1、价值工程表1各钻机性能设备参数表项目设备类型与参数立轴式（XY-4）便携式全液压（EP600PLUS）给进能力最高转速/（rmin）给进行程/（m）提升力/kN给进力/kN20001.83503011001.807035施工能力钻孔直径/mm钻进深度/m取心直径/mm钻杆类型（HTW/NTW/BTW）200/600/80071/56/42直连式薄壁钻杆HQ/NQ/BQ200/400/60066.7/49.9/38Q系列绳索取心钻杆0 引言2020 年 10 月，湖北省自然资源厅关于印发 省自然资源厅保障建筑石料供应能力提升三年行动方案的通知，通知提出为缓解全省建筑石料供应压力，加大矿业权投放，
2、以便满足全省重点工程和民生需求，为湖北疫后重振和高质量发展提供坚强保障1。受政策红利期影响，黄石地区加大了对非金属勘查项目的投资力度，新上了大批非金属勘查项目。其中笔者单位承担了 湖北省阳新县袁广-良畈矿区石灰岩矿勘探 项目的实施，该项目位于湖北省黄石市阳新县，勘查经费2093 万元。本文通过对该项目的地质岩心钻探工作进行系统分析，归类总结了便携式全液压钻机和立轴式钻机在该项目的施工情况，为后续开展同类型非金属岩心钻探工作，提供设备选型参考和施工依据。1 项目概况1.1 地形地貌袁广-良畈矿区位于阳新县东北 52毅，直距约 20km，距黄石市东南 130毅，直距约 40km。隶属阳新县富池镇和
3、陶港镇管辖。地理坐标：东经 115毅20忆14义115毅22忆35义，北纬29毅56忆45义29毅58忆50义，面积约 4.87 平方公里。矿区属山地-丘陵地貌，山脉总体呈近东西走向，海拔标高 89418.6m，相对高差一般 100320m，矿区内植被很发育。1.2 地层岩性矿区内出露地层有志留系中统坟头组（S2f）、泥盆系中-上统云台观组（D2-3y）、石炭系中统大埔组（C2d）、石炭系中统黄龙组（C2h），二叠系下统栖霞组（P1q）、二叠系下统茅口组（P1m）、二叠系上统龙潭组（P2l）、三叠系下统大冶组（T1d）。钻探揭露岩性主要为：砂岩、石英砂岩、白云岩、白云质灰岩、灰岩、含燧石结核灰
4、岩、长石石英砂岩、角砾岩等，岩石的可钻性级别均在 58 级之间，地层较完整、风化程度较弱，岩溶较发育。2 钻探设备2.1 项目投入的钻探设备情况该矿区结合钻探工作量、设计孔深、工期要求及场地条件等因素，投入两种类型的钻探设备，分别为：立轴式钻机 4 台（XY-4）、便携式全液压钻机 2 台（EP600PLUS），各类型钻机主要性能参数详见表 1。2.2 便携式全液压钻机工作原理及特点该类型钻机主要由动力部分、控制系统以及执行单元要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要作者简介院张云（1986-），男，湖北黄石人，高级工程师，本科，学士，研究方向为工程地质、地质钻探。便携式全液压钻机与立轴
5、式钻机在袁广 良畈矿区的应用探讨Application of Portable Full Hydraulic Drill and Vertical Shaft Drill in Yuanguang-Liangfan Mining Area张云淤于ZHANG Yun曰吴丹淤于WU Dan曰王润伦淤WANG Run-lun曰吴明淤WU Ming（淤湖北省地质局第一地质大队，大冶435100；于湖北省地质局第一地质大队地质技术研发中心，大冶435100）（淤The First Geological Brigade of Hubei Geological Bureau，Daye 435100，Chin
6、a；于Geological Technology Research and Development Center，the First Geological Brigade of Hubei Geological Bureau，Daye 435100，China）摘要院随着便携式全液压钻机在地质岩心钻探项目中的应用越来越广泛，但其与传统立轴式钻机缺少对比与分析，无法更好地指引地质岩心钻探项目的钻机选型与实施。本文通过对比总结便携式全液压钻机与立轴式钻机在袁广-良畈矿区非金属勘查项目中的施工应用，系统分析了两种类型的钻机在350m以内浅-中深钻孔为主的非金属勘查项目中施工表现，总结了两类钻机各自的
7、优缺点，为后续开展类似项目提供参考依据。Abstract:With the increasingly widespread application of portable full hydraulic drilling rigs in geological core drilling projects,theylack comparison and analysis with traditional vertical axis drilling rigs,which cannot better guide the selection and implementation ofdrilling
8、rigs in geological core drilling projects.This article compares and summarizes the construction applications of portable full hydraulicdrilling rigs and vertical axis drilling rigs in the non-metallic exploration project of Yuanguang Liangfan mining area.It systematicallyanalyzes the construction pe
