HG-2型车载钻机换杆装置研制

为解决车载钻机起下钻过程中工人劳动强度大、效率低、易造成安全隐患的难题,研制了一款全液压自动换杆装置。通过升降装置将钻杆抬升至给进机身钻杆托盘上,机身与底座、夹持器等配合车载钻机动力头完成加卸钻杆工作;操纵台安装于底座平移支腿两侧,形成了功能分割,实现了减员增效。针对现场工业性试验中动力头主动接头与钻杆对接烧扣的问题对夹持器进行了优化设计,增加了夹持器左右、上下2个自由度,构成了上扣过程中动力头主动接头与钻杆接头三自由度浮动,解决了丝扣烧结问题。     

全液压钻机给进机身动态分析研究

以全液压钻机的重要部件给进机身为研究对象,应用ABAQUS软件对给进机身进行模态分析及谐响应分析,得到其结构相对薄弱的部位、固有频率与各阶的振型,实现钻机给进机身的可靠设计,为全液压钻机给进装置改进设计提供基础,对其他全液压钻机进机身的优化设计具有参考价值。     

煤矿救援钻机换杆系统研制及应用

煤矿救援钻机在大直径救援孔施工中需要进行大量换杆作业。针对传统溜槽式换杆机构存在劳动强度大、安全性差、工作效率低等问题,研究适用于常规钻具的钻杆运移和快速存取方法。设计举升式钻杆运移装置和自动排杆装置,实现钻杆在钻杆箱与井口平台间的往返输送和自动排放;采用电液远程控制系统完成钻机换杆作业的远程控制,最终形成一套适用于地面救援孔钻进的煤矿救援钻机换杆系统。结构力学分析及现场工业性应用表明,换杆系统可实现钻机换杆作业由人力参与向人工控制的转变,减轻了工人劳动强度、提高了安全操作水平,提高了起下钻效率,为救援孔快速施工提供了装备保障。     

坑道钻机换杆装置设计

随着自动化技术在煤矿的应用,国内中大型煤矿开始使用自动化坑道钻机进行施工作业。换杆装置作为自动化坑道钻机的重要组成部分,主要作用为抓取钻杆,并与其他部件配合实现钻杆上卸扣,其结构合理性直接影响自动化钻机的使用效果和运行效率。对换杆装置的钻杆平台和换杆机械手进行设计,并对机械手在结构自身重力及钻杆重力下进行有限元仿真分析。结果表明,机械手中心与夹持器中心的偏差满足设计要求,能够保证钻杆准确输送。最终通过样机试验验证了设计及仿真的正确性,为煤矿井下坑道钻机换杆装置设计提供了新的解决方法。     

煤层气车载钻机配套换杆装置的研制及应用

目前,煤层气车载钻机换杆大多采用人工辅助的方式,效率较低,且存在安全隐患。为提高换杆效率和操作安全性,开发了HG-2型换杆装置,该装置由车载钻机提供液压动力源,简化了结构并降低了使用成本;利用提升架完成钻具从地面到换杆装置平台的转运,工人劳动强度低;夹持器具有2个方向的浮动功能,保证拧卸钻杆时螺纹不受损伤。该换杆装置在晋城配合车载钻机完成了现场试验,满足钻杆及钻铤的换杆需求,提高了换杆效率,降低劳动强度的同时提高了安全性能。     

煤矿井下自动化钻机研发关键技术

针对煤矿井下钻机以液压传动、功能实现为主的不足,结合未来钻孔施工"机械化换人,自动化减人"的需求,提出了采用整体式履带布局的自动化井下坑道钻机的设计思路,制定了钻机总体结构与方案,研制了主动钻杆式无卡盘回转器、夹持卸扣装置、自动调角和可控钻进的给进装置、自动加杆装置等关键执行机构,开发了参数监测系统和多功能电液控制系统。在地面进行了实钻试验,单根钻杆从自动加杆到钻进完成耗时约55 s,单根钻杆自动卸杆耗时约50 s,验证了钻机的技术性能,试验结果表明:自动化钻机性能可靠、功能完善、自动化程度高、工人劳动强度低。     

煤层气车载钻机给进装置强度分析

给进装置是煤层气车载钻机的核心部件,对其强度要求非常高。通过分析煤层气车载钻机给进装置结构强度特点,选择主要承载部件二级给进和滑轮架进行强度分析。将由solidedge绘制的给进装置三维模型导入ABAQUS并建立有限元模型,在强力起拔极限工况下对主要承载部件进行分析。通过分析表明,该工况下给进装置的强度完全符合设计要求,最终通过物理样机性能试验,对煤层气钻机给进装置强度分析结果进行验证。     

螺旋式锚固钻机自动换杆装置与控制系统的方案设计

针对现有螺旋式锚固钻机操作复杂、钻进效率低、工人劳动强度大等问题,在分析国内外已有自动换杆装置的基础上,提出了一种适用于螺旋式锚固钻机的自动换杆装置设计方案。该自动换钻杆装置由钻杆存储库、抓取机械手、钻进系统3部分组成。分别对钻杆存储库、抓取机械手及钻进系统进行了方案设计,并对整体装置的控制系统进行了介绍。整套装置运行不需要人工干预,自动化程度高,解决了工人劳动强度大、钻进效率低的问题。     

全液压动力头式钻机给进机身的动态分析研究

以ZDY4000L型全液压动力头式钻机为对象,应用有限元分析软件ANSYS对给进机身进行有限元模态分析及谐响应分析,实现了ZDY系列钻机给进机身的优化设计,为该系列钻机给进系统的动态设计提供了基础,对其他动力头式钻机给进机身的优化设计也具有参考价值。     

