３２
探矿工程（岩土钻掘工程）第３６卷第９期
ＹＤｘ一２型全液压岩心钻机的研制
刘凡柏，王庆晓，李文秀，车延岗
（中国地质科学院勘探技术研究所，河北廊坊０６５０００）
摘要：根据我国国情，分析国内外岩心钻机的情况，研制了ＹＤＸ一２型全液压岩心钻机。介绍了该钻机的主要技术路线、技术参数和结构特点，以及该钻机的野外生产试验情况。关键词：ＹＤｘ一２型岩心钻机；卡盘；模块化；动力头；液压系统中图分类号：Ｐ｜６３４．３＋ｌ
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７２—７４２８（２００９）０９—００３２一０４
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０前言
我国在２０世纪的后２０年，主要依靠国内矿产资源，成功实现了ＧＤＰ第一个“翻两番”。随着经济规模的扩大和人口的增长，对石油、天然气、铁、铜、铬铁矿和钾盐等大中型矿产资源的需求剧增。为适应国家可持续发展战略和西部大开发战略，我国矿业学家及地质学家提出了“西部大开发、东部大挖潜”的找矿战略。而最终确定有没有矿产资源，还要依靠钻探技术方法来验证。
我国现有的地质钻探装备仍以２０世纪７０年代发展起来的立轴式岩心钻机为主，这种传统的立轴式岩心钻机不能充分满足以金刚石绳索取心钻进为
１１．１
研究现状国外研究现状
国外地质调查用钻探机械装备的发展是伴随钻
探技术在地质调查工作中应用领域的拓展和钻探方法工艺的进步而发展的。常规是：钻探机械装备是为实现各种钻探方法工艺服务的。另外，其发展还受钻探作业环境（如地理位置、交通运输、气候、地质条件与供水等）的影响与制约。
国外地质矿产勘查用钻机，除保留有一部分经改进的传统立轴式钻机外，已大量采用全液压顶驱式（动力头钻机）。其特点是回次进尺长，自动化、
机械化程度高。具有代表性的有：阿特拉斯的
ＣＳｌ０、ＣＳｌ４、ＣＳ３００ｌ、ＣＳ４００２，宝长年公司的ＬＦ７０、ＬＦ９０、ＬＦｌ４０、ＬＦ２３０等全液压地表取心钻机，均具有长行程给进、无塔升降钻具、无级调速、机械化程度高、配套器具齐全、生产效率高等优点。
经改进的新型立轴式岩心钻机有：俄罗斯的ｃＫＢ一４、ｃＫ６—５型钻机，采用双卡盘实现不停钻倒
主体的多种高效钻进工艺的需要，虽然我国这几年
也已研制了几款全液压岩心钻机，但是还没有形成
系列化。为此，２００６年，中国地质调查局下达了计划项目：深部矿产资源勘查钻探方法技术研究（项
目编号：１２１２０１０６６０７００），来解决目前我国资源严重短缺的状况，满足我国社会发展的需要。项目“６００ｍ岩心钻探设备器具研制和钻进工艺方法研究”就是该计划项目下属的一个工作项目。该工作项目的实施，是国际化大发展的需要，即钻探技术装备向多功能化、机械化、自动化、国际通用化、系列化方向发展。
杆；采用直流电机实现无级调速；钻深从２５—３０００
ｍ已形成完整系列。日本的ＴＤＰ一１００、Ｐ１００等型钻机采用上、下液压卡盘结构，实现了钻进过程中的不停车倒杆，自动连续给进，并通过改进结构提高了钻机的工作可靠性。日本ＮＬＣ公司的ＮＬ一５５、Ｌ一４４、Ｌ一３８、Ｌ一２４系列型号立轴式钻机，主要特点是
收稿日期：２００９一０８一ｌｌ；改回日期：２００９一０８—２０
基金项目：中国地质调查局地质凋查项目（编号：１２１２０１０６６０７０１）
作者简介：刘凡柏（１９７ｌ一），男（汉族）。山东邹城人。中国地质科学院勘探技术研究所高级工程师．工程机械专业．从事钻探设备的设计与开发工作，河北省廊坊市金光道７７号。
万方数据
２００９年９月
探矿工程（岩土钻掘工程）
３３
加大了立轴通孔直径，达到Ｄ１４８咖；与钻塔设计
融为一体，质量大，自动化程度较高。１．２国内研究现状
１９４９年前国内钻探所用机械几乎全部是由国
