礦山地質鉆探中液壓推進設備的維護及保養

彭儒金

（湖南工程職業技術學院探礦機械研制中心，湖南 長沙 410100）

對液壓推進設備進行維護和保養，工作人員首先應掌握液壓推進設備的特點，然后了解設備的工作參數，工作參數包括流量、壓頭、功率、效率、沖次以及泵壓，根據原理和參數，工作人員實施具體的維護和保養措施，具體維護和保養內容如下，一是機械密封、二是潤滑系統、三是活塞、四是安全閥，維護和保養期間，工作人員還應不同的事項，有助于提升維護和保養質量。

1 液壓推進設備的基本概述

1.1 液壓推進設備特點

液壓推進設備主要用于基礎的工程地質勘查孔鉆進工作實施過程中。由鉆機、泥漿泵和三腳架等組成。鉆機常為沖擊式、轉盤回轉一沖擊復合式或動力頭復合式。此設備的主要特點是：

（1）鉆機組具有沖擊、回轉、振動、靜壓等施工方法中的兩種或兩種以上的組合功能，能夠適應松散復雜地層中鉆進、取樣和工程地質孔內試驗的要求。

（2）多為自行式或拖引式整體裝載，運移靈活，適應工程地質勘查孔單孔施工周期短、搬遷頻繁的需要。

圖1 液壓推進設備

（3）鉆進能力，一般可鉆孔的終孔直徑為76mm～110mm、鉆孔深度多為50m以內，少數達到100m，個別設備能力更大。

使用液壓推進設備對地質結構進行鉆探過程中，會向鉆探口釋放沖洗液，利用沖洗液將對鉆頭進行冷卻處理，同時沖洗液會將產生的地質結構傳輸至地面，最終完成礦山地質結構的鉆探工作。在設備結構中，使用活塞帶動轉軸，轉軸與鉆頭連接，采用順時針的方式，鉆頭進入到旋轉狀態，用于進行地質鉆探。在鉆探地質結構的同時，還會對鉆孔以及設備進行清洗，清洗的鉆孔方便后續的地質研究，清洗后的液壓推進設備，會避免出現卡澀的情況，使設備能夠保持長久的運行能力。

1.2 液壓推進設備工作參數

1.2.1 流量

在單位時間內，液壓推進設備的運轉過程中產生的液體量稱為流量，并且單位時間內產生的液體量，會按照體積進行計算。正常情況下，流量使用每秒升或者每小時立方米表示。在計算流量過程中，會計算兩種流量，一種為平均流量、另一種為瞬時流量，許多情況下會計算平均流量。

1.2.2 壓頭

液壓推進設備在運行過程中，產生的液體或者液柱，形成的高度差稱為壓頭。泥漿灌入到鉆孔中，液體或者液柱產生的壓力，會使鉆孔充滿泥漿。

1.2.3 功率和效率

物體在單位時間內所做的功或者轉換的能量，稱為功率。在設定時間內，稱為單位時間，設備在做功過程中，向泵軸傳遞的功稱為輸入功率。在單位時間內，液壓推進設備將做出的功轉變為產生鉆探量，稱為有效功率。在計算設備的工作效率時，會將有效功率除以輸入功率，產生的結果作為效率。

1.2.4 沖次

在單位時間內，液壓推進設備內部活塞反復做功的次數，稱為沖次。

1.2.5 壓力參數

在上述工作參數中，液壓推進設備保持在正常的運行狀態，需要不斷增加排量，同時減少承受的壓力。設備產生排量時，以分為計算單位，每分鐘內液壓推進設備產生的排量，可以看做是液壓推進設備的排量。為提高設備的排量，需要調整其孔徑，增加孔徑會增加排量，同時借助沖洗液，有助于增加排量。現階段液壓推進設備的排量，會設定在每分鐘0.3m~1.0m范圍內，但是受到鉆孔底部壓力的影響，會使排量發生變化，如果鉆孔的深度不斷增加，會使設備的鉆頭受到較大的壓力，減輕受到的壓力，需要調整鉆頭的孔徑，才能減輕鉆頭受到的壓力。工作人員需要在液壓推進設備上安裝壓力表，根據壓力表變化，掌握設備的運行情況，如果液壓推進設備受到的壓力超過承載范圍，壓力表會及時顯示數值，工作人員可以快速調整孔徑，或者減緩排量，有助于減輕壓力。

