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國(guó)內(nèi)外錨桿鉆機(jī)發(fā)比較：

總體上講，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家錨桿孔鉆進(jìn)設(shè)備的品種與功能多樣，技術(shù)性能*，可靠性高。美國(guó)煤礦大量使用塔架鉆車式錨桿鉆機(jī)，班工作效率達(dá)120~240 根，并著手開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)控制的全自動(dòng)錨桿鉆機(jī)。法國(guó)生產(chǎn)的轉(zhuǎn)架式錨桿鉆機(jī)集鉆孔、安裝錨桿為一體，并具有儲(chǔ)存錨桿桿體的錨桿倉(cāng)。芬蘭生產(chǎn)具有樹(shù)脂注射系統(tǒng)的鉆車式錨桿鉆機(jī)，使鉆孔、安裝錨桿桿體、注入粘結(jié)劑*由機(jī)械完成，機(jī)械化程度頗高。澳大利亞有4 家錨桿鉆機(jī)生產(chǎn)廠家，生產(chǎn)各種不同類型的錨桿鉆機(jī)，尤以單體氣動(dòng)支腿式錨桿鉆機(jī)使用居多，并有多家公司生產(chǎn)能與掘進(jìn)配套的單體支腿式液壓錨桿鉆機(jī)。澳大利亞氣動(dòng)支腿式錨桿鉆機(jī)主要有柱塞馬達(dá)與齒輪馬達(dá)式兩種(早期葉片式氣動(dòng)馬達(dá)已淘汰)，采用玻璃鋼碳素纖維支腿。澳大利亞液壓錨桿鉆機(jī)可以以礦物油和難燃液為工作液，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由擺線液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，有的產(chǎn)品采用玻璃鋼碳素纖維支腿使機(jī)重減輕?！　?guó)內(nèi)錨桿鉆機(jī)的研制經(jīng)歷了30 多年的歷程，曾先后研制機(jī)械支腿式電動(dòng)錨桿鉆機(jī)、鉆車式錨桿鉆機(jī)、支腿與導(dǎo)軌式液壓錨桿鉆機(jī)、支腿式氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)、非機(jī)械傳動(dòng)支腿式電動(dòng)錨桿鉆機(jī)、機(jī)載式錨桿鉆機(jī)和雙級(jí)氣腿鑿巖機(jī)等?！　∶旱V錨桿鉆機(jī)多為回轉(zhuǎn)式，為配合推廣小直徑樹(shù)脂錨桿，鉆頭采用27~29mm 回轉(zhuǎn)鉆頭，其結(jié)構(gòu)類型多為兩翼對(duì)稱、兩翼不對(duì)稱和兩翼連筋式，可供鉆進(jìn)不同性質(zhì)巖石選用。鉆桿由B19（多數(shù)）或B22(少數(shù))六角中空鋼加工。經(jīng)多年聯(lián)合攻關(guān)，錨桿鉆頭和鉆桿已能初步滿足一定條件下錨桿支護(hù)的需要。　　但是，由于錨桿孔鉆進(jìn)設(shè)備的開(kāi)發(fā)、研究和生產(chǎn)，與錨桿支護(hù)技術(shù)的迅速發(fā)展不相適應(yīng)，煤礦錨桿支護(hù)施工中大量使用的還是傳統(tǒng)氣動(dòng)鑿巖機(jī)與煤電鉆。錨桿孔鉆進(jìn)設(shè)備中，使用國(guó)外進(jìn)口設(shè)備較多，但因進(jìn)口設(shè)備價(jià)格高和備件供應(yīng)不及時(shí)，煤礦用戶希望采用國(guó)產(chǎn)的錨桿孔鉆進(jìn)設(shè)備?！　〗鼇?lái)，我國(guó)生產(chǎn)MQT/MQS系列氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)，已能逐步代替國(guó)外進(jìn)口的齒輪馬達(dá)式錨桿鉆機(jī)。我國(guó)生產(chǎn)的ZYX系列液壓錨桿鉆機(jī)在與S100 掘進(jìn)機(jī)配套使用中，取得可喜進(jìn)展。國(guó)產(chǎn)柱塞氣動(dòng)馬達(dá)式錨桿鉆機(jī)逐步投入市場(chǎng)；澳大利亞CRAM 倍速技研氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)在中國(guó)已建立專業(yè)維修公司，并在元件的中國(guó)國(guó)產(chǎn)化方面取得一些進(jìn)步。這都有宜于使錨桿鉆機(jī)進(jìn)一步滿足錨桿支護(hù)發(fā)展的需要。雖然，我國(guó)的錨桿鉆機(jī)在技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化方面取得非常大的進(jìn)步，但可靠性非常高、性能優(yōu)異的國(guó)產(chǎn)化錨桿鉆機(jī)還為數(shù)不多，與錨桿鉆機(jī)配套的鉆具規(guī)格還不全，大部分鉆具質(zhì)量不穩(wěn)定、并且適應(yīng)巖石條件有限。