外引进，２０世纪５０年代初期大量从苏联引进当时
并不先进的手把式钻机，５０年代中期，国内开始仿制，６０年代开始自行设计钻机，如ｘＹ、ＹＬ、ＭＫ、ＴＫ等系列。７０年代开始全面推广金刚石钻进技术，促进了我国地质岩心钻机的研制与制造业的发展，８０年代就基本满足国内地质矿产调查的需要，并有部分向外出口。
我国从２０世纪６０年代就开始研制液压传动钻机，但由于当时国产液压元件质量不过关等原因而未能形成生产力。改革开放以来，从美、德等国引进了多种名牌液压元件生产线，使国产液压元件的品种增多，质量有了大幅度提高，我国已具备了研究液压传动钻机的良好物质基础和技术准备。进入２１世纪，国内的有关研究机构与钻探机械厂先后研发出了全液压的地表岩心钻机以满足市场的需求，主要产品有：２００５年中国地质科学院勘探技术研究所
与北京天和众邦勘探技术有限公司联合研发成功的
ＹＤＸ一３型岩心钻机、２００５年底山东省地质探矿机械厂研发的ｘＤ一５型、２００６年底连云港黄海机械厂有限公司研制的ＨＹＤｘ一５型等。国内研制成功的这几款岩心钻机特点均顺应国际钻探设备的发展趋势，属于同一档次，钻深能力相差不多，具有全液压化、给进行程长、无级调速、机械化程度高等优点。但与国外全液压岩心钻机相比，还未形成系列化，可靠性不够高，无相应的国家标准等。
耋０墨黧≯萎登：篓耋蓄鬻矍耄萋梨黑：氅兰３．２主要用途
要掌竺兰銎燃！譬辇燮篾坚髫鼍竺笋掌“‘矗裂；磊全液压岩心钻机专门用于固体矿藏黛燃燃熙黧甓怨言地表芝：施嚣麓高磊戮蕃芸淼
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差妻肇罕璧黧徽竺篓警业觚零“。（吞茎霾驱动，操作简单方便；
乒挈乇毛笔鬻装工艺等进行研究。
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通过对国外全液压岩心钻机的系列化进行研
万方数据
究，确定ＹＤＸ一２型岩心钻机与已研制成功的ＹＤｘ一３型岩心钻机形成系列化，在主要技术参数方面拉开档次，如动力机的功率、主卷扬机的提升能力、液压主系统参数、回转扭矩；可以沿用的技术参数有：液压辅助系统参数、绳索取心绞车提升能力、油缸给进行程、油缸给进提升力等。钻机的整体布置方案相同，可以通用的部件有液压绳索取心绞车、液压卡盘、上下桅杆、变速箱等。重新设计了钻机的底盘结构，对液压孔口夹持器、液压泥浆搅拌器、液压管路、操控与电气系统等部件进行优化设计，这样钻机的整体设计工作量就减小了，“三化”水平提高了，为以后钻机的横向、纵向系列研制打下了基础，缩短了产品的设计及生产周期，提高了生产力。
３ＹＤＸ一２型岩心钻机简介３．１
总体结构
钻机的整体外貌见图１。钻机主要由天车头、
上桅杆、下桅杆、中空卡盘式动力头、动力机系统、主绞车、绳索取心绞车、底架、液压系统、孔口夹持器、
泥浆搅拌器、电气系统、泥浆泵等部件组成。
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探矿工程（岩土钻掘工程）
第３６卷第９期
期；
（３）动力头转速可无级调速，转速范围宽、扭矩大，有利于多种钻探工艺对转速的选择；
（４）卡盘通孔直径大、轴向行程短、径向行程长、夹紧力大，变换卡瓦可用于国内外不同孔径的钻探施工；卡瓦采用硬质合金镶焊式结构，工作可靠，寿命长，更换简单方便；
ｃ（５）采用进口主绞车，工作性能可靠，安全性高，钻进过程中能够自动放绳；
（６）钻机给进行程长，机械化程度高，有利于提高钻进效率，减少孔内事故；
（７）给进控制有加压钻进、减压钻进、自重钻进、称重、快速给进提升等工作状态，可满足不同钻探施工工艺的需要；
（８）钻机“三化”水平高，有利于钻机组织生产，降低成本，便于管理；
