煤层气钻机车液压系统污染原因与控制

针对煤层气钻机车的使用环境,分析常见的污染源特点,通过严把装配工艺、充分清洗元件等措施保证液压系统的初始清洁度;定期维护,更换滤油器和液压油确保液压系统使用过程中的清洁;设计了温度闭环控制系统,使液压油在任何环境温度下都处于正常的工作温度,以上措施有效解决MDY-60型钻机车液压系统的污染问题,保证了钻机车可靠性。     

煤矿定向长钻孔坑道钻机顶部开放式复合夹持器的研制

针对目前煤矿定向长钻孔施工中孔底马达与粗径钻具难以通过现有各类夹持器的问题,设计了顶部开放式复合夹持器,并将其应用于ZDY4000LD型全液压履带钻机。为了进一步研究夹持器的输出性能,对夹持器主要元件碟簧进行了数值模拟分析,研究结果表明,夹持器碟簧组的夹持能力大。现场试验结果显示,顶部开放式复合夹持器解决了孔底马达和粗径钻具下放的难题,具有开口量大、开启压力低、性能可靠的优点。     

某金矿水平绳索取心钻进钻头选型及试验分析

为探明矿产储量和矿带产状,进行了水平绳索取心钻进试验。由于试验场地地质条件复杂,钻头不能很好的适应地层,未取得理想钻进效果。通过对绳索取心钻头的选型试验,重点分析了水平钻进对钻头的影响。结合完孔后的钻孔轨迹,逆向分析了水平钻进与钻孔轨迹的关系。选出了适合该矿区的钻头,并提出了钻头的改进方法及防止钻孔弯曲的建议。     

换杆装置夹持器的有限元分析及优化

换杆装置是车载钻机的主要配套装备,夹持器是换杆装置的关键部件之一,夹紧钻杆同时配合其他工作机构完成钻杆的推送、俯仰、上卸扣等动作,其性能的好坏直接影响到上下钻杆的效率。根据其功能要求,对设计方案进行有限元分析和优化,分析结果显示最大应力点出现在支撑臂与油缸连接的销孔处,通过支撑臂局部加厚和加肋板的方法来提高薄弱点结构强度,经有限元分析验证,支撑臂结构强度满足结构使用要求。     

全液压车载钻机回转系统设计

在分析全液压车载钻机回转系统负载特性的基础上,开发了双泵、双回路控制的液压控制系统,满足正常钻进时快速回转及慢速回转卸扣的需求。系统通过远程溢流阀实现定扭矩拧卸钻杆,保护钻具丝扣;设计了补油回路,回转器受到冲击时,油液会补充到正反转驱动油路,避免马达出现吸空现象。系统应用于ZMK5530TZJ60型车载钻机,在山西晋煤集团寺河矿施工完成1口多分支煤层气水平连通井,主孔深度1 358 m,验证了回转回路设计的合理性和可靠性。     

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。     

基于ANSYS的上杆机构动态分析与优化

根据上杆机构的功能要求设计了上杆机构的结构形式,通过数字化建模的方法建立上杆机构三维模型。在ANSYS Workbench环境下对上杆机构进行动态分析,验证了设计方案的动态稳定性,根据分析结果对局部结构进行优化。     

水平孔绳索取心钻进技术在金矿坑道勘探中的应用

随着浅部可采资源越来越少,对老矿山进行深部和外围资源勘探的需求越来越迫切,坑道勘探是在老矿区进行深部资源勘探的一个捷径。结合太白县某金矿坑道勘探的钻孔需求,采用了绳索取心水平钻进工艺,合理选择钻机、钻具及辅助装备,完成了勘探工作,为国内采用水平孔绳索取心钻进工艺施工坑道勘探钻孔提供参考。     

复合链条张紧装置在煤矿坑道取心钻机的应用

链条倍速给进机构结构紧凑,有限设备空间内能获得较大的钻机行程,适合坑道取心钻机;但是链条传动在使用过程中反复受载,节距会变大,长度会增加,而且传动具有冲击。复合链条张紧装置采用油缸和弹簧复合作用来张紧链条、缓解冲击,张紧油缸与给进主油缸联动,保证油缸在给进或者起拔动作时张紧油缸都由高压油驱动张紧链条,钻机在每个角度状态链条的张紧可靠。ZDY1000G型全液压坑道钻机采用复合链条张紧装置,经过工业性试验,验证了该装置的实用性和可靠性。