LM 系 列 反 井 鉆 機
—暗井施工的最有效設備

目       錄
 
—、LM系列反井鉆的機的概述………………………………………1
二、LM系列反井鉆機的結構和工作原理……………………………1
    1.LM系列反井鉆機的結構
    2.1M系列反井鉆機的工作原理
三、LM系列反井鉆機的主要技術(shù)參數………………………………2
四、LM系列反井鉆機的用途及特點(diǎn)…………………………………2
五、LM系列反井鉆機施工經(jīng)驗………………………………………3
    1.適用的地質(zhì)條件范圍廣
    2.適用于多種孔徑，深度和斜度
3.施工方法簡(jiǎn)單可靠
4.使用效果及經(jīng)濟效益
六、LM系列反井鉆機的發(fā)展前景……………………………………6
七、LM系列反井鉆機對用戶(hù)的要求…………………………………6

一、LM系列反井鉆機的概述

LM系列反井鉆機是由煤炭抖學(xué)研究總院北京建井研究所設計，江蘇省蘇南煤礦機械廠(chǎng)
制造的。IM系列反撲鉆機是在吸收國內外反井鉆機的經(jīng)驗，以及我國立井鉆井技術(shù)成果的基礎上研制的，技術(shù)上處于國內領(lǐng)先水平，達到了八十年代國外同類(lèi)機型的先進(jìn)水平。
LM-120型反井鉆機是國家“七、五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項目，于1987年5月原煤炭部技術(shù)鑒定。目前，已研制出-90型，LM-120型、LM-200型三種型號的LM系列反井鉆機，均已批量生產(chǎn)。LM系列反井鉆機于1991年10月經(jīng)國家質(zhì)量獎審定委員會(huì )批準榮獲國家金質(zhì)獎?wù)乱彩菄?ldquo;八、五”期間新技術(shù)、新產(chǎn)品百項推廣項目之一，產(chǎn)品已先后銷(xiāo)往大同、北京、開(kāi)灤、鶴崗、雞西、淮南、徐州、西山等三十多個(gè)礦務(wù)局、深受廣大用戶(hù)的好評，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。

二、LM系列反井鉆機的結構和工作原理

1．LM系列反井鉆機的結構

LM系列反井鉆機一般包括兩大部分：主機部分和鉆具部分。
主機部分包括機架，液壓泵站，操作控制系統。機架是兩個(gè)“〔”形半架拼裝結構，承受鉆機工作時(shí)所受的外部準、拉、扭等作用力，液壓泵站和操作控制系統用于驅動(dòng)鉆機運轉，控制鉆機工況，以實(shí)觀(guān)不同條件下不同的鉆井工藝的要求。
鉆具部分包括開(kāi)孔鉆桿、穩定鉆桿、普通鉆桿、導孔鉆頭、擴孔鉆頭等。
鉆機可以在600或900mm軌距的軌道上行走，安裝起來(lái)十分方便，不需要其它輔助設備。圖1是LM-120型反井鉆機結構示意圖。LM系列反井鉆機的結構相似，只是外形尺寸和技術(shù)參數不同。

2．LM系列反井鉆機的工作原理

鉆機的主傳動(dòng)通過(guò)動(dòng)力水籠頭傳遞給鉆具系統，帶動(dòng)導孔鉆頭或擴孔鉆頭旋轉。導孔鉆頭上的牙輪或擴孔鉆頭刀盤(pán)上的滾刀在井底運動(dòng)，在鉆壓作用下滾刀對巖石沖擊、擠壓和剪切，使巖石破碎。導孔鉆進(jìn)時(shí)破碎的巖屑被正循環(huán)的清水或泥漿排出鉆孔外；擴孔時(shí)的巖屑直接落到下水平巷道中，由扒裝機裝運礦車(chē)升井。導孔由上水平向下水平鉆進(jìn)，擴孔由下水平向上水平提拉(鉆頭)。
 
 