（９）钻机电、液仪表齐全，便于实时观察设备运行情况；
（１０）配备液压孔口夹持器、液压驱动泥浆泵和液压驱动泥浆搅拌器，钻探过程中不再需要其他辅助动力。
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（６）绳索取心绞车：液压驱动，提升力１ｌｃ…施…瓣雷篇震鬣裟呈罢絮
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ｍｍ，容绳量１０００
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（７）桅杆：可滑移式，滑移距离１１００ｍｍ，上、下
ｍ，液压升ｍｏ
万方数据
（８）卡盘：常闭式液压卡盘，弹簧夹紧、液压松
开，最大通孑Ｌ直径１１７咖。
（９）孑Ｌ口夹持器：液压夹紧、松开，允许夹持最大钻杆直径１１４
ｍｍ。
（１０）泥浆搅拌器：液压驱动，最大转速２０００
ｒ／
ＩＩｌｉｎｏ
（１１）总质量：钻机总质量４５００
ｋｇ。
５野外生产试验
钻机野外生产试验是在内蒙古自治区满洲里市
新巴尔虎右旗敖尔金牧场进行，试验现场见图２。该区域为多金属矿，矿带位于一条近南北走向的大断裂带上，岩体部分破碎，局部地层漏失严重，０—
２３５
ｍ为灰岩、粉砂质泥灰岩，完整岩层与破碎地层
交替出现，岩石可钻性５—８级；２３５ｍ以下为较稳
定的灰岩与大理岩，岩石可钻性６—９级，局部１０—１２级。设计孔深在２５０～３００ｍ之间，直孔。２００８年７月１４日开孔，１０月８日终孑Ｌ，完成２个生产孔，
累计钻探工作量６６７．５
ｍ。
田２ＹＤｘ一２型岩心钻机野外试验现场图片
５．１
ｚＫ０１孔
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进，几经周折，地层漏失．鬯更严重，于鎏攀譬孽下＃
孔钻进，到７月２５．日，决定重新开孑Ｌ，萝孑Ｌ的位置与
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变速箱手控４挡，１挡１４５～１９０：：ｒ／ｍｉｎ，３挡５１７“７７
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黝．譬焉黧登燃能然熏黧ｍｍ蒜器，勰鬻裳雪：羹耋釜烹３５∥蚵以空线鼓），钢丝绳直径１５容绳量４０
５
黧紧黑ｒ翼熬黧攀，给进力ｓｓ呲提跏３帆腑Ｌ羹兰要主羔嚣茬嚣润土＋清
两段式（中部可拆装以方便运输），总长９给进行程３．５
２００９年９月探矿工程（岩土钻掘工程）
３５
水＋纯碱，正循环钻进，Ｄ１３０ｍｍ开孔，钻进到１１．３ｍ，下入Ｄ１２７ｍｍ套管。之后用们５ｍｍ单动双管钻具钻进到２５．１５ｍ，用Ｄ１１０ｍｍ硬质合金钻头扩孔到位，下入彩１０８
大致分２个阶段。第一阶段是开孔阶段，泥浆
采用膨润土＋清水＋纯碱＋聚丙烯酰胺，正循环钻进，Ｄ１３０ｍｍ开孔，钻进到１３．１５ｍ，下人Ｄ１２７
ｍｍ
ｍｍ套管。继续用绑５砌１单动
套管。之后用Ｄ７５ｍｍ单动双管钻具钻进到２８．０２
双管钻具钻进到３９．５ｍ，用加ｌｍｍ硬质合金钻头扩孔到位，下入Ｄ８９ｍｍ套管到３９．５ｍ处，然后换
ｍ，用Ｄ１１０咖硬质合金钻头扩孔到位，下人Ｄ１０８舢套管。继续用Ｄ７５ｍｍ单动双管钻具钻进到
３６．３５
卵５ｍｍ金刚石绳索取心钻具进行钻进。
第三阶段为正常钻进及终孔阶段，泥浆采用聚丙烯酰胺＋膨润土＋纯碱＋纤维素等，正循环钻进，
ｍ，用缈ｌｍｍ硬质合金钻头扩孔到位，下入
ｍ处，然后换绑５Ｉ砌金刚石
．
Ｄ８９姗套管到３６．３５
绳索取心钻具进行钻进。
们５姗绳索取心钻具一径到底。由于钻机为全液
