地質勘查鉆機設備的維護及常見故障排除

閆 青，姜 磊

（陜西省一八五煤田地質有限公司，陜西 榆林 719000）

伴隨我國經濟及科技水平的飛躍式發展，地下礦產資源的利用率越發高漲，有效存量呈不斷減少趨勢，故對新的地下礦產資源的探尋勢在必行[1]。依據于我國國情，人均礦產資源占有量相較于世界人均量而言，僅有58%左右，部分資源供給存在短缺情況，甚至已經對當前的發展造成了制約。鑒于此，加強地質工作為當前政府及相關部門所做出的重要舉措，地質勘探工作頗受重視。而在當下條件下，鉆探技術為最佳技術手段，地質勘查鉆機設備性能的優良與否決定著施工項目質量及進度[2]。因此在日常管理工作中，應加強對地勘鉆機的保養維護，并針對常見故障予以及時排除，以為地質勘查工作提供良好保障。

1 地勘鉆機設備概述

依據地質勘探工作標準，施工單位所需設備較多，鉆機系列設備為其關鍵設備，負責鉆進施工工作。通過鉆頭與鉆具，可鉆入地層深部，為地質勘探奠定良好基礎。挖掘巖土層過程中，依據于對象及目的的變化，所運用鉆機類型亦會隨之發生變化，包括沖擊、振動以及復合與回轉等。在硬度較低的巖層中，通常以會轉型鉆機為主，硬度較高巖層，則選用沖擊型。以鉆機用途又可劃分為水井、石油及煤炭鉆機等[3]。因地質勘探均為露天或野外工作環境，故地質勘查鉆機設備的質量乃至其性能表現與工作環境存在著極大關聯，而無腐蝕情況為野外機械工作的一大需求。此外，齒輪、緊固螺栓等零部件的應用在地質勘探中也較為普遍。因此工作人員應注意施工中的細節問題，關注各零部件的中心強韌度及抗壓效果，并重視日常的保養及維護工作，以保障各機械設備的較長使用壽命[4]。在當前階段，用于地質勘探的鉆機可有立軸式及全液壓動力頭兩類，前者以機械為主傳動，以液壓輔助夾緊、給進，同時經由機上主動鉆桿提供動力；后者則為全液壓動力頭傳動。本文以機械傳動-液壓控制立軸式鉆機XY-6B型鉆機為例展開分析。

圖1 XY-6B型鉆機液壓系統圖

2 地勘鉆機設備的維護工作

2.1 從思想層面上加強地勘鉆機設備維護意識

地勘鉆機成本較高，使用頻率及力度較大，其損傷亦較大，因而需操作人員對于日常的維護工作保持高度重視，不可因施工任務過重或設備使用時間短而對維護工作有所忽略。因地勘鉆機損壞，不僅影響施工進度，對于地質勘探的精準性及效率亦有較大負面影響，同時增加了施工風險，因此更需定期對易損壞部位進行巡視處理，對核心零部件進行定期檢測，以規避零部件磨損、松動及后期安全事故等的發生。

2.2 從制度上完善設備維護要求

建立健全設備維護制度對于地質勘探工作而言為必要且重要的，制度中需對維護規范予以明確，并科學合理化維護細節與流程，明確崗位職責與分工，以使每條細則可確保精準落實，并依據其性能與運行頻率進行合理維護計劃制定，使維護工作全面、系統、科學。對于因個人原因所致設備故障或監管失衡，給予責任追究。