1.2.6 液壓推進設備安全使用細則

（1）推進機必須安裝在穩固的基礎架或地基上，不應有松動。

（2）啟動前應檢查：①各連接部位應緊固；②電動機旋轉方向應正確；③離合器靈活可靠；④管路連接牢固，密封可靠，底閥靈活有效。

（3）啟動前，吸水管、底閥及泵體內必須注滿引水，壓力表緩沖器上端應注滿油。

（4）用手轉動，使活塞往復兩次，無阻梗時方可空載啟動。啟動后，待運轉正常，再逐步增加荷載。

（5）運轉中，應注意各密封裝置的密封情況，必要時加以調整，拉桿及輔桿要經常涂潤滑油。

（6）運轉中，應經常測試含沙量不得超過10%。

（7）有幾檔速度的液壓推進設備，為使飛濺潤滑可靠，應在每班運轉中將幾檔速度分別運轉，時間均不少于30min。

（8）嚴禁在運轉中變速，需要變速時應暫停設備后再進行換檔。

（9）長期停用時，應徹底清洗各部泥沙、油垢，將曲軸箱內潤滑油放盡，并采取防銹、防腐措施。

2 液壓推進設備維護保養的必要性

液壓推進設備維護保養的必要性體現在以下幾個方面：第一，根據設備的結構，將其分為兩個部分，分別為動力結構和液力結構，兩個結構的運行方式不同，加強維護保養，可以使兩個結構協調運行，提高液壓推進設備的運行能力；第二，通過全面的維護保養，會有效延長設備的使用時間，避免在使用中出現故障，影響地質鉆探工作正常的進行；第三，加大維護和保養，可以獲得更加全面的地質鉆探數據，為地質鉆探以及研究工作提供重要的參考依據。

3 液壓推進設備維護保養的具體措施

3.1 加強日常管理

在進行鉆探施工過程中，由于液壓推進設備處于長時間使用狀態，需做好設備的管理工作，管理內容包括維護和保養，有助于設備始終處于穩定的運行狀態。加強日常管理，是提升液壓推進設備運行效率的有效途徑，具體管理工作如下：第一，建立責任區域，采用責任制，將液壓推進設備的維護和保養工作，分別落實在參與鉆探工作人員的身上。在建立的責任區域內，工作人員應對液壓推進設備進行檢查，在使用中及時發現設備存在的問題，然后在停止鉆探時，組織技術人員進行維護和保養；第二，礦山工程施工企業應成立巡查小組，對液壓推進設備的維護保養工作進行專項檢查，在檢查過程中，發現施工人員存在違規操作或者設備存在故障問題未能及時處理，巡查小組按照管理要求，向相關施工人員提出警告，嚴重情況扣除施工人員獎金；第三，施工企業應組織人員，進行設備維護保養學習，在學習過程中，采用理論與實踐相結合的方式，一方面豐富施工人員的理論內涵，另一方面提升施工人員維護和保養能力；第四，施工企業應加強人員預防意識的培養，增加宣傳提高施工人員意識，使施工人員可以做好預防工作，避免液壓推進設備出現無法使用的情況。

3.2 機械密封

使用液壓推進設備進行地質鉆探，在地質結構中會產生較多的液相和固相物質，極易進入到設備中，加強設備的密封處理，是液壓推進設備維護保養工作的重點。在密封工作中，在液壓推進設備旋轉軸位置，作為密封處理的重點區域，工作人員應采用貼合材料，減緩旋轉軸位置流體的流動速度，并將產生的流體快速運至地面，可以獲得良好的密封效果。