压驱动，在０一１２００ｒ／ｍｉｎ间可进行无级调速，较好地满足了各种工况下对转速的选择；钻机具有３．５ｍ的长行程给进功能，有利于提高钻进效率，减少辅助时间和岩心堵塞等孔内事故。钻机的最高钻速达到了８．２Ｉｎ／ｈ（２００８年８月６日原始数据），平均钻速为１．５３ｒｎ／ｈ，纯钻进效果不是太好，主要原因在
第二阶段为正常钻进及终孔阶段，泥浆采用
ｚＫ０１孔配比，们５ｍｍ绳索取心钻具，一径到底。
在钻进到孔深２４６ｍ的时候，由于天气太冷，无法送水，并且到了设计深度，决定终孔，终孔孔深２４６５．３试验中发现的问题
液压搅拌器马达密封处漏液压油，主要原因是马达为单向马达，无泄油口，重新选带泄油口的双向马达并加装一根油管后问题得到了解决。６结语
ｍ。
于地层比较破碎，岩心经常卡堵等；台月效率只有
５３９．６
ｍ。台月效率不是很高的原因在于纯钻进时
通过样机的厂内调试及野外生产试验，ＹＤｘ一２型全液压岩心钻机的各项技术参数达到设计要求，
能够满足以金刚石绳索取心钻进为主体的多种高效钻探工艺钻进的需要，从而成为我国地勘装备的一
间太少、其它时间太长。其它时间太长的原因主要是：该孔地层破碎带多，循环液漏失严重，经常单独搅拌水泥与膨润土，再加上锯末、粘土球等来进行堵
漏；破碎的地层还造成了取心困难，钻具一堵就不得
不提大钻，由于种种原因（内管总成下不到位、有残
留岩心、掉岩心、内管打捞不起来等），在１２８
ｍ以
个更新换代的新产品。
参考文献：
［１］
李建华，刘凡柏．ＹＤｘ一３型全液压岩心钻机的研制及应用
下的１９天内提大钻就进行了１５次；水源供应非常紧张，一缺水就得停钻等水。在孔深３０７．４５ｍ的时
候，由于地层塌孔厉害，并且也到了设计深度，决定
终孔。
５．２
［Ｊ］．探矿工程（岩土钻掘工程），２００７．３４（Ｓ１）．
—＋—＋—１＿—＋——＋——＋——＋——＋——＋—・＋－＋・■—・－．—・＋—＿．１—＋——＋——＋——＋——＋——＋——＋——＋—－●Ｈ—＋——＋——＋——＋——＋——＋——＋叶－—ｆ哺＋－——＋－＋－．．——■——■——＿．—－＿．——■－—■—．．—．．Ｈ
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万方数据
YDX-2型全液压岩心钻机的研制
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：引用次数：
刘凡柏， 王庆晓， 李文秀， 车延岗， LIU Fan-bai， WANG Qing-xiao， LI Wen-xiu，CHE Yan-gang
中国地质科学院勘探技术研究所
探矿工程-岩土钻掘工程
EXPLORATION ENGINEERING(ROCK & SOIL DRILLING AND TUNNELING)2009，36(9)0次
参考文献(1条)
1. 李建华. 刘凡柏 YDX-3型全液压岩心钻机的研制及应用 2007(z1)
相似文献(0条)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_tkgc200909010.aspx
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３２
探矿工程（岩土钻掘工程）第３６卷第９期
ＹＤｘ一２型全液压岩心钻机的研制
刘凡柏，王庆晓，李文秀，车延岗
（中国地质科学院勘探技术研究所，河北廊坊０６５０００）
摘要：根据我国国情，分析国内外岩心钻机的情况，研制了ＹＤＸ一２型全液压岩心钻机。介绍了该钻机的主要技术路线、技术参数和结构特点，以及该钻机的野外生产试验情况。关键词：ＹＤｘ一２型岩心钻机；卡盘；模块化；动力头；液压系统中图分类号：Ｐ｜６３４．３＋ｌ
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７２—７４２８（２００９）０９—００３２一０４
