ZDY4300LP型履带钻机的研制

研制了ZDY4300LP型整体式履带钻机。采用新型结构设计,使得钻机仰俯角调节范围为-50°~+60°,水平开孔高度调节范围为1.35~1.85 m,方位角调节范围为-90°~+90°;为提高钻机打钻效率,设计给进装置的行程为0.95 m;同时考虑到煤矿井下特殊的施工环境,设计了座椅、工具箱以及机车灯组件等配套附件。工业性试验表明,此款钻机具有调角方便快捷、运输方便、操作简便等特点,是一款可满足多种施工需要的新型履带钻机。     

大角度多层孔履带式全液压坑道钻机的研制与应用

传统的履带式全液压坑道钻机虽然效率高,工人劳动强度小,但是受限于变幅装置的自身结构,大多履带钻机调角范围较小,且开孔高度调节范围十分有限。在黑龙江鸡西和山西晋城等煤层较厚矿区往往需要进行多层瓦斯抽采孔施工,因此研制了新型履带钻机。新型钻机的主机可以±90°方位角旋转,新型的变幅装置能够轻松调节钻孔角度和钻孔高度,可以进行大角度、多层孔和跨胶带钻进施工。通过现场工业性试验,验证了新型履带钻机性能的稳定性及多种工况下施工的适用性和可靠性。     

ZYWLS-3200型履带钻机的研制

为适用于狭窄巷道条件下施工预抽瓦斯孔,研制出ZYWLS-3200型履带钻机。该钻机采用分体式双履带车结构,外形尺寸小,独特的调角机构可实现大范围的钻孔俯仰角和水平方位角调节,无需人工辅助调节,使打钻更加安全简便,提高钻进效率。对钻机进行测试检验,结果表明,钻机整体运转正常,各技术指标达到设计要求。     

ZDY3600LQ型底抽巷全倾角瓦斯抽采孔钻机应用研究

为了解决煤矿井下巷道全断面扇形瓦斯抽采孔快速施工的技术难题,通过对自行走式履带钻机结构和液压系统的设计,研制了ZDY36000LQ型巷道全断面扇形瓦斯抽采孔钻机,钻机的调角机构通过液压马达驱动回转减速器使给进机身在一个断面内进行360°全倾角快速调角,减少钻孔施工的辅助时间,液压系统采用单动控制,操作安全可靠。通过赵庄矿现场试验证明,该钻机结构稳定性强、搬迁方便,是一款可适用于巷道全倾角瓦斯抽采钻孔施工的整体式履带钻机。     

煤矿井下钻机调角装置设计

为实现钻机匀速、稳定的调角功能,设计了一种回转式减速器直驱的双立柱式调角装置,具有调角范围大、输入/输出参数线性关系好、运转平稳等特点,还增加了水平开孔高度调节等功能。通过在ZDY4300LP型钻机中的配套使用,验证了双立柱式调角装置的新功能和稳定性,为智能钻机调角装置的自动化、参数化控制提供了研究思路。     

煤矿井下穿层钻孔钻机模块化设计

针对煤矿井下运输巷、回风巷、底抽巷等常见钻场条件和全断面穿层钻孔施工需求,搭建了4 300 N·m转矩履带钻机通用化平台;采用模块化设计思路,快速开发设计了具有300 m钻孔深度施工能力的系列穿层钻孔钻机。钻机通用化平台包括动力头、夹持器等成熟装置和双立柱调角装置、给进装置、履带车体、液压系统等新型装置,为穿层钻孔钻机模块化快速设计提供了基础。根据不同巷道尺寸和井下运输条件,个性化设计了整体式履带钻机和分体式履带钻机,2款钻机均具有仰俯角/方位角调节范围大、机动性强、操作安全可靠等特点。     

薄煤层用低矮履带钻机的研制及应用

针对在低矮巷道进行薄煤层全断面低位孔钻探施工,分析了薄煤层矿区地质条件、巷道条件和钻探设备的需求情况,研制了一种薄煤层用低矮履带钻机。钻机从整体结构上控制了外形尺寸,设计了履带车体、翻转式调角装置和多级可放倒式稳固装置,配套成熟的动力系统及执行机构实现其功能的匹配,可远控操纵台及独立控制的行走操纵机构提高了钻机的高效性及先进性。在现场进行了工业性试验,钻机技术参数完全符合施工要求,验证了该钻机在低矮巷道、薄煤层进行低位孔全断面施工的适应性,为推动薄煤层安全高效开采发挥了重要作用。     