三、LM系列反井鉆機的主要技術(shù)參數

表1       LM系列反井鉆機主要技術(shù)參數

	LM一90	LM一120	LM一200
導孔直徑(mm)	190	244	216
擴孔直徑(mm)	900	1200	1400/2000
鉆孔深度(m)	90	120	200／150
鉆孔傾角(度)	600～900	600～900	600～900
出軸轉速(r／mm)	0～45	0～36	0～36
出軸扭矩(KN)	7～15	15～30	35～70
推力(KN)	150	250	350
拉力(KN)	380	500	850
鉆桿直徑×有效長(cháng)度(mm)	160×800	176×100	182×1000
主機總功率(KW)	45.5	62.5	82.5
主機重量(t)	6	8	10
主機運輸尺寸(mm)	1900×950×1115	2290×1110× 1430	2950×1370×1700
主機工作尺寸(mm)	2380×1275×2847	2977×1422×3277	3230×1770×3448

四、LM系列反井鉆機的用途及特點(diǎn)

LM系列反井鉆機是鉆鑿暗井（井下煤倉，通風(fēng)孔、延深井筒和溜煤眼等）的高效設備。它具有下列特點(diǎn)：
1.鉆機的推拉力、旋轉扭矩，轉速等主要參數設計合理，鉆井工藝簡(jiǎn)單，能滿(mǎn)足不同地質(zhì)條件下以及多種孔徑的施工要求；
2.采用全液壓驅動(dòng)，結構緊湊，重量輕，功率??；
3.主機安裝運輸以及調整全部機械化，簡(jiǎn)單省力，迅速安全，不需輔助設備；
4.主機液壓系統簡(jiǎn)單可靠，操作容易，大部分液壓元件及密封件與井下綜采設備液壓元件通用，維修更換方便；
5.鉆桿絲扣采用API國際通用標準，安全可靠，互換性好，壽命長(cháng)，裝卸鉆具工藝合理，輔助時(shí)間短，鉆機配有開(kāi)孔鉆桿和特制的穩定鉆桿，能有效地防止井孔偏斜；
6.鉆井工序實(shí)現機械化作業(yè)，操作簡(jiǎn)單安全，改善了勞動(dòng)條件，減輕了勞動(dòng)強度；
7.鉆機適用性強，可在較復雜的煤系巖層，如膨脹性巖層，斷層以及涌水量大的地質(zhì)條件下施工；
8．鉆機是防爆型的，適用于各級瓦斯礦；
9．擴孔鉆頭有噴水裝置，可以降塵及冷卻刀具；
 10．鉆機效率高，成井速度快，質(zhì)量好。

