全液压螺旋钻采煤机钻杆联接装置设计研究

在现场调研的前提下,利用Pro/E软件建立了钻杆联接装置的虚拟样机,并进行了装置的运动学仿真。钻杆联接装置理论上解决钻杆连接困难的问题,以减少螺旋钻杆联接时间,提高钻机的煤炭开采效率。     

基于ANSYS工艺参数对钻杆端部成形性能影响的仿真分析

钻杆的底端联接有钻头,钻头工作过程中,载荷会通过钻杆与钻头的联接部位传递到钻杆,这就要求钻杆与钻头的联接部位具有较高的强度,因而,钻杆生产过程中通常会将钻杆与钻头的联接部位即钻杆的底端部进行增粗处理,以提高其强度。钻杆端部增粗过程中的加热温度、挤压速度等参数是影响其成形质量的关键因素。采用ANSYS软件模拟分析不同工艺参数下的钻杆增粗过程中的变形规律,以此为工艺参数的优化提供依据。     

瓦斯抽放钻杆联接螺纹设计与有限元分析

结合瓦斯抽放钻杆的受力特点和其联接螺纹处的典型受力方式,建立了联接螺纹在扭矩、轴向拉力(起拔力)作用下的力学模型,分析了各牙螺纹的受力特点和变形特点。在此基础上设计了新型瓦斯抽放钻杆的联接螺纹参数,并用有限元法验证了设计的可行性,为进一步改进螺纹设计、提高瓦斯抽放钻杆强度提供了理论参考。     

筛孔螺旋钻杆专用钻头设计及结构优化

筛孔螺旋钻杆对于松软突出煤层钻进具有较好的护孔效果,但因其特殊的内、外双排渣通道结构,普通的钻头破落煤体后煤渣无法在钻头处进入筛孔螺旋钻杆内排渣通道。为此,对钻头结构进行改进,设计了一种筛孔螺旋钻杆专用钻头。分析了钻头结构以及工作原理,优化了钻头柄部排渣槽结构,提高了钻头强度。钻头与筛孔螺旋钻杆联接后,排渣槽直接与钻杆内排渣通道连通,钻头破落的煤体一部分直接进入钻杆内排渣通道,提高了排渣效率。     

钻杆螺纹失效分析及改进措施

介绍了钻杆接头螺纹的失效类型,采用弹性有限元方法建立了钻杆联接螺纹分析模型;讨论了钻杆断裂的具体失效原因,针对钻杆断裂的原因,在结构上提出了增加应力减荷槽和切削公扣大端第1牙高度的改进方案。     

全液压坑道钻机自动上、下钻杆流程设计

全液压坑道钻机配套钻杆以螺纹联接为主,上、下钻杆流程在很大程度上决定了钻机的工作方式。与人工上、下钻杆相比,自动上、下钻杆流程复杂、动作较多。运用对象模型的方法对自动接扣、卸扣流程进行了详细的解析。根据流程的特点增设一个可摆动的夹持器,实现螺纹联接按设计顺序拆卸,根据常规钻机的特点设计了一套自动接扣、卸扣流程,为钻机实现自动化提供了理论依据。     

煤矿救生系统地面钻孔用双臂钻杆

在进行矿井的抢险救援时,需要救援人员或一些救援物品、救生系统尽快下井,快速到达受灾区域,通过救援钻孔建立直达灾区的通道进行施救是处理煤矿事故的常用且有效的方法。主要就煤矿救生系统地面钻孔用双臂钻杆进行了研究,对双臂钻杆的结构,机械性能要求、联接螺纹和抗扭强度等进行了探讨。     

矿用钻杆的失效修复及分体式设计应用

基于露采钻机钻杆的失效形式及原因分析,改进了两端内、外锥形螺纹接头的材质和结构,重新制作并替代了失效钻杆的螺纹接头,与钻杆管体重新联接,提出了失效钻杆修复工艺方案。结合修复工艺方案,从结构改进设计角度,提出了分体式钻杆的设计方案,并针对其特点和应用效果进行了说明和分析。失效钻杆修复工艺和分体式钻杆具有一定的推广应用价值。     

J-150潜孔合金齿钻头打捞器

J-150钻头打捞器(附图)上部联接钻杆螺纹,下部接J-150钻头花键,花键中部装有6个联接压缩弹簧的柱销。当需要打捞时,将打捞器装在主钻杆上,钻杆降入孔内,一旦打捞器碰到钻头时,即将钻杆向下压100～150毫米,然后开强风吹尽钻头周围碎石,再将钻杆正转或逆转数次,即能使钻头进入打捞器,钻头进入打     

自动钻机主动钻杆可靠性研究

针对煤矿井下自动钻机用主动钻杆联接螺纹磨损快、使用周期短的问题,对主动钻杆接扣过程进行分析,发现主动钻杆与被接钻杆间是硬性固定,接扣时在轴线方向没有活动余量,当动力头旋转速度与推进速度不匹配时,就会导致螺纹产生磨损。通过对主动钻杆螺纹部分热处理工艺的优化,提高了螺纹的表面硬度及耐磨性;通过对动力头旋转与推进管路进行改进,用增加旋转及推进溢流的方式减少硬接扣情况的发生。现场应用表明,改进后主动钻杆使用周期延长8倍,可靠性明显提高。     