窄体全液压履带钻机的研制与应用

为了快速、高效的在义煤集团等矿区狭窄巷道条件下钻进,在现有履带钻机的基础上研制了窄体全液压履带钻机,并将国产泵、阀在履带钻机上推广应用,配合其它附件进一步提升液压系统的清洁度,延长了液压元件的使用寿命。通过现场工业性实验证明,该窄体全液压履带式钻机能够施工跨带式输送机钻孔和超前探及测压钻孔,对狭窄巷道-90°~90°倾角的多层孔、跨带式输送机本煤层、邻近煤层及穿层孔的施工具有较强的适应性。     

坑道岩心钻机调角机构设计与分析

为了满足坑道岩心钻机快速施工多角度钻孔的需求,进一步提高钻机调节俯仰角度的自动化程度,消除人工辅助调角存在的安全隐患,设计了适用于坑道岩心钻机的双级调角机构,对钻机调角装置中2组液压油缸受力情况进行了分析,推导建立了受力分析数学模型。结合钻机实际工程参数,采用MATLAB软件对油缸受力情况进行了数值模拟,得到2组调角油缸在全部可调节范围内的受力变化规律与极限数值,并根据分析结果对调角油缸进行了设计。     

液驱双转盘窄体履带钻机的研制与应用

履带钻机因其具有井下机动性强、施工效率高等特点,满足煤矿井下安全、高效生产的需求,但受到外型尺寸的制约在一些小断面巷道难以应用,这些中小型矿井依然沿用分体式爬履钻机,为解决狭窄巷道的这一钻孔施工难题,研制了双液驱转盘窄体履带钻机。该钻机整机宽度窄、井下适应性强;双液驱转盘调角装置使钻机具有跨带式输送机、多层孔施工、巷道全断面施工、底抽巷穿层钻孔施工的能力。张集矿1313(1)运输底抽巷进行工业性试验表明,该钻机性能可靠、工艺适应性强、具有良好的推广应用前景。     

全方位调节式履带钻机研制

针对大倾角穿层钻孔施工的特殊工艺需求,研制了大倾角全方位调节式履带钻机。介绍了钻机的总体结构布局、主要性能参数、关键部件机械结构设计以及液压系统设计。型式试验表明,钻机各项性能参数达到设计要求,可满足大倾角穿层钻孔施工要求。     

薄煤层全断面履带式钻机关键技术

为加快解决薄煤层瓦斯抽采问题,促进先进的瓦斯抽采设备在薄煤层施工中应用,针对适应低矮巷道、薄煤层低位、全断面钻孔施工的钻机进行了深入研究;主要对钻机的整体结构布局及关键技术进行了研究,详细介绍了翻转式调角稳固装置、内嵌式低矮履带车体和钻机低矮功能整体实现的设计;同时对钻机的操纵系统包括移动式主操纵台、行走操纵台及功能切换阀进行了研究,研制出了低矮全断面薄煤层施工用履带钻机。通过现场应用进一步验证了该钻机在低矮巷道钻探施工中良好的适应性及针对薄煤层钻探施工的高效性。     

跨输送带履带钻机研制与应用

针对钻孔施工中遇到的钻机方位角调整、移动、稳固等辅助工作占用时间长、劳动强度大、综合钻进效率低等问题,在现有履带钻机的基础上,采用模块化设计方法,对钻机整体布置方式、钻机方位角调节方式、钻机快速稳固方式等进行研究,设计了具有跨输送带功能的履带钻机。工业性试验表明,钻机具有跨输送带施工功能,移动稳固辅助时间短,方位角调节方便,适合在运输巷等特殊巷道条件下高效工作。     

