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。     

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。     

全液压履带钻机在本煤层瓦斯抽采钻孔施工中的应用

针对目前煤矿井下施工的瓦斯抽采钻孔布孔密集,成孔速度快,钻机搬迁频繁等特点,应用全液压履带钻机能够较好的完成钻孔施工。以最具代表性的ZDY4000L型全液压履带钻机为例,介绍了全液压履带钻机在本煤层瓦斯抽采钻孔施工中的特点,并以山西焦煤集团杜儿坪矿和山西新元公司的实际应用情况为例,阐明全液压履带钻机在本煤层瓦斯抽采施工中的优势,为同类矿井钻孔施工提供借鉴及指导。     

ZLY2500L型煤矿用履带式坑道钻机的研制

针对我国煤矿松软突出煤层中的煤巷、高应力巷道等小断面巷道,以及皮带运输巷中钻机需频繁让道、在掘进巷道中钻机需绕前施工等通过空间狭小的复杂钻孔施工条件,结合煤矿钻孔现场施工对孔比较繁琐及搬运迁移比较困难的现状,进行了ZLY2500L型煤矿用履带式坑道钻机的研制。目前常用的整体式履带钻机大多存在不能将井下机动灵活、外形尺寸小、操作人员安全性高等特点高度融合的缺陷,导致瓦斯抽采钻孔施工效率低,钻机对复杂钻场和矿井条件适应性差。该机型结构布置合理,辅助功能齐全,它能有效地改善中小煤矿钻孔施工效率,提高钻掘产量,降低工人劳动强度,可用于瓦斯抽采穿层钻孔、瓦斯抽采顺层钻孔和探放水以及底板注浆等钻孔施工。本文主要介绍ZLY2500L型煤矿用履带式坑道钻机的主要技术参数、结构布局特点及液压系统。经试验表明,对于中小煤矿钻孔施工具有良好的应用前景。     

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。     

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。     

底抽巷全断面履带钻机关键技术

针对底抽巷抽采瓦斯保护煤巷掘进的施工要求,设计了底抽巷全断面履带钻机,介绍了钻机在研制过程中针对多自由度变幅机构关键部件选型、铰接式给进装置设计、对开式夹持器等关键技术的研究。钻机在义煤集团孟津矿和阳煤集团平舒矿分别进行了现场工业性试验,试验表明该型钻机在底抽巷施工全断面钻孔效率高、安全可靠,具有显著的技术优势。     

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。     

窄体式分体履带钻机关键技术研究

为了解决狭窄巷道瓦斯抽采钻孔施工中钻机搬迁、稳固、调整方位角等辅助时间长、工人劳动强度大、综合钻进效率低等问题。分析了履带钻机的结构特点,通过创新性布局,将动力单元和钻进单元分别布置在两台履带上,研制出ZDY4300LF窄体式分体履带钻机,钻机采用模块化设计思路,将泵站和操纵台布置在泵车上、给进回转装置和稳固装置布置在钻车上,钻车和泵站通过高压胶管连接,瓦斯抽放钻孔施工时可根据地形条件布置钻车和泵车位置,可获得钻孔施工最佳方位。钻机工业性试验表明,ZDY4300LF型窄体式分体履带钻机具有结构尺寸紧凑、操作便捷、移动搬迁方便等特点,能够解决煤矿井下狭窄巷道瓦斯抽采的难题。