探討如何提高鉆探機械的技術(shù)水平

黃銀華

（核工業(yè)南昌高級技工學(xué)校，南昌 330200）

隨著鉆探機械工程水平不斷提升，各大鉆探工程單位需要提升鉆探機械操作技術(shù)，積極運用全新鉆探機械設(shè)備，保證自身工作效率與工作質(zhì)量。因此，鉆探機械設(shè)備進入施工現(xiàn)場后，需要按照一定操作程序和操作步驟進行運用，遵循操作規(guī)范和準則，保證整個機械設(shè)備操作應(yīng)用合理性，從而提升整個鉆探機械技術(shù)水平。

1 鉆探機械設(shè)備可靠性設(shè)計內(nèi)容

鉆探機械的靠性主要是在運作時間范圍內(nèi)，在相對穩(wěn)定操作條件下，機械設(shè)備穩(wěn)定運行、不出現(xiàn)故障功能的性能。具體可分為結(jié)構(gòu)可靠性和機構(gòu)可靠性：結(jié)構(gòu)可靠性主要是指鉆井機械在操作應(yīng)用過程中，避免載荷疲勞給機械設(shè)備產(chǎn)生損壞的能力；機構(gòu)可靠性是指當機械設(shè)備出現(xiàn)磨損或斷裂失效問題時，機構(gòu)保證機械設(shè)備運行穩(wěn)定的能力。在提升鉆探機械設(shè)備可靠性過程中，可應(yīng)用極限狀態(tài)函數(shù)來對鉆井該探頭機構(gòu)和結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，具體可分為四項內(nèi)容。

1.1 事先預(yù)防設(shè)計

該工作主要是指工作人員深入施工環(huán)境，對機械設(shè)備施工環(huán)境進行勘探分析，了解可能會對鉆掘機械設(shè)備造成危害的潛在不利影響因素，從而事先做好預(yù)防控制設(shè)計。例如為了保證鉆掘機械設(shè)備在運轉(zhuǎn)的過程中，各個齒輪具有較大的承受力，就需要加強對特定工作環(huán)境分析，計算齒輪可能會承受的最大荷載。如果分析不到位，那么將優(yōu)有可能導(dǎo)致齒輪出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象。所以為了保障齒輪在承受最大應(yīng)力范圍內(nèi)，不會出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象，并依舊能夠保證正確運轉(zhuǎn)和操作，必須加強對齒輪預(yù)防性防護體系建設(shè)。另外，工作人員還必須嚴格控制鉆探機械設(shè)備零件購置工作。工作人員能夠針對鉆探工作環(huán)境中可能遇到的危險因素進行分析，對關(guān)鍵部位進行改正，降低危險出現(xiàn)幾率。

1.2 余度設(shè)計方法

余度是為了確保安全而考慮的一種設(shè)計手段，能夠應(yīng)對鉆探機械設(shè)備臨時出現(xiàn)的危險情況，保證機械設(shè)備功能正常實現(xiàn)。如鉆探機械設(shè)備應(yīng)用中，電磁閥設(shè)計采用雙線圈電磁閥，保證換向和開關(guān)油路作用正常發(fā)揮，如果其中一個線圈發(fā)生故障，另一個線圈能夠保證電磁閥正常工作。

1.3 人機工程設(shè)計方法

鉆探機械設(shè)備一般都是人為操作，操作人員的技術(shù)水平直接影響到機械應(yīng)用性能是否能夠正常發(fā)揮。人機工程設(shè)計方法能夠明顯提升整個鉆探機械可靠性。具體設(shè)計方法可從人和機械兩個方面實現(xiàn)，例如通過人機工程學(xué)，對各個控制按鈕、操作桿進行改進設(shè)計。另外，為了有效應(yīng)對鉆孔內(nèi)部復(fù)雜情況，加強對取芯鉆具的改進設(shè)計，筆者主張使用尼龍材質(zhì)調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)設(shè)計，保證整個鉆進過程不發(fā)生過水不暢、堵水等問題，同時還需要及時操作調(diào)節(jié)閥，對泥漿泵泵壓進行控制，保證鉆探機械正常運行，有效降低鉆井經(jīng)濟損失。

1.4 模擬設(shè)計方法

此種方法主要是為了提升整個鉆探機械設(shè)備可靠性，主要是對機械設(shè)備進行模擬操作，在模擬過程中，分析鉆探機械設(shè)備受力部位與受力情況，以此直觀性了解，根據(jù)模擬數(shù)值對強度和剛度進行校核，以此提升整個機械設(shè)備可靠性。當前常用的三維軟件中自帶模擬功能，可對各個零部件制造進行檢查和分析，通過有限元分析軟件，進行精確計算分析和模擬操作，工作人員可以更加清晰地了解鉆探機械設(shè)備鉆頭在鉆掘作業(yè)中可能遇到的阻礙，并此在基礎(chǔ)上，做出有效調(diào)整，從而保證整個鉆探機械作業(yè)受力均勻。