煤矿井下大直径钻具全连续机械化辅助吊装系统

煤矿井下定向钻孔施工的设备及钻具随实际钻孔趋于大型化,带来工人劳动强度提升、钻进安全性降低等问题。依据大直径钻具的转运流程,设计了包含小型气动单轨吊、螺杆钻具吊运装置、钻机辅助吊装液压吊臂、自动换杆机械手等机械化辅助全连续机械化辅助吊装系统。现场应用表明,该系统可以满足大直径钻具全连续机械化辅助吊装需求。     

旋挖钻进施工钻具的选用

本文介绍了旋挖钻进施工常用钻具的种类和结构特点，包括旋挖钻斗、短螺旋钻头、岩石筒钻。还介绍了各种不同地层情况下相应旋挖钻具的选用，以及这些钻具在吉林通化一个工地和青藏铁路工程施工中所取得的良好效果。     

定向钻进中所使用的钻井液

1膨润土类钻井液 　　(1)Wyo-Ben公司 　　Extra High Yield(极高产型):能够在各种水质中快速凝结,造浆率大,并且所配的浆液性能优良.在矿产勘探、水文水井钻进以及水平定向钻进领域得到广泛使用.……     

水文地质钻探冲洗液的选用

水文地质钻探工作中,钻探冲洗液对含水层的淤堵和对出水量的影响一直是值得关注的问题。优质冲洗液的泥皮薄而韧,有利于洗井,洗井时间短。优质冲洗液在钻进过程中泥皮形成快,而不侵入含水层的空隙通道,固相扩散半径小,提高出水量,有利于对水文地质参数的评价。在条件允许的情况下,水文地质钻探冲洗液选择按照先后顺序可排列如下:低密度冲洗介质、无固相冲洗液、粗分散冲洗液、细分散冲洗液、清水。本文简要介绍了水文钻探冲洗液的要求、选型和性能指标控制,为使用和管理好水文地质钻探冲洗液提供一些参考。     

煤矿瓦斯抽采钻进钻具级配技术

瓦斯地质钻探中,由于采用的排渣介质不同、应用的工艺方法不同、处理事故的方法较多,钻具级配关系也呈现多样化.针对这些问题,结合在多年煤矿工作的经验,对煤矿常用的钻具级配关系进行了总结,并对钻具级配中遇到的一些常见问题进行了分析并对处理问题的方法进行了解答,对现场选用最佳钻具级配具有指导意义.     

对煤田钻探绳索取芯钻进工艺的探讨

煤田钻探绳索取芯金刚石钻进工艺钻头是基础,钻具性能可靠是必要条件,低固相优质泥浆是钻进工艺的保证,正确的技术操作是工艺的关键。     

用钻进参数仪实时优化钻进参数

:利用钻进参数仪实时地对采集到的数据进行关联分析 ,从而指导调整钻压、转速、泵量 ,使钻进速度达到最优值。推导出了灰色关联分析的算法 ,及程序编写流程 ,并通过某孔的实际应用 ,介绍了用钻进参数仪实时优化钻进参数的方法和效果     

湖泊环境科学钻探施工技术

针对内蒙古岱海的施工条件和湖底沉积物的类型,对湖泊环境科学钻探技术进行了讨论;从钻探取心角度,将岱海沉积物分为４种有代表性的地层;提出了每种地层中可能遇到的技术问题;对使用的取心钻具的效果进行了评价,并提出了合理化改进意见;总结了湖泊钻进工艺方法;给出了简易钻探平台的拼装方式和主要钻探设备的性能;探讨了湖泊钻探的发展前景和进一步工作计划。     

旋挖钻机岩石钻进试验

介绍了旋挖钻机在花岗岩地层进行的硬岩钻进试验中钻头的使用情况和遇到的问题。试验中,在抗压强度为100 MPa的硬岩中钻进速度可达10~30 mm/m in。     

静音钻探

钻探中噪音及粉尘扩散造成的污染日益严重 ,在一些欧州国家如德国、芬兰、瑞典和英国有关这方面的法规都非常严格。Sandvik Tam-rock公司应德国一家采石场的要求 ,用一种独特而有效的方法解决了这一问题。Sandvik Tamrock公司通过完全覆盖钻架来解决这一问题。按照覆盖后钻架外形 ,公司的工程人员将其戏称为“大空投鱼雷”。去年 ,这一模型已制造出来并安装到了公司的 Pantera钻架上 ,现在正在一家采石场运用 ,为其最后推向市场进行最后检验。公司产品部经理解释了这种露天钻塔的产生经过 ,其灵感来自于应用于低噪音型夯锤液压破碎机的噪…     

地表近水平孔绳索取心工艺钻探实践

针对近水平孔地表岩心钻探施工项目的相关技术要求,利用现有的CS1000P6L型地表岩心钻机和常用的绳索取心钻具,设计和改进了绳索取心内管总成的投放与打捞装置,实现了地表岩心钻孔倾角接近零度的情况下普通绳索取心工艺的正常工作。与普通的提钻取心相比,大幅提高了工作效率,节省了购置特定的钻杆、绳索取心钻具及打捞器具等费用。经改进的输送装置结构简单、性能可靠、成本低廉,操作简单易行。经过野外生产实践验证,该装置实现了预期的目的和效果,达到了地质要求,积累并丰富了地表近水平孔岩心钻探施工的经验。