ＤｅＶｄｏｐｍｅｎｔ０ｆＹＤＸ一２ＡＵＨｙｄｍｕＨｃＣｏｍＩｎｓｌｉｔｕ№“ＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎＡｂｓｔｒａｎ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ
ｈｙｄｒａｕｌｉｃ
ｃｏｒｅ
Ｄ川Ｌ／“￡，几ｎ一６耐，眺＾，Ｇ９ｉ愕啊ｉ∞，Ⅱ耽凡一菇池，Ｃ舳№，ｌ・萨昭（ｎｅ
Ｈｅｂｅｉ
ｏｎ
Ｔｅｃ｜ｌｆｌｉｑｕｅｓ，ＣＡＧＳ，Ｌ肌ｇｆａｎｇ
ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｔｈｅ
ｔｅｓｔ
０６５０００，Ｃｈｉｎａ）
ｏｎ
ｃｏｒｅ
ｔｏｔｈｅｎａｔｉｏｎａｌｓｉｔｕａｔｉｏｎａｎｄｂａｓｅｄ
ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｄｒｉＵｂｏｔｈｉｎＣｈｉｎａａｎｄａｂｍａｄ．ＹＤＸ一２ａＵ
ｄｒｉｌｌｗａｓ
ｐ印ｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅｄｒｉｌｌａｂｏｕｔｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｒｏｕｔｅ，ｔｅｃｈｎｉｃａｌｐａｍｍｅｔｅｒ，ｓｔｒｕｃｔｕｍｌ
ｆｅａｔｕＩ℃ａｎｄｐＩＤｄｕｃｔｉｏｎ
ｉｎｎｅｌｄ．
ｃｏｒｅ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＹＤＸ一２ａＪｌｈｙｄｒａｕｌｉｃ
ｄｒｉｌｌ；ｃｈｕｃｋ；ｍｏｄｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ；ｐｏｗｅｒｈｅａｄ；ｈｙｄｍｕｌｉｃ８ｙｓｔｅｍ
０前言
我国在２０世纪的后２０年，主要依靠国内矿产资源，成功实现了ＧＤＰ第一个“翻两番”。随着经济规模的扩大和人口的增长，对石油、天然气、铁、铜、铬铁矿和钾盐等大中型矿产资源的需求剧增。为适应国家可持续发展战略和西部大开发战略，我国矿业学家及地质学家提出了“西部大开发、东部大挖潜”的找矿战略。而最终确定有没有矿产资源，还要依靠钻探技术方法来验证。
我国现有的地质钻探装备仍以２０世纪７０年代发展起来的立轴式岩心钻机为主，这种传统的立轴式岩心钻机不能充分满足以金刚石绳索取心钻进为
１１．１
研究现状国外研究现状
国外地质调查用钻探机械装备的发展是伴随钻
探技术在地质调查工作中应用领域的拓展和钻探方法工艺的进步而发展的。常规是：钻探机械装备是为实现各种钻探方法工艺服务的。另外，其发展还受钻探作业环境（如地理位置、交通运输、气候、地质条件与供水等）的影响与制约。
国外地质矿产勘查用钻机，除保留有一部分经改进的传统立轴式钻机外，已大量采用全液压顶驱式（动力头钻机）。其特点是回次进尺长，自动化、
机械化程度高。具有代表性的有：阿特拉斯的
ＣＳｌ０、ＣＳｌ４、ＣＳ３００ｌ、ＣＳ４００２，宝长年公司的ＬＦ７０、ＬＦ９０、ＬＦｌ４０、ＬＦ２３０等全液压地表取心钻机，均具有长行程给进、无塔升降钻具、无级调速、机械化程度高、配套器具齐全、生产效率高等优点。
经改进的新型立轴式岩心钻机有：俄罗斯的ｃＫＢ一４、ｃＫ６—５型钻机，采用双卡盘实现不停钻倒
主体的多种高效钻进工艺的需要，虽然我国这几年
也已研制了几款全液压岩心钻机，但是还没有形成
系列化。为此，２００６年，中国地质调查局下达了计划项目：深部矿产资源勘查钻探方法技术研究（项