2 鉆探機械設(shè)備技術(shù)水平提高措施

當前，鉆探機械設(shè)備故障嚴重影響了其實際應(yīng)用水平，鉆探設(shè)備常見問題包括機械設(shè)備磨損和老化，造成此種問題主要原因是機械設(shè)備老化，未能及時更新。而在對鉆探機械系統(tǒng)進行綜合評價時，很多企業(yè)過度重視機械完好性檢查，忽視了經(jīng)濟體系指標。此外，還存在鉆探機械設(shè)備實際實施工藝與質(zhì)量、工程不符合等問題，工作人員未能夠從巖石可鉆性、工程工期、材料消耗數(shù)量等方面確定實際鉆探方案，存在鉆探計算不合理現(xiàn)象，導(dǎo)致鉆探機械設(shè)備出現(xiàn)故障。針對以上各種問題，在鉆探機械設(shè)備技術(shù)改進過程中，應(yīng)做好以下幾項工作。

2.1 注重事后維修工作

事后維修主要是指故障發(fā)生后進行的具體化、針對性維修工作。但事后維修存在一定局限性，一方面會消耗大量資金，另一方面無法對故障進行有效預(yù)測，對提升鉆探機械技術(shù)水平作用不大。

2.2 計劃維修

該維修方法主要是指故障發(fā)生之前的維修方案，工作人員在故障發(fā)生前通過相應(yīng)的計劃方案，對工程項目進行維修、定時維修和保養(yǎng)，一周一次維護，不但保證了機械設(shè)備正常運轉(zhuǎn)，而且有效控制了實際維修成本。

2.3 預(yù)知維修

該維修方法主要指在初步判定背景下，對故障發(fā)展情況進行判斷，明確故障出現(xiàn)位置和原因，從而有效減少備件消耗和維修工作難度，并確定故障出現(xiàn)位置。在鉆探機械設(shè)備維修保養(yǎng)加強過程中，除了要優(yōu)化保養(yǎng)方法，同時還需要注重提升機械設(shè)備保養(yǎng)機制水準，發(fā)揮制度化權(quán)威性作用，提升機械設(shè)備保養(yǎng)效率和實際落實效果。在鉆掘機械設(shè)備保養(yǎng)過程中，一方面，要加強定期養(yǎng)護，嚴格落實“兼修并重，預(yù)防為主”方針，提升工作人員對于機械設(shè)備保養(yǎng)的主觀認識和主觀思想，加強養(yǎng)護積極性和主動性；另一方面，在進行養(yǎng)護工作過程中，為了有效控制成本，工作人員還需要分析鉆探工作量，根據(jù)機械設(shè)備作業(yè)量，制定相對完善的保養(yǎng)規(guī)劃，切實提升機械設(shè)備保養(yǎng)價值。此外，在機械設(shè)備保養(yǎng)工作進行中，為了快速查找故障存在位置，應(yīng)利用精確度較高的概率統(tǒng)計法和經(jīng)濟分析法進行判定。

3 創(chuàng)新鉆探技術(shù)應(yīng)用，提升鉆探機械水平

在提升鉆探機械實際操作技術(shù)水平過程中，為了適應(yīng)現(xiàn)代化鉆掘工程的高效率操作要求，必須加強鉆探技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)，積極加強高新技術(shù)、信息技術(shù)和自動化技術(shù)在鉆探機械操作中的應(yīng)用程度，促進操作技術(shù)水平發(fā)揮應(yīng)有作用。

就提升鉆探技術(shù)水平而言，首先要提升鉆探機械設(shè)備應(yīng)用水平，只有設(shè)備本身操作水平提升了，才能夠為鉆探機械技術(shù)水平提升奠定基礎(chǔ)。其次，注重鉆探機械自身創(chuàng)新性提升，由于當前我國鉆掘工程多位于河谷、山地、高原等多樣性地域中，所遇到的困難不斷提升，為了解決鉆掘工程實際鉆探工作中遇到的困難，必須強化計算機信息技術(shù)與鉆掘機械設(shè)備創(chuàng)新工作，提升鉆掘機械設(shè)備技術(shù)含量，通過動態(tài)化和實時性的數(shù)據(jù)監(jiān)測分析，發(fā)現(xiàn)鉆掘機械設(shè)備操作狀況，發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整。最后，在提升鉆掘機械設(shè)備本身技術(shù)含量基礎(chǔ)上，提升鉆掘技術(shù)水平，突出高新技術(shù)作用。另外，在技術(shù)引進方面，要強化本土化技術(shù)，根據(jù)我國鉆掘工程中遇到的實際問題，保證技術(shù)創(chuàng)新改進的實用性，為實現(xiàn)鉆探工作高效化提供保障。

4 結(jié)語

綜上所述，鉆探機械技術(shù)水平的提升需要從提升鉆探機械可靠性、加強鉆探機械維修保養(yǎng)工作以及創(chuàng)新鉆探技術(shù)應(yīng)用等方面入手，針對鉆探機械設(shè)備實際應(yīng)用狀況，加強資金支持，在有效控制鉆探機械設(shè)備成本基礎(chǔ)上，提升鉆探機械設(shè)備操作積水水平，為企業(yè)和國家發(fā)展做出貢獻。