五、LM系列反鉆井機的施工經(jīng)驗

1．適用的地質(zhì)條件范圍廣

LM系列反井鉆機適用于硬度13—14的名種巖石，對于特硬巖門(mén)(超過(guò)f14)可以專(zhuān)門(mén)訂做特制滾刀。該鉆機還適用于軟巖、膨脹巖、煤層及斷層破碎帶的巖石，適用于超級瓦斯礦井。例如：
    <1>北京礦務(wù)局大臺礦一口井，井深99．7m，其中超過(guò)“2的巖石為55．2米，導孔純鉆進(jìn)時(shí)間1．25m／h，·擴孔純鉆進(jìn)時(shí)·間0．73m／h。
    <2>鶴崗礦務(wù)局南山礦一口井，井深78m，其中含煤層28m。該礦屬超級瓦斯礦(山瓦斯壓力大，地質(zhì)鉆沒(méi)法鉆進(jìn))。導孔純鉆進(jìn)時(shí)間3，8m／h，擴孔純鉆進(jìn)時(shí)間1．5m／h。
    <3>開(kāi)灤礦務(wù)局趙各莊礦一口井，井深82m，其中含膨脹巖層25m，初用清水導孔排渣，至孔深52m處鉆桿堵塞，無(wú)法鉆進(jìn)，后改用泥漿芋孔排渣，順利完成該井施工任務(wù)。
    2。適用于多種孔徑、深度和斜度
    IM系列反井鉆機潛在能力大，安全系數高，能適用于多種孔徑和深度以及60’一90‘斜度的暗井。
    IM一120型反鉆并機設計直徑為1．2m，深度為120m，在山西軒崗礦務(wù)局焦家塞礦，一次打井236．5m，是設計打孔深度的1．97倍。
    LM一200型反井鉆機設計直徑為2m，深度為150m~設計直徑1．4m，深度為200m。在山東汶甫煤礦一次打井316m(直徑為1．4m)，是設計打孔深度的·1．58倍。該井是目前使用國產(chǎn)鉆機鉆井的最深暗井。
    LM一90型反井鉆機設計直徑為0，9m，深度為90m。在山東橫河礦打一井，，斜度為60’，實(shí)測偏斜率小于o．2％。
    3．施工方法簡(jiǎn)單可靠
    工M系列反井鉆機的主機是由三個(gè)600mm軌距的(或900mm軌距)車(chē)組成，可直接運
至施工現場(chǎng)。在準備好基礎及峒室后，不田其它輔助設備而直接安裝，根據不同m質(zhì)苧竺’。
選擇相應的壓(或拉)力，扭矩進(jìn)行鉆進(jìn)，鉆進(jìn)操作簡(jiǎn)單方便，先向下打一導Ⅱ，貫5匿§T
水平后，卸下導鉆孔頭，向上擴孔至上水平即成井。
    4．使用效果及經(jīng)濟效益
    LM系列反井鉆機現已在全國三十多個(gè)礦務(wù)局成功使用。鶴崗礦務(wù)局一位老工程認中：：LM系列反井鉆機是建井工藝的一場(chǎng)革命，  是礦山建設安全的可靠保證。”IM系列反并鉆m*言于發(fā)票盂嘗￡之言之萼盂：黑1987年：：月u，，中間包括運回廠(chǎng)主簽 定會(huì )3個(gè)月)，在運輸條件極差(來(lái)回8次暗井吊罐底，4次斜井提升，457mm軌BE§輸)，搬家倒面17次的情況下，共完成田244mm的導孔979．3m，完成廖1．2m反井孔528．9m，15個(gè)人組成的IM一120型反井鉆；嘰施工隊伍，純工作時(shí)間7個(gè)月零8天(包括所有準備時(shí)間)，
完成40人3年時(shí)間的工程量。
   節省電刀    259637度，合1，64萬(wàn)元
   節省半成品坑木  507．7m’，合12．03萬(wàn)元
   節省工力    32845個(gè)，合25．88萬(wàn)元
   節省炸藥    807kg，  合0．11萬(wàn)元
   節省雷管    2092個(gè)，  合0．06萬(wàn)元
   總計節省資金    39．?2萬(wàn)元
    <2>IM—200型反井鉆機在山東汶南煤曠使用，  由1989年5月14日到?月14日完成直徑1．4m孔深316m的暗井。導孔純鉆進(jìn)時(shí)間1．04m／h，擴孔純鉆進(jìn)時(shí)間1．17m／h。用普通鑿并法完成316m，荒徑5．2m的井筒一般需要2年時(shí)間(包括半年準備期)，而用工M一200型反井鉆機鉆鑿溜矸孔再爆破刷大只要一年時(shí)間(包括三個(gè)月準備期)，比普通鑿井方法提前一年的工期。
   這種新的井簡(jiǎn)施工工藝，不但為該礦節約大量時(shí)井筒建設資金，而且由于井筒提前完成，為該礦帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟效益，下面分項計算。A直接費用    ．
 a、設備租賃費
 這種新的施工工藝比普通鑿井法減少的設備見(jiàn)表2，這些設備的總費用約為43萬(wàn)元，租賃費每月提取標準按4％計算，施工工期二年，可節約租賃費為，

設  備  名  稱(chēng)	規  格  型  號	造價(jià)(萬(wàn)元)	備    注
鑿井井架	Ⅱ	10
主提升絞車(chē)	2．OM’	20	不包括基礎費用
吊  泵  穩  車(chē)	10T	3	同上
風(fēng)  筒  穩  車(chē)	10T	3	同上
吊    泵		4
局扇及風(fēng)筒	28KW	2
吊掛鋼絲繩		1
合    計		43

   43萬(wàn)元X 24個(gè)月X 4％：41．28萬(wàn)元
表2    減少的設備明細表
 b、設備費用，原兩年的工期一年完成，可節約一年的設備租賃費(見(jiàn)表3)，按月租賃費4％計一年的時(shí)間；22．6萬(wàn)元X12個(gè)月X 4％；10．8萬(wàn)元
表3   大時(shí)所用設備明細表