以钻杆为介质的矿用坑道钻机钻探参数传输方法研究

为了克服传统坑道钻机钻探参数有线传输技术高成本和高故障的缺点,提出了一种以钻杆为传输介质,以声波为传输载体的钻探参数传输方法。应用一维有限单元法研究了单节钻杆的长度,管箍的横截面积,钻杆的节数对梳状滤波器通阻带分布的影响,给出了钻探参数信息对载波的调制方式。基于声波的钻探参数传输系统采用信道扫频功能,确定了最佳的载波频率或者通信带宽,并设计了纠错握手程序以保证数据传输时的可靠性。     

基于单片机的旋挖钻机防摔钻杆报警装置的设计

旋挖钻机在施工时摔钻杆事故时有发生,对设备的损坏较为严重.应用单片机和传感器等设计了防摔钻杆装置,通过测量动力头上钻杆的质量及钻杆的长度,对摔钻杆事故征兆进行逻辑判断,防止设备事故的发生.     

气动凿岩机钎杆应力波弯曲振动分析

介绍了气动凿岩机钎杆在工作过程中所产生的应力波及其特性,阐明了钎杆噪声是钎杆在工作过程由于偏心撞击和钎杆本身弯曲而产生的。     

采矿钻车快换钎杆凿岩试验与失效分析

液压采矿钻车快换钎杆是采矿钻车钎具组中的重要部件。通过钎杆生产工艺改进和矿山凿岩试验,以及对试验产品和失效样的检验,初步确认了液压采矿钻车快换钎杆用钢材材质和热处理工艺的合理性,并针对存在的问题提出了改进意见。     

空气钻井井眼稳定问题初探

根据克拉玛依油田空气钻井的实践认识及其理论分析，着重讨论了空井眼力学不稳定因素，地层出水，得出一些很有价值的结论，对空气钻井具有一定的指导作用。     

CSD1800ZD型自动化岩心钻机的应用与分析

CSD1800ZD型自动化岩心钻机配置了钻进参数自动检测和控制系统,以及自动移摆管系统等,实现了钻进过程自动化和信息化,提高了钻进效率。该钻机2019年下半年在山东省平度市山旺-上马台矿区进行了施工应用,作为自动化岩心钻机其在钻进性能、使用便捷、自动化等方面表现出了很多优势。本文并就施工应用的数据和现场反馈情况进行了分析总结。     

重型液压凿岩机双缓冲系统动态特性

双缓冲系统作为实现重型液压凿岩机减振降噪的新型结构,其吸收钻杆回弹能量的可靠性主要取决于系统内部动态特性的优劣。基于应力波在不同介质中透射、反射原理,计算了经岩石回弹至缓冲活塞的反射波大小,由能量守恒定律推导了缓冲活塞回弹速度。根据牛顿运动学规律,构建了蓄能器的刚柔耦合等效模型与双缓冲结构的连续流量模型。双缓冲系统为单输入、双输出系统,采用了状态空间模型的方式进行分析和描述,以反射波对缓冲活塞产生的瞬时速度作为输入量,一级、二级缓冲腔压力作为输出量。应用Matlab工具,获得了双缓冲系统在正常工作状态下性能参数的最优值为:环形间隙选择h6公差、蓄能器充氮压力选择2.5 MPa和进油压力选择6.5 MPa。通过实验验证了建立模型的正确性,为设计优化双缓冲系统提供理论参考。     

深孔用高钢级绳索取心钻杆分区热处理工艺试验研究

为改善绳索取心钻杆受力工况,延长钻杆使用寿命,满足深孔及特深孔钻探施工要求,开展了对绳索取心钻杆体进行分区热处理工艺的试验研究。试验选用高钢级薄壁管材,通过对钻杆两端300 mm左右的区间内进行盐浴淬火及高温回火处理,保证了调质区域的机械性能,硬度和金相组织均匀性良好,同时热处理过渡带影响区域小。试制加工的特深孔绳索取心钻杆具有两端部螺纹连接段刚性强、杆体中部韧性好的特点。该钻杆在山东莱州西岭村矿区完成了2845.55 m深孔的钻进施工,使用情况良好。     

SPZ-120型水平钻机排渣控制和防卡钻技术应用

介绍了国产SPZ-120型水平钻机接换钻杆时排渣控制的供停水与接换钻杆操作的联锁控制,探讨了该钻机在钻进和回转液压系统中防卡钻装置的设置及应用。     

有阀气动凿岩机的试验研究

建立了气动凿岩机试验台，对有阀气动凿岩机模型作了试验研究，通过试验分析了有阀气动凿岩机的动力图和打击点位置对有阀气动凿岩机性能的影响，得出了冲击能量和输出功率随前腔气垫厚度的减小而减小的结论。