目编号：１２１２０１０６６０７００），来解决目前我国资源严重短缺的状况，满足我国社会发展的需要。项目“６００ｍ岩心钻探设备器具研制和钻进工艺方法研究”就是该计划项目下属的一个工作项目。该工作项目的实施，是国际化大发展的需要，即钻探技术装备向多功能化、机械化、自动化、国际通用化、系列化方向发展。
杆；采用直流电机实现无级调速；钻深从２５—３０００
ｍ已形成完整系列。日本的ＴＤＰ一１００、Ｐ１００等型钻机采用上、下液压卡盘结构，实现了钻进过程中的不停车倒杆，自动连续给进，并通过改进结构提高了钻机的工作可靠性。日本ＮＬＣ公司的ＮＬ一５５、Ｌ一４４、Ｌ一３８、Ｌ一２４系列型号立轴式钻机，主要特点是
收稿日期：２００９一０８一ｌｌ；改回日期：２００９一０８—２０
基金项目：中国地质调查局地质凋查项目（编号：１２１２０１０６６０７０１）
作者简介：刘凡柏（１９７ｌ一），男（汉族）。山东邹城人。中国地质科学院勘探技术研究所高级工程师．工程机械专业．从事钻探设备的设计与开发工作，河北省廊坊市金光道７７号。
万方数据
２００９年９月
探矿工程（岩土钻掘工程）
３３
加大了立轴通孔直径，达到Ｄ１４８咖；与钻塔设计
融为一体，质量大，自动化程度较高。１．２国内研究现状
１９４９年前国内钻探所用机械几乎全部是由国
外引进，２０世纪５０年代初期大量从苏联引进当时
并不先进的手把式钻机，５０年代中期，国内开始仿制，６０年代开始自行设计钻机，如ｘＹ、ＹＬ、ＭＫ、ＴＫ等系列。７０年代开始全面推广金刚石钻进技术，促进了我国地质岩心钻机的研制与制造业的发展，８０年代就基本满足国内地质矿产调查的需要，并有部分向外出口。
我国从２０世纪６０年代就开始研制液压传动钻机，但由于当时国产液压元件质量不过关等原因而未能形成生产力。改革开放以来，从美、德等国引进了多种名牌液压元件生产线，使国产液压元件的品种增多，质量有了大幅度提高，我国已具备了研究液压传动钻机的良好物质基础和技术准备。进入２１世纪，国内的有关研究机构与钻探机械厂先后研发出了全液压的地表岩心钻机以满足市场的需求，主要产品有：２００５年中国地质科学院勘探技术研究所
与北京天和众邦勘探技术有限公司联合研发成功的
ＹＤＸ一３型岩心钻机、２００５年底山东省地质探矿机械厂研发的ｘＤ一５型、２００６年底连云港黄海机械厂有限公司研制的ＨＹＤｘ一５型等。国内研制成功的这几款岩心钻机特点均顺应国际钻探设备的发展趋势，属于同一档次，钻深能力相差不多，具有全液压化、给进行程长、无级调速、机械化程度高等优点。但与国外全液压岩心钻机相比，还未形成系列化，可靠性不够高，无相应的国家标准等。
耋０墨黧≯萎登：篓耋蓄鬻矍耄萋梨黑：氅兰３．２主要用途
要掌竺兰銎燃！譬辇燮篾坚髫鼍竺笋掌“‘矗裂；磊全液压岩心钻机专门用于固体矿藏黛燃燃熙黧甓怨言地表芝：施嚣麓高磊戮蕃芸淼
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差妻肇罕璧黧徽竺篓警业觚零“。（吞茎霾驱动，操作简单方便；
乒挈乇毛笔鬻装工艺等进行研究。
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通过对国外全液压岩心钻机的系列化进行研
万方数据
究，确定ＹＤＸ一２型岩心钻机与已研制成功的ＹＤｘ一３型岩心钻机形成系列化，在主要技术参数方面拉开档次，如动力机的功率、主卷扬机的提升能力、液压主系统参数、回转扭矩；可以沿用的技术参数有：液压辅助系统参数、绳索取心绞车提升能力、油缸给进行程、油缸给进提升力等。钻机的整体布置方案相同，可以通用的部件有液压绳索取心绞车、液压卡盘、上下桅杆、变速箱等。重新设计了钻机的底盘结构，对液压孔口夹持器、液压泥浆搅拌器、液压管路、操控与电气系统等部件进行优化设计，这样钻机的整体设计工作量就减小了，“三化”水平提高了，为以后钻机的横向、纵向系列研制打下了基础，缩短了产品的设计及生产周期，提高了生产力。