2.3 從細節上落實維護工作

在運用地勘鉆機設備工作4～7天間，應對夾緊桿磨損情況進行檢查，并對氣缸連接處、牽引繩張力等予以確認，對有無泄漏或連接處松動等問題予以及時處理，以免帶病作業造成嚴重后果。在運用地勘鉆機設備工作8～20天期間，應對連接處偏差值予以重新評估，明確是否已超出允許范圍，同時對零件、螺栓及機械疲勞度施以全面檢查，針對螺栓的松動現象，給予及時緊固，以使設備運行性能確保在正常范圍內。以時間節點差異維護發動機。當發動機的連續工作時長超8小時，需全面檢查機油液位，并對發動機、空氣壓縮機有無泄漏現象予以明確。在地勘鉆機設備工作時長超15天，應對濾芯予以更換。因肉眼并無法清晰察覺濾芯細微損壞，故無論其運行狀況如何，必須予以更換。而且，在炎熱夏季，濾芯的更換時間應縮減至10天左右。當地勘鉆機設備的運行時間達20～45天間，則應對鉆機的移車與立軸給進低速爬升等情況給予全面、徹底的檢查，若移車嚴重，應及時予以調整，以使勘探精度得以有力保障，變速箱油進行更換，在對發動機施以檢查時，應對螺栓的連接情況予以檢查，行緊固操作，V帶磨損情況、空氣過濾器等均予檢查，并進行過濾裝置的更換，以免因過多堆積的油泥使得設備性能改變。此外，油箱要予以合理密封，對于不耐油密封件、膠管應嚴禁使用，并定時進行清洗和油液更換，因液壓油若在空氣、粉塵或水分等混入后，可引發污染，并加劇液壓元件磨損，使得節流小孔被堵塞，滑閥運動卡死。因此要防止油液污染與老化情況。

3 常見故障及排除方法

3.1 低速爬行故障

在實踐工作中，油缸于緩慢移動過程中，可于特定條件下出現滑動與停止的交替動作，這種情況即低速爬行障礙，可視為不連續振動障礙。對此，可采用的解決對策有。

3.1.1 促使摩擦力減小

在做往復運動時，移車、卡盤等會有較大摩擦力產生，使得爬行速度降低。對此，應選用適宜潤滑油，以使導軌滑動面充分的潤滑，促使摩擦阻力降低。同時對于液壓油缸內密封件，可經由正確的安裝方法或調整，促使活塞桿于行程中可保持基本一致的摩擦力。

3.1.2 促使液壓系統剛度提升

在油液中若有空氣混入，可以氣泡形式于液體中漂浮，油體積彈性系數可隨之增加，并產生振動或噪音，同時使系統剛度有所降低，故發生低速爬行障礙。因此應對油缸活塞予以細致且全面的檢查，對于磨損較為嚴重的活塞密封圈，應及時予以更換，以最大程度規避空氣于液壓系統中混入，同時可促使傳動部分剛度有所增強，從而使低速爬行障礙消除。

3.2 油溫過高

在XY-6B鉆機中，油溫過高可謂較為普遍存在的一類故障，可造成液壓油黏度降低，從而使泄露風險增大，以至于油液速度不穩定，或是發生油液變質情況等。其解決措施主要有：

3.2.1 控制油面

對于油箱中油液含量于允許范圍值內控制，經由油標窗觀察，可見其油面于2/3位置處，同時確保工作中循環冷卻油含量充裕。

3.2.2 冷卻器內水量

對于冷卻器內水量，應確保其充足性，同時重視管路的暢通性。

3.2.3 液壓泵卸負荷

當地勘鉆機不操作時，應及時予以液壓泵卸負荷。

3.3 鉆桿拆卸力過低

之所以發生鉆桿拆卸力的降低，其原因較為復雜，涵括了鉆進過程中所選參數不當、測量控制情況不合理等，以至于鉆桿于鉆孔中心位置偏離；或鉆桿磨損情況較為嚴重，螺紋已發生損壞；此外還有夾盤延時閥出現故障，以至于應有的作用未能充分發揮；還包括系統運行壓力過低。解決對策則為：將所取3～5根鉆桿于鉆孔內同時放入，固定后桿端于夾盤中心前移位置上，且夾盤于后桿端穿過。將鉆機移動至夾盤與鉆孔軸線為同軸的位置，對螺紋施以全面清洗，針對磨損情況較為輕微者，施以毛刺磨平，繼續使用；若情況嚴重立即予以更換。對夾盤進行重新轉動，約3～5s，對其是否達到要求標準予以確認，隨后再進行鉆桿的夾緊操作。

總之，地質勘探工作多為戶外作業，所面臨的突發狀況相對較多，機械設備所具備的重要性不言而喻，對于后期施工質量及安全管理等具有直間接影響。鑒于此，應加強對地勘鉆機設備的維護管理，從思想意識、制度及專業技術等多方面強化設備維護的科學、有效及合理性，并通過對常見故障的分析及應對舉措解析，促進勘探機構實現國家對勘查項目的需求，高效、順利完成工程項目，保障其經濟效益不受負面影響。