第六讲++钻具重量和钻压的计算

1、内丝钻杆尺寸和垂量表 表6-2钻杆接够和淡接头尺寸及重貳表 汲64内丝钻杆尺寸和垂量表 表6-2钻杆接够和淡接头尺寸及重貳表 汲64内丝钻杆尺寸和垂量表 表6-2钻杆接够和淡接头尺寸及重貳表 汲64第六讲钻具重量和钻压的计算内丝钻杆尺寸和垂量表 表6-2钻杆接够和淡接头尺寸及重貳表 汲64内丝钻杆尺寸和垂量表 表6-2钻杆接够和淡接头尺寸及重貳表 汲64加钻杆 外径事钻杆内径加璋外径加厚内径!加厚长度H仪长股钻杆全长理论（钢比W以7.85计）毎盹长度方DbdDiLiG每米亶带赖接头:两厳加厚式（毫米）严米）米）毫米）（毫米）<<*)査米）奄米）（公斤）每聚虫|（公斤）1-WUXI（

2、公斤吨）内33.55.252314S30003.72jtq4263243221105045004.56520.65219.30ff505.53951281205545006.047.040.96165.56606_.4861 _341206°60007.999.70 j1.44125.16606- J48691206060007.99*.1.501加63.56S1.56951.51208.511 117.61891069996913067800019.4851.30两瑞内加厚及外加厚的外丝钻杆尺寸和重塑表表6 1注©50贰钻杆（帝萤接头）平均每米约7.04公斤.其型接头为球

3、卡式.立根长9米.一钻具重量的计算计算钻具巫量的目的，在于正确堂握钻 头破坏岩石的压力，从而更有效地克取岩 石。（-）直孔中钻Mfifl的计算钻具处于垂言状志 下，作用给孔底的圧力 （图 6 1 ）o1钻孔中无泥浆 或其它液体时的计算公 式，Q = qL（6-1） 式中* Q钻具总 重（公斤）q 钻具每米璽虽 （公斤）举例*某直孔孔深100米（孔径91毫 米），孔中所用壁厚4.25毫米的粗径钻具长 10米，壁厚5亳米.直径42亳米的外丝钻杆 长90米，求钻具总重量。解.査表61.務$4得鈿右42瑟氷钻杆加琐接:头后毎米重量为 5.06公丿（近等于5.1公斤卄©89毫米岩心管每米重量为

4、8.93公斤 （近等于8.9公斤）。将数值代入（6 1式）得， 0=10X8.9 + 90 X5.1 = 5 48公斤 答，钻具至548公斤。2钻孔中有冲洗液旳，钻杆受泥浆浮力 作用的计算公式2 Q = qL（ 1 - *）（62 ）式中，W-冲洗液的比重（通常为1 1.25 ）9丫一羽材比重（通常为7.8。钻头与扶 头外径 （送米）内径（«*）捷序(«*>铁长度钻杆全长每(*)(«*>（公斤）42164.54045004.2602254545005.5603064560007.99普通内丝钻杆接头规格和巫鈕表 表6-3使用比重为1.2的泥浆作冲洗液。

5、孔中壁厚4.25毫米的粗径钻具长10米，壁厚5.5亳米So解，查表6 1及表6 5得知， ©50的钻杆加琐接头后，每米近等于7公斤,=严；'：®岩沁、套住及其後头尺寸与崑童农表6 54：08的岩心貲饰张近等于11.5公斤。将数值代入式（6-2 ）得*Q=（10X11.5） + （190 x 7 ）x（l7.8= 1445X0.85 = 1228 （公斤）答：钻具重1228公斤（二）斜礼中钻貝M的计算钻具处于倾斜状态下，除了作用给孔底 的压力外，还将一部份压力作用在下孔壁上 （图 6 2 ）W公式* Q - qL （ 1 - ）cosa （1 ± tga t

6、gq> ）（ 6 3 ） 式中，Q斜孔中钻具的的重5bq每米钻具重（公斤）L一钻具总长（米”0钻孔顶角9一摩擦角，tg（p即钻具与岩石及套管 之摩擦系数。当钻具在岩石中可取tg（p = 0.30.4 > 钻具如在套管中可取tgq> = 0.10.15。公式中，正号用于提升钻具，负号用于 下降钻具。举例，设某斜孔倾斜角度为60度，下入 5 0 0米4>50的.壁厚为5.5毫米的外丝钻杆, 每米重7公斤，用比重为1.2的泥浆做冲洗 液，管材的比重为7.8,钻具与孔壁的摩按 系数为0.3,求提升时提引钩上的负荷是多少 公斤f解：根据题意已知 a = 90o-60c = 30&

7、#176;> q= 7公斤,L = 5 0 0拓W = 1.2> 丫 = 7.8$ 申=03。将数值代入公式（6 3 ）得.1 2Q= 7 x500 ( 1 - 7 g)cos 30° ( 1+ O.3tg3O° ） =3008公斤。答：提升吋提引钩上的负荷为3008公 斤。二钻进加减压力的计算压力是够咱钻进效率的最里要約技术参 数之。茁一定范国内，如果其它条件不 变，随若钻头压力的增加，钻速几乎成比例 地增加。正因为这样，为取得较高的钻进效 率，就需要随时掌握孔内钻具重屋，及时加 压或减压，以保持钻头克取岩石所需的瑕优 压力。（-）手轮给进器平衡孔底压力的计算