３ＹＤＸ一２型岩心钻机简介３．１
总体结构
钻机的整体外貌见图１。钻机主要由天车头、
上桅杆、下桅杆、中空卡盘式动力头、动力机系统、主绞车、绳索取心绞车、底架、液压系统、孔口夹持器、
泥浆搅拌器、电气系统、泥浆泵等部件组成。
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探矿工程（岩土钻掘工程）
第３６卷第９期
期；
（３）动力头转速可无级调速，转速范围宽、扭矩大，有利于多种钻探工艺对转速的选择；
（４）卡盘通孔直径大、轴向行程短、径向行程长、夹紧力大，变换卡瓦可用于国内外不同孔径的钻探施工；卡瓦采用硬质合金镶焊式结构，工作可靠，寿命长，更换简单方便；
ｃ（５）采用进口主绞车，工作性能可靠，安全性高，钻进过程中能够自动放绳；
（６）钻机给进行程长，机械化程度高，有利于提高钻进效率，减少孔内事故；
（７）给进控制有加压钻进、减压钻进、自重钻进、称重、快速给进提升等工作状态，可满足不同钻探施工工艺的需要；
（８）钻机“三化”水平高，有利于钻机组织生产，降低成本，便于管理；
（９）钻机电、液仪表齐全，便于实时观察设备运行情况；
（１０）配备液压孔口夹持器、液压驱动泥浆泵和液压驱动泥浆搅拌器，钻探过程中不再需要其他辅助动力。
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（６）绳索取心绞车：液压驱动，提升力１ｌｃ…施…瓣雷篇震鬣裟呈罢絮
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ｍｍ，容绳量１０００
ｍｏ
（７）桅杆：可滑移式，滑移距离１１００ｍｍ，上、下
ｍ，液压升ｍｏ
万方数据
（８）卡盘：常闭式液压卡盘，弹簧夹紧、液压松
开，最大通孑Ｌ直径１１７咖。
（９）孑Ｌ口夹持器：液压夹紧、松开，允许夹持最大钻杆直径１１４
ｍｍ。
（１０）泥浆搅拌器：液压驱动，最大转速２０００
ｒ／
ＩＩｌｉｎｏ
（１１）总质量：钻机总质量４５００
ｋｇ。
５野外生产试验
钻机野外生产试验是在内蒙古自治区满洲里市
新巴尔虎右旗敖尔金牧场进行，试验现场见图２。该区域为多金属矿，矿带位于一条近南北走向的大断裂带上，岩体部分破碎，局部地层漏失严重，０—
２３５
ｍ为灰岩、粉砂质泥灰岩，完整岩层与破碎地层
交替出现，岩石可钻性５—８级；２３５ｍ以下为较稳
定的灰岩与大理岩，岩石可钻性６—９级，局部１０—１２级。设计孔深在２５０～３００ｍ之间，直孔。２００８年７月１４日开孔，１０月８日终孑Ｌ，完成２个生产孔，
累计钻探工作量６６７．５
ｍ。
田２ＹＤｘ一２型岩心钻机野外试验现场图片
５．１
ｚＫ０１孔
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进，几经周折，地层漏失．鬯更严重，于鎏攀譬孽下＃
孔钻进，到７月２５．日，决定重新开孑Ｌ，萝孑Ｌ的位置与
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５
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两段式（中部可拆装以方便运输），总长９给进行程３．５
２００９年９月探矿工程（岩土钻掘工程）
３５
水＋纯碱，正循环钻进，Ｄ１３０ｍｍ开孔，钻进到１１．３ｍ，下入Ｄ１２７ｍｍ套管。之后用们５ｍｍ单动双管钻具钻进到２５．１５ｍ，用Ｄ１１０ｍｍ硬质合金钻头扩孔到位，下入彩１０８
大致分２个阶段。第一阶段是开孔阶段，泥浆
采用膨润土＋清水＋纯碱＋聚丙烯酰胺，正循环钻进，Ｄ１３０ｍｍ开孔，钻进到１３．１５ｍ，下人Ｄ１２７
ｍｍ
ｍｍ套管。继续用绑５砌１单动