原理

有的轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)同時(shí)備有泥漿泵和空氣壓縮機(jī)，可根據(jù)情況選用不同的洗井方式。

液壓動(dòng)力頭式鉆機(jī)　回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)的一種。由液壓馬達(dá)通過(guò)減速器驅(qū)動(dòng)，并以沿塔架上下移動(dòng)的動(dòng)力頭代替轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)上的轉(zhuǎn)盤和水，驅(qū)動(dòng)鉆桿和鉆頭旋轉(zhuǎn)切削巖層?？捎弥睆竭_(dá)1米的大型鉆頭鉆鑿大口徑水井,其特點(diǎn)是鉆進(jìn)速度快，鉆具的裝卸和下井管較簡(jiǎn)便，接長(zhǎng)鉆桿時(shí)無(wú)需提升鉆具，簡(jiǎn)免了卷?yè)P(yáng)機(jī)、提升滑車、轉(zhuǎn)盤、水、方鉆桿等一系列部件。

潛孔振動(dòng)回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)　是以振動(dòng)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相結(jié)合的方式鉆進(jìn)巖層的一種回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)。鉆具由鉆頭、振動(dòng)器、消振器和導(dǎo)向筒等組成(圖3)。振動(dòng)器產(chǎn)生的激振力使整個(gè)鉆具作錐擺運(yùn)動(dòng)。鉆頭通過(guò)摩擦圈套裝在振動(dòng)器外殼的外面，一方面隨振動(dòng)器作頻率約為1000轉(zhuǎn)/分、振幅約9毫米的水平圓周振動(dòng)；另一方面又繞振動(dòng)器軸線作3～12轉(zhuǎn)/分的低速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以破碎巖層，而鉆桿則不轉(zhuǎn)，并借消振器避免將振動(dòng)傳給鉆桿。采用壓縮空氣反循環(huán)方式洗井，使巖屑通過(guò)位于振動(dòng)器中心的導(dǎo)管和鉆桿內(nèi)腔排出井外。這種鉆機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，鉆進(jìn)效率高。井孔直徑為600毫米左右,鉆進(jìn)深度可達(dá)150米。

沖擊式鉆機(jī)　靠鉆具的垂直往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使鉆頭沖擊井底以破碎巖層。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但沒(méi)有循環(huán)洗井系統(tǒng),巖屑的清除與鉆機(jī)不能同時(shí)進(jìn)行，因而工效較低。鉆井深度一般在250米以內(nèi),有的可達(dá)500～600米。主要類型如下述。

沖抓錐　一種簡(jiǎn)單的沖擊式鉆機(jī)，利用鉆具本身的重量沖擊地層。鉆具的下端是幾個(gè)可以張合的尖角形抓瓣，當(dāng)鉆具在自身重量作用下向下運(yùn)動(dòng)時(shí),抓瓣張開(kāi),各抓瓣在直徑約1米的圓周上切入巖層,然后由卷?yè)P(yáng)機(jī)通過(guò)鋼絲繩提升鉆具，抓瓣在閉合過(guò)程中將巖屑抓入尖錐體內(nèi)，提出井口后再?gòu)堥_(kāi)抓瓣卸出巖屑。沖抓錐的鉆井深度通常為40～50米，zui深可達(dá)100～150米。