在液壓推進設備密封處理過程中，提高密封質量，會使設備保持在穩定的運行狀態。如果密封處理不當，不僅會使設備無法正常運行，還會破壞其內部構件，如轉子在運行中，進入到轉子的液相和固相物質，會使轉子出現較為明顯的竄動情況，導致設備無法正常進行往復運動。液壓推進設備進入到指定的區域，會加大做功，一旦做功負荷超過上限，會使液壓推進設備機械出現損壞情況，導致整個設備無法修復。

3.3 潤滑系統

工作人員應加大潤滑系統的維護與保養力度，提高潤滑系統的維護與保養投入，要求工作人員使用高質量的潤滑油，保證潤滑油油脂清潔，才能提高潤滑質量。工作人員采用定期維護保養方式，在每月的固定時間，更換液壓推進設備的潤滑油。如果液壓推進設備在使用中，出現高溫情況導致液壓推進設備無法使用，工作人員應重點檢測軸承位置的潤滑油，以及采用聲音檢測方式，通過聲音判斷軸承是否出現故障。如果出現聲音異常的情況，需要工作人員更換軸承元件，同時更換潤滑系統。

工作人員應定期對液壓推進設備整個潤滑系統進行檢查，在檢查中對每個位置的潤滑構件以及潤滑油進行檢查，如果構件和潤滑油出現問題，工作人員更換構件的同時，還應更換潤滑油，使用潔凈高性能的潤滑油，可以在設備運行時，充分發揮潤滑油的性能，使設備每個構件均能正常的運行，設備在正常運行期間，一般不會出現異常的聲音，工作人員可以通過聲音，判斷潤滑構件以及潤滑油更換是否正確。加強潤滑系統的維護和保養，可以減少機械能的損耗，提高設備的運行效率。

3.4 活塞和安全閥

活塞和安全閥在維護以及保養過程中，工作人員應重點檢查組成活塞的構件，包括活塞型、卡簧以及壓板等，活塞會帶動液壓推進設備的構件進行往復運動，使活塞保持良好的往復狀態，提高活塞的運動能力，是活塞維護和保養的重點，一般定期更換活塞，使新的活塞可以承擔往復運動的壓力。在安全閥維護保養過程中，應堅持定期檢測原則，每周對安全閥進行養護，在養護中使用具有潤滑性質的油脂，并且及時更換安全閥中出現磨損情況的元件，使安全閥一直處于正常工作狀態，如果設備運行出現問題，安全閥會控制設備的運行過程，避免發生安全事故。

3.5 液壓推進設備維護保養的注意事項

液壓推進設備維護保養注意事項如下：第一，檢測套缸是否處于正常運行狀態；第二，檢測篩除泥器是否處于正常運行狀態；第三，檢測除砂器是否處于正常運行狀態；第四，檢測篩泵是否處于正常運行狀態。在檢測上述裝置時，如果其中一個裝置出現問題，需要工作人員首先更換安全銷，然后啟動更換安全銷的液壓推進設備，檢測設備是否正常運轉，如果未能正常運轉，需要逐一鑒檢測上述裝置，通過安全銷，可以判斷上述裝置的運行情況。此外在維護保養工作中，如果液壓推進設備的使用時間超過兩年，工作人員應對設備進行全面的檢測，檢測中發現設備內部構件出現問題后，一般采用更換的方式，使用新的構件代替磨損的構件，同時對設備進行清理工作，減少內部雜質，避免液壓推進設備受到雜質的影響無法正常工作。

4 結語

綜上所述，在地質鉆探工作中，會廣泛使用液壓推進設備，做好設備的維護和保養工作，一方面有效延長設備的使用壽命，降低鉆探成本，另一方面提高礦山地質鉆探效率，以獲取更加全面的地質數據。