套管。之后用Ｄ７５ｍｍ单动双管钻具钻进到２８．０２
双管钻具钻进到３９．５ｍ，用加ｌｍｍ硬质合金钻头扩孔到位，下入Ｄ８９ｍｍ套管到３９．５ｍ处，然后换
ｍ，用Ｄ１１０咖硬质合金钻头扩孔到位，下人Ｄ１０８舢套管。继续用Ｄ７５ｍｍ单动双管钻具钻进到
３６．３５
卵５ｍｍ金刚石绳索取心钻具进行钻进。
第三阶段为正常钻进及终孔阶段，泥浆采用聚丙烯酰胺＋膨润土＋纯碱＋纤维素等，正循环钻进，
ｍ，用缈ｌｍｍ硬质合金钻头扩孔到位，下入
ｍ处，然后换绑５Ｉ砌金刚石
．
Ｄ８９姗套管到３６．３５
绳索取心钻具进行钻进。
们５姗绳索取心钻具一径到底。由于钻机为全液
压驱动，在０一１２００ｒ／ｍｉｎ间可进行无级调速，较好地满足了各种工况下对转速的选择；钻机具有３．５ｍ的长行程给进功能，有利于提高钻进效率，减少辅助时间和岩心堵塞等孔内事故。钻机的最高钻速达到了８．２Ｉｎ／ｈ（２００８年８月６日原始数据），平均钻速为１．５３ｒｎ／ｈ，纯钻进效果不是太好，主要原因在
第二阶段为正常钻进及终孔阶段，泥浆采用
ｚＫ０１孔配比，们５ｍｍ绳索取心钻具，一径到底。
在钻进到孔深２４６ｍ的时候，由于天气太冷，无法送水，并且到了设计深度，决定终孔，终孔孔深２４６５．３试验中发现的问题
液压搅拌器马达密封处漏液压油，主要原因是马达为单向马达，无泄油口，重新选带泄油口的双向马达并加装一根油管后问题得到了解决。６结语
ｍ。
于地层比较破碎，岩心经常卡堵等；台月效率只有
５３９．６
ｍ。台月效率不是很高的原因在于纯钻进时
通过样机的厂内调试及野外生产试验，ＹＤｘ一２型全液压岩心钻机的各项技术参数达到设计要求，
能够满足以金刚石绳索取心钻进为主体的多种高效钻探工艺钻进的需要，从而成为我国地勘装备的一
间太少、其它时间太长。其它时间太长的原因主要是：该孔地层破碎带多，循环液漏失严重，经常单独搅拌水泥与膨润土，再加上锯末、粘土球等来进行堵
漏；破碎的地层还造成了取心困难，钻具一堵就不得
不提大钻，由于种种原因（内管总成下不到位、有残
留岩心、掉岩心、内管打捞不起来等），在１２８
ｍ以
个更新换代的新产品。
参考文献：
［１］
李建华，刘凡柏．ＹＤｘ一３型全液压岩心钻机的研制及应用
下的１９天内提大钻就进行了１５次；水源供应非常紧张，一缺水就得停钻等水。在孔深３０７．４５ｍ的时
候，由于地层塌孔厉害，并且也到了设计深度，决定
终孔。
５．２
［Ｊ］．探矿工程（岩土钻掘工程），２００７．３４（Ｓ１）．
—＋—＋—１＿—＋——＋——＋——＋——＋——＋—・＋－＋・■—・－．—・＋—＿．１—＋——＋——＋——＋——＋——＋——＋——＋—－●Ｈ—＋——＋——＋——＋——＋——＋——＋叶－—ｆ哺＋－——＋－＋－．．——■——■——＿．—－＿．——■－—■—．．—．．Ｈ
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万方数据
YDX-2型全液压岩心钻机的研制
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：引用次数：
刘凡柏， 王庆晓， 李文秀， 车延岗， LIU Fan-bai， WANG Qing-xiao， LI Wen-xiu，CHE Yan-gang
中国地质科学院勘探技术研究所
探矿工程-岩土钻掘工程
EXPLORATION ENGINEERING(ROCK & SOIL DRILLING AND TUNNELING)2009，36(9)0次
参考文献(1条)
1. 李建华. 刘凡柏 YDX-3型全液压岩心钻机的研制及应用 2007(z1)
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下载时间：2010年1月24日