鋼絲繩沖擊式鉆機(jī)　由桅桿和其頂端的提升滑輪、鋼絲繩、沖擊機(jī)構(gòu)、鉆具（包括鉆桿和鉆頭）、電動(dòng)機(jī)等組成（圖4）。作業(yè)時(shí),電動(dòng)機(jī)通過(guò)傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)沖擊機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)鋼絲繩使鉆具作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。向下運(yùn)動(dòng)時(shí)靠鉆具本身重量使鉆頭切入并破碎巖層，向上運(yùn)動(dòng)則靠鋼絲繩的牽引。鉆具下落的高度即沖程大小，根據(jù)巖層情況確定，一般為0.5～1米，硬巖層用大值；沖擊頻率常用為30～60次／分。切下的巖屑用抽砂筒清出地面，也可用將鉆頭與抽砂筒合成一體的抽筒鉆具，鉆進(jìn)與清除巖屑同時(shí)進(jìn)行，使切下的巖屑直接進(jìn)入抽筒，積滿后提升鉆具，將巖屑倒出。為提高鉆頭的耐磨性和鉆進(jìn)速度，常在鉆頭端部堆焊鎢鋼粉，成為合金補(bǔ)焊鉆頭。

復(fù)合式鉆機(jī)　有兩種類型：一類是在轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)的基礎(chǔ)上增設(shè)沖擊機(jī)構(gòu),以回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)為主,當(dāng)遇到卵石層時(shí)用沖擊鉆進(jìn)的兩用水井鉆機(jī)，對(duì)各種地層的適應(yīng)性較強(qiáng)；另一類是將沖擊與回轉(zhuǎn)作用結(jié)合在一起鉆進(jìn)的水井鉆機(jī),如風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆機(jī)。它所使用的潛孔錘鉆具(圖5)由缸套和在缸套中上下運(yùn)動(dòng)的活塞等組成。缸套下端與鉆頭連接，上端通過(guò)螺紋接頭與鉆桿相連，由空氣壓縮機(jī)提供的0.7～1.4兆帕的高壓空氣通過(guò)活塞上方的逆止閥、空氣分配器和活塞下方的進(jìn)氣口，推動(dòng)活塞沖擊頻率作為 700～1200次／分的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使活塞頻繁地沖擊鉆頭，以增強(qiáng)鉆頭鉆進(jìn)巖層的能力。與此同時(shí)，鉆具以35～60轉(zhuǎn)／分的較低轉(zhuǎn)速作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。由活塞上、下空腔排出的空氣，向下進(jìn)入鉆頭，起冷卻鉆頭的作用，并將孔底巖屑帶出井口。其回轉(zhuǎn)和循環(huán)洗井部分的結(jié)構(gòu)與用壓縮空氣洗井的轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)基本相同，所用鉆頭為碳化鎢球齒鉆頭或牙輪鉆頭等。風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆機(jī)可用于硬巖層深井的鉆進(jìn)，鉆進(jìn)速度高，且鉆井速度不因鉆進(jìn)深度的增加而降低，鉆出的井孔較直。

鉆機(jī)構(gòu)成
由于巖土鉆掘工程的目的與施工對(duì)象各異，因而鉆機(jī)種類較多。鉆機(jī)可按用途分類，如巖心鉆機(jī)、石油鉆機(jī)、水文地質(zhì)調(diào)查與水井鉆機(jī)、工程地質(zhì)勘查鉆機(jī)、坑道鉆機(jī)及工程施工鉆機(jī)等。按鉆進(jìn)方法可把鉆機(jī)分成四類：
沖擊式鉆機(jī),又分為鋼絲繩沖擊式、鉆桿沖擊式兩種鉆機(jī)?；剞D(zhuǎn)式鉆機(jī),又分為下面三種：立軸式--手把給進(jìn)式、螺旋差動(dòng)給進(jìn)式、液壓給進(jìn)式鉆機(jī)；轉(zhuǎn)盤式--鋼繩加減壓式、液壓缸加減壓式鉆機(jī)；移動(dòng)回轉(zhuǎn)器式--全液壓動(dòng)力頭式、機(jī)械動(dòng)力頭式鉆機(jī)。振動(dòng)鉆機(jī)。復(fù)合式鉆機(jī)：振動(dòng)、沖擊、回轉(zhuǎn)、靜壓等功能以不同組合方式復(fù)合在一起的鉆機(jī)