9、rformance of two types of drilling rigs in non-metallic exploration projects mainly consisting of shallow tomedium deep drilling within 350m,summarizes the advantages and disadvantages of each type of drilling rig,and provides a reference basisfor similar projects in the future.关键词院便携式全液压钻机；立轴式钻机；地质
10、岩心钻探；台月效率Key words:portable fully hydraulic drill；vertical shaft drill；geological core drilling；efficiency unit per month中图分类号院P634.3+1文献标识码院A文章编号院1006-4311（2023）23-120-03doi:10.3969/j.issn.1006-4311.2023.23.039Value Engineering表5直孔钻孔斜偏差统计表钻机型号EP600PLUS型便携式全液压钻机XY-4型立轴式钻机钻孔孔号5号孔6号孔7号孔8号孔9号孔10号孔11号孔1
11、2号孔单孔孔斜偏差（毅）110.810.60.50.90.7每百米孔斜偏差（毅/每百米）0.380.400.300.380.210.100.220.47单类型每百米孔斜偏差（毅/每百米）0.360.25平均每百米孔斜偏差（毅/每百米）0.31表4斜孔孔斜偏差统计表钻机型号EP600PLUS型便携式全液压钻机XY-4型立轴式钻机钻孔孔号1号孔2号孔3号孔4号孔13号孔14号孔15号孔单孔孔斜偏差（毅）1.62.110.60.732.8每百米孔斜偏差（毅/每百米）0.460.620.360.220.421.450.82单类型每百米孔斜偏差（毅/每百米）0.410.90平均每百米孔斜偏差（毅/每百米
12、）0.62注：每百米孔斜偏差=（设计倾角-终孔倾角）/终孔深度伊100.表3直孔钻探效率渊台月效率冤统计表钻机型号EP600PLUS型便携式全液压钻机XY-4型立轴式钻机钻孔孔号5号孔6号孔7号孔8号孔9号孔10号孔11号孔12号孔单孔台月效率m/（台 月）798.60 450.00 890.00 880.00 399.71 438.93 352.74 603.19三部分组成，其中动力部分为电动机或柴油机，控制系统集成于操作台内，执行单元由动力头、升降油缸、卷扬机、泥浆泵等组成，通过各执行元件相互配合而完成钻进、取心工作。钻机是以柴油机或电动机提供输出动力，驱动液压泵产生液压力，液压力再经控制
13、单元分配传递到钻进单元，驱动液压动力头和油缸，从而带动钻具旋转和钻进。该类钻机主要有以下特点：淤模块化轻量化设计，大量采用了航空铝材，重量轻，最大一个模块约 170 公斤，易于拆卸、搬迁及安装2。于机台占地面积小，可减少基础工程施工量，绿色环保3，减少了对生态环境的破坏，符合绿色勘查倡导的理念。盂使用薄壁系列钻具加薄壁金刚石钻头，切削速度快，钻进效率高，可降低钻探成本。2.3 立轴式钻机工作原理及特点该类型钻机最主要的结构形式是回转器上有一根较长的立轴，在钻进中可起到良好的导正和固定钻具方向的作用。立轴式回转器传动部件结构紧凑，加工、安装定位精度高，润滑及密封条件好，主动钻杆与回转器输出轴同心
14、度高，钻机导向性能较好，可以高速旋转，转速最高可达2000r/min，适合高速回转又利于保证开孔质量。该类型钻机主要有以下特点：淤钻机具有较高的立轴转速，转速调节范围广，有八档正转速度和两档反转速度。于结构简单，布局合理，手柄集中，操作灵活可靠，且机架坚固，重心低，高转速时稳定性好。盂钻机采用单独驱动，动力可根据需要选配电动机（30kW）或高速柴油机（2000r/min，5060 马力）。3 钻探施工情况3.1 两种类型钻机钻探情况袁广-良畈矿区通过 EP600PLUS 型便携式全液压钻机和 XY-4 型立轴式钻机累计完成岩心钻孔 15 个，完成钻探总工作量 4013.08m。经过统计，EP6
15、00PLUS 型便携式全液压钻机完成岩心钻孔 8 个，累计完成钻探工作量 2292.70m，其中直孔 4个共计 1044.7m，斜孔 4 个共计 1248m；XY-4 型立轴式钻机完成岩心钻孔 7 个，累计完成钻探工作量 1720.38m，其中完成直孔 4 个共计 1007.34m，斜孔 3 个共计 713.04m。3.2 施工数据统计结果3.2.1 斜孔钻探效率统计结果两种类型钻机共完成斜孔 7 个，其中 85毅斜孔 1 个共计 165.5m，75毅斜孔 6 个共计 1795.54m，各钻孔台月效率详见表 2。通过统计，可知 EP600PLUS 型便携式全液压钻机施工斜孔的台月效率为 674
16、.59m/（台 月），XY-4 型立轴式钻机施工斜孔的台月效率为 372.02m/（台 月），该矿区斜孔的平均台月效率为 520.63m/（台 月）。该矿区便携式全液压钻机在施工斜孔时的钻探效率是立轴式钻机钻探效率的 1.81 倍，是矿区所有斜孔平均钻探效率的 1.30 倍4。3.2.2 直孔钻探效率统计结果两种类型钻机共完成直孔 8 个共计 2052.04m，各钻孔台月效率详见表 3。通过统计，可知 EP600PLUS 型便携式全液压钻机施工直孔的台月效率为 704.29m/（台 月），XY-4 型立轴式钻机施工斜孔的台月效率为 425.64m/（台 月），该矿区斜孔的平均台月效率为 533.00m/（台 月）。该矿区便携式全液压钻机在施工斜孔时的钻探效率是立轴式钻机钻探效率的 1.66 倍，是矿区所有斜孔平均钻探效率的 1.32 倍。3.2.3 钻孔孔斜偏差统计结果该项目施工钻孔 15 个，为了加强数据的可比较性，分别将直孔与斜孔终孔时的倾角数据分别进行了统计，统计结果详见表 4 和表 5。通过统计可知，EP600PLUS 型便携式全液压钻机施工的斜孔每百米的孔斜偏差约XY-4 型
