動力頭式鑽機

動力頭式鑽機可以實現長行程給進、無塔提升，施工各種角度的鑽孔時都能方便地升降鑽桿，在坑道鑽探中顯示出明顯的優越性，在許多國家已成為坑道鑽機的主導機型。尤其是全液壓動力頭式鑽機，通過合理設計液壓系統可實現操作聯動化，在單根鑽桿擰卸的情況下仍能達到與有塔長立根提升相當的升降速度，使其在地面鑽探中的應用範圍也有不斷擴大的趨勢。機械動力頭式鑽機的優點是傳動效率較高，在對變速範圍和檔數要求不高時，還可減少整機的重量。生產中應用較多的岩石電鑽是小型動力頭式鑽機的成功實例。在大型工程施工鑽機中，也有採用機械動力頭結構的。但在地質勘探方面，這種鑽機結構不如全液壓動力頭式優點多，應用很少。

通常由主機、泵站和操縱台三大部分構成。供地面用的全液壓動力頭式鑽機一般有一個公共底座，把這三個部分聯結為一體，以便整體搬遷; 供坑道用的全液壓動力頭式鑽機為使安裝和搬運方便，多採用分體式結構，將整台鑽機分成兩大件或三大件。在惡劣條件下搬遷時，甚至還要進一步分解(參見彩圖插頁第38頁)。

主機一般由迴轉器(動力頭)、給進裝置、夾持器和機架等部件組成。採用繩索取心方法時，還要配備繩索絞車和導繩架。大部分動力頭式鑽機的給進裝置同時用以升降鑽具，少數產品則另配升降機。①迴轉器有通孔和非通孔兩種結構。通孔迴轉器能讓鑽桿從主軸中穿過，可以使用較長的鑽桿，但鑽進過程中每次接鑽桿都要擰卸水接頭，使用範圍較廣；非通孔迴轉器可使水接頭與主軸連成一體，接鑽桿不必擰卸水接頭，但只能使用長度小於給進行程的鑽桿，輔助時間較長，通常只用於無岩心鑽進。②給進裝置的結構型式有油缸給進、油缸—鏈條(鋼絲繩)倍速給進和液壓馬達—鏈條給進等三種。第一種只在給進行程較小時採用。③用來固定孔內鑽具的夾持器與迴轉器和給進裝置相配合，可以實現機械擰卸鑽桿和升降鑽具。為避免在鑽進垂直孔時由於液壓系統故障或突然停電造成跑鑽事故，夾持器通常採用常閉式結構。為便於粗徑鑽具和套管通過，迴轉器和夾持器常採用開合結構與給進裝置的拖板或機身相連。④機架的型式也有多種，主要取決於使用條件。在坑道中使用的鑽機以支柱式為主，藉助於液壓或螺旋千斤頂固定在煤層頂、底板之間。個別鑽機採用可調高支腿來支撐機身，再通過錨桿與工作面的岩壁相連，使機身在工作負載作用下保持穩定。在地面使用的鑽機以滑橇式底座為主。有的鑽機既有支柱又有滑橇，屬於坑道和地面兩用的型式。

泵站又稱動力設備，由動力機、油泵、油箱等部件組成。①動力機常用電動機或柴油機，個別情況下也用風馬達。②油泵的型式主要取決於調速方式，在要求迴轉器無級調速時，採用軸向柱塞式變數泵，否則多用齒輪泵。③油箱上常裝有濾油器、冷卻器、空氣濾清器、截止閥、缺油保護裝置等，以提高液壓系統運行的可靠性。

操縱台其上安裝著油路控制閥和一些必要的指示儀錶，用以實現對鑽機的集中操縱，並監視其工作狀況和間接地了解孔內情況。

全液壓動力頭式鑽機的液壓系統常用雙泵開式系統，鑽進時由主泵向迴轉器供油，輔泵向給進裝置供油。升降鑽具時，再改用主泵或雙泵並聯向給進裝置供油，以提高鑽具升降速度。為簡化結構、降低成本，有時也用單泵開式系統，但在鑽進大仰角鑽孔時，給進壓力的調節受到迴轉油路負載的干擾，難以正常鑽進，在設計上需要採取補救措施。三泵系統和閉式系統應用極少。