設  備  名  稱(chēng)	規    格	造價(jià)(萬(wàn)元)	備    注
壓風(fēng)管穩車(chē)	10噸	3
輸料管穩車(chē)	10噸	3
凰‘盤(pán)穩  車(chē)	10噸	6
安全梯穩車(chē)	F噸	2
放炮電纜穩車(chē)	JD25	0．8
信號電纜穩車(chē)	JD25	0．8
壓    風(fēng)    機		2
—  鋼    絲    繩		5
	合    計	22．6

c：工人工資 
采用皆通法施工需要100人，平均月工資按200元計算則一年可節約工資；100X200元X12個(gè)月；24萬(wàn)元
其它
鑿井并架基礎
鑿井絞車(chē)基礎及絞車(chē)房
穩車(chē)基礎
預計可節約電費
其它費用合計為：    10．5萬(wàn)元
1．5萬(wàn)元
5．5萬(wàn)元
1．5萬(wàn)元
2萬(wàn)元
通過(guò)以上計算可節約直接費用累計為86．58萬(wàn)元．
B  間接經(jīng)濟效益
    我礦是由·年產(chǎn)9萬(wàn)噸改擴建到15萬(wàn)噸的小型礦井，提前一年工期就可增產(chǎn)原煤6萬(wàn)噸：為該礦創(chuàng )造十分可觀(guān)的經(jīng)濟效益。    ·
   a、為我礦造利稅(按88年國家上調計劃價(jià)格53．5元／噸，減去成本42元／噸計算)，(53．5—44)X 6萬(wàn)口屯：69(萬(wàn)元)
   b、按計劃外價(jià)格創(chuàng )利稅(根據89年計劃外價(jià)格170元／噸，減去成本42元／噸)；(170—42)X 6萬(wàn)噸；768(萬(wàn)元)
   c、增加產(chǎn)值(按8．o年不變價(jià)格計)；6萬(wàn)噸X 23．5元／噸：141(萬(wàn)元)
   通過(guò)以上分析，采用反井鉆機施工井茼的方法，可以為該礦節約建井直接費用86．58萬(wàn)元，同時(shí)，由于加快了施工速度，可以為該礦增產(chǎn)原煤6萬(wàn)噸，按計劃內價(jià)格增收利稅。
 
LM系列反鉆井機的發(fā)展前景
    LM系列反井鉆機具有優(yōu)良的性能，給各用戶(hù)單位創(chuàng )造了良好的經(jīng)濟效益。  自1987年恥來(lái)，僅鶴崗礦務(wù)局就使用6臺LM一120型反井鉆機，其中興安礦自88年5月份使用至今，已累計鉆井深度2500多米(孔徑為1．2m)，取得了十分顯著(zhù)的經(jīng)濟效益。因此，LM系列反井鉆機是暗井施工的最有效設備，是暗井施工安全的可靠保證，具有廣闊的發(fā)展前景。
七、LM系列反井鉆機對用戶(hù)的要求
    為了更好地為用戶(hù)服務(wù)，確保LM系列反井鉆機的成功使用，給用戶(hù)帶來(lái)最大的經(jīng)濟效益，凡購LM系列反井鉆機的用戶(hù)在鉆機組裝、調試時(shí)，必須派有技術(shù)人員及初中畢業(yè)以上的操作人員，電工等6—7人組成的學(xué)習班來(lái)廠(chǎng)家進(jìn)行理論學(xué)習，廠(chǎng)內操作培訓。學(xué)員經(jīng)考試合格后方能獲得工M系列反井鉆機的操作上崗證，對無(wú)上崗證的人員一律不準進(jìn)行工M系列反井鉆機的安裝、操作維修等各項專(zhuān)業(yè)工作。
    用戶(hù)首次使用工M系列反井鉆機，在鉆機施工準備工作完成后準備進(jìn)行鉆孔時(shí)，應通知廠(chǎng)家，廠(chǎng)家派有關(guān)技術(shù)人員協(xié)助用戶(hù)進(jìn)行安裝，調試工作，并在現場(chǎng)鉆井中進(jìn)一步對操作人員進(jìn)行培訓，使操作人員能獨立進(jìn)行反井施工；