转扭矩的大小与孔径的大小、岩石性质、钻头形状、轴推力和回转速度的大小等因素有关。根据冶金设备国内外生产实践的总结,回转扭矩与钻孔直径的关系可按表1-3确定,也可按下列经验公式计
算。
D2
$=%m「5 (1-68
式中$——钻具的回转扭矩,N•m;
• 176•
D钻孔直径,mm;
""——力矩系数,""=',一般取""=1。
表1-3钻头直径与回转扭矩的关系
钻头直径D/mm
回转扭矩#/(N‘m)
钻头直径D/mm
回转扭矩#/(N‘m)
100
500'1000
200
3500-5500
150
1500-3000
250
6000-9000
排碴风量的大小对钻孔速度和钻头的使用寿命都有很大影响。实践表明,加大排碴风量可以更好地清除孔底岩碴,避免岩碴的重复破碎,降低不必要的能量消耗,提高了钻进速度;同时能够有效地冷却钻头,并减少钻头的磨损,延长了钻头的使用寿命。但是风量过大会增加空压机的容量和能耗,由于孔壁与钻杆间排碴速度过大,会加速钻杆的磨损。
合理的排碴风量决定于在钻杆与孔壁的环形空间内的回风速度。这个回风速度必须大于岩碴中最大颗粒在孔内的悬浮速度(即临界沉降速度)。根据国外经验,,。岩碴的密度越大,其悬浮速度也越大,回风速度也要相应增大,一般可用下面公式来计算岩碴的悬浮速度。
$=4-7V1000 (1-5)
式中v 岩碴的悬浮速度,m/s;
%岩碴的最大粒度,mm;
^——岩(矿)石密度,kg/m3。
有了岩碴的悬浮速度,就可按下式计算出合理的排碴风量。
八 60丌((D2-(2)$ /1 .\
& = 4 (1-6)
式中Q——合理的排碴风量,m3/min,
D——钻孔直径,m;
( 钻杆外径,m;
'——考虑漏风的系数,'=〜。
第二章地下非自行式潜孔钴机
我国20世纪50年代后期就从苏联引进了低气压的BA-100型地下支架式潜孔钻机,钻孔直径为100~110((。后仿制为YQ-100型潜孔钻机,因其缺点较多,故几经改进成为QZJ-100A型和QZJ-100B型潜孔钻机,也俗称潜孔钻架。近些年来又开始研制高气压非自行式潜孔钻机。国产井下非自行式潜孔钻机的型号和技术性能参数列于表2-1。
表2-1井下非自行式潜孔钻机技术性能参数
型号
参数
QZJ-80
QZJ-100A
QZJ-100B
MG-100
钻孔直径/mm
80-95
100-130
80-130
76-165
钻孔深度/m
25
60
60
100
重量/kg
15(不含支柱)
24(不含支柱)
195(不含支柱)
1350
传动方式
气缸链条
气缸
油缸
推进
一次推进行程/mm
1000
1000
1677
推进力/N
0'6374
0'6374
0-50000
原动机
电动机
风马达
油马达
回转
转速/(rmin-1)
1430(减速后89)
320(