煤矿井下遥控式全断面钻进钻机研制

针对薄煤层瓦斯抽采钻孔施工综合效率低的问题,分析发现薄煤层巷道普遍低矮,现有分体钻机虽能满足施工需求且尺寸小,但机械化水平低及搬迁不便,而履带钻机难以水平低位开孔,在低矮巷道进行顺层、穿层钻孔施工及钻机运输、调角空间受限,因此选择合适的施工方法及提高钻进装备适应性是解决这一难题的关键。本文研制的全断面钻进钻机,其设计有双立柱变幅稳固机构,将调角动作按顺序分解,采用全断面钻进方式施工,解决了履带钻机施工时的空间受限问题;设计的液力制动锁紧装置,利用钻机液压系统提供高压油,将钻进装置与钻机液力固接,解决了全断面施工稳定性差的问题;采用遥控技术控制钻机,解决了全断面施工时视线遮挡的问题;针对全断面施工时钻机的特定姿态,设计的直角导轨及衬板,选用新型合金材料及特殊的热处理工艺,提高了全断面钻机施工的可靠性。经现场工业性试验验证,该全断面钻机对薄煤层巷道适应性强,全断面施工性能稳定,综合效率高,促进了薄煤层煤矿井下全断面钻进钻机的技术进步,为煤矿井下瓦斯抽采的安全性、高效性提供有力保障。     

ZDY4000LF型两体式履带钻机的研制

根据高瓦斯矿井瓦斯抽采钻孔施工特点及要求,研制了ZDY4000LF型两体式履带钻机。钻机结构新颖、功能齐全、操作便捷、体积小、机动性强,满足矿井的防突要求,钻机仰俯角、方位角和水平开孔高度调节范围大,适应顺层孔和穿层孔等多种钻探施工工艺。     

全液压履带钻机改进及在巷道底板锚固中的应用

针对煤矿巷道底板注浆锚固作业速度慢的问题,通过对ZDY1200L型煤矿用全液压履带钻机进行改造,使主轴倾角变化范围改变为-90°~0°,从而满足了底板注浆锚固作业的要求,并在蒋家河煤矿回风大巷进行应用。结果表明:改造后的ZDY1200L型全液压履带钻机给进平稳、速度均衡,整体结构安全可靠,每天钻孔数量为60个,较使用地质钻机每天钻孔30个有了较大提高,底板锚固孔的施工效率显著提高,从而有效提高了底板注浆锚固作业速度。     

ZDY2800S型全液压坑道钻机的研制

传统的ZDY2800S型分体钻机受到调角装置结构的限制,主轴倾角的调节操作复杂、自动化程度有限、工人的劳动强度大,工作效率低。针对这一问题研制了ZDY2800S型全液压坑道钻机,该钻机结构设计合理、技术先进,新型调角装置调角范围宽、操作方便、自动化程度高,能够满足煤矿井下瓦斯抽采及其他各种用途钻孔的施工要求。试验结果表明:钻机的各项技术参数均达到设计目标,可以在煤矿井下安全使用。     

狭窄巷道用定向钻机研制及应用

针对西南地区狭窄巷道定向钻进需求,利用钻进与定向动力集成至泵车理念研制了摆布灵活的两体式定向钻机ZDY6000LD(F),通过开发双马达串并联远程调节的大通孔动力头、大角度的多级缸过压保护式调角装置、串联组合缸式给进装置、新型合金钢耐磨导轨和闭合式组合过滤液压系统,实现了钻机结构优化和性能提升,提高了关键部件寿命,增强了液压系统安全性和清洁度,改善了钻机的工艺适应性。贵州青龙矿复杂地层中顶板高位孔钻进施工试验结果表明:钻机具有场地适应性强、钻进效率高,钻孔轨迹控制精度高和施工可操作性强的特点。     

GYL-200型塔架履带一体式钻机的研制

为提高钻机搬迁的方便性,简化竖塔过程,提高施工效率,研制了一种将后移式工勘钻机置于橡胶履带底盘上,并设计了液压起降折叠开放式三角钻塔的塔架履带一体式钻机。同时为不影响钻机原有的斜孔钻进功能,钻机底架设计为旋转支腿结构;为进一步提高钻机的自动化程度,将原手动式卡盘改为液压卡盘。介绍了该塔架履带一体式钻机的结构以及部分参数选择计算。     

煤矿巷道双臂探放水钻机

为提高掘进工作面探放水孔作业的施工效率,研发一款具备2个工作臂、机身窄、移动灵活、稳固调角速度快、可与掘进机交替进行施工的快速成孔钻机;并对钻机的回转器、给进机构及变幅机构3个关键部分的设计进行了研究。试验表明,钻机结构设计合理,能满足掘进工作面探放水快速成孔施工要求,为煤矿巷道安全高效掘进提供了可靠的装备保障。