8、手轮给进器是用于XB-3 0 0和XB- 5 0 0型钻机，代瞽给进把使用。这里，将辽 宁式和行星轮系手轮给进器平衡孔底压力的 计算分别介绍于后，i 用仏：；门丁：皿、给逋盜"的妇垃 （一 88 任67行址伫系丄用汕器的传递小总图65加压装覽示藏1辽宁式手轮结进器计算这种给进器除用手轮增加传动力臂之 外，还利用由两对齿轮组成的减速箱来增加 输出扭矩（图6-3 ）o因此，它的作用力 传递的理论计算，可以分成两个部分进行。（1）减速齿轮箱部分（轮系比）计算 减速箱内主动齿轮（7）和副轴上小主动齿轮（10）之齿数均为12齿，而副轴上被 动大齿轮（8 ）和空心套上的被动大齿轮 （6 ）均为4

9、2齿。因此，由于手轮通过主轴 施加的扭矩，经两对齿轮传动后，扭矩的增 大系数为，ZgxZe 42x4249Z'Z7T= 12302 = V = 12 *25（2）手轮传动部分计算该给进器手轮半径为2 5 0毫米，给进齿 轮半径为50毫米，当手轮施加作用力时，传 递力的增加系数为，通过以丄两部分的作用后，整个机构传 递力的增加系数为*12.25 x 5 =61.25即在手轮边缘上的1公厅的作用力，对 钻机主轴可以增大到61公斤的作用力。这是 理论数字，而在实际工作中由于摩擦阻力影 响，轮系的传动效率只能有0.60.7左右， 因而此作用力实际约为40公斤左右。2疔星轮系手轮给进器的计算（图

10、6 4 ）Zj中心齿轮，Zx =21> M = 8Z2及z；行星齿轮，乙=21, Z；=15, M= 3 jZ$齿轮圈，Z3 = 60, M=3$Z"活动内齿圈，z4 = 57, M= 3,Zs给进齿轮，Z8 =20, M = 6 J6 手轮，d = 750®米$7 手轮轴。平衡压力的计算，Q = I Ii T） K（6 一 4 ）式中"I-行星轮系传动扭矩増大系数， 等于19,h在手轮上施加作用力时，传 递力的增加系数，等于6.25f 耳一行星机构的啮合效率，每于 0.895$K摩挾损失系数，等于0.78,019X6.25X0.895 X0.78= 82.

11、89937582 公斤即在手轮边级上那丄公斤压力，对钻机 主轴将有82公斤的作用力。（-）北京一800型钻机加减压的计算1加减压的钻进原理（1 ）加压钻进原理：釆用加压器进行加压（图6-5 ）o加 压器是一种减速比很高的双联行星齿轮传动 机构，它将输入的高转速（ 220转/分）变换 成适应加压的低转速（2.2转/分）。由于双 联齿轮同时与制圈及绳轮内齿圏啮合，所以 控制制圈转速，可调节绳轮转速。加压器最大给进压力1500公斤，最大给 进速度60米/时，加压钢绳长20米（钢绳<（）93 毫米。（2 ）减压钻进原理：减压钻进时，摘掉加压梁.加压钢绳和 压力表，也可摘下加压器。这时孔底压力通

12、过升降机制动装置控制钻具重最来调节，侧 压力计移到钢绳死端连按好，以便观奈孔底 压力（见图6 6 ）o2加减压的计算<1）加压计算公式N = Q+ 2P （6 5 ）（2）碱丘计算公式N = Q _ nP（6 一 6 ）式中，N钻进压力；Q钻具重量；P压力计指示压力；n钢绳数。举例*压力计刻度盘上的虚针（往往为 红色）指示为2吨，实针（往往为黑色）指 示为16吨，有效钢绳数为2,此时孔底钻进 压力是多少?三牡解，将数侑代入公式（66 ）得N = 2x2-U6x 2 = 4- 3.2 = 0.8吨。第七讲制作轻便三.四脚木塔的有关计算一塔木规格及塔腿长度（-）选料1 应选强度较高的木料，以保证钻探施 工的安全。2梢径不小于15 0亳米，穿钉直径为40 亳米。3塔腿木料长度，应满足钻塔设计的有效高度而有余。有效高度的确定, 为依据的（表7-1 >o钻塔有效高度与孔深关系是以孔深表7-1孔深（米）I100150150400有效高度（米）9 |1213立根长（米）6 |9钻塔有效离度，指从孔口到大穿钉的距离.II孔系塔 的垂直高度.包机.立根、提引器、提引钩钢丝 堀卡.安全距离和挂式滑车忆度之总和（二）求定塔腿长度1 求定三脚木塔塔槌长度根据钻塔有效高度、钻孔设计倾角、两 前腿