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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

分体式履带钻机的研制与应用

目前常用的分体式钻机和整体式履带钻机存在这样的缺陷：不能将井下机动性高、外形尺寸小、操作人员安全性高等特点融合在1台设备上,使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。分体式履带钻机是一种新型瓦斯抽采钻孔施工装备,由于采用分体式履带结构,新型钻机外形尺寸小、井下移动灵活,工人可远离孔口和主机对钻孔施工进行控制和操作。结合复杂条件矿井煤/岩层赋存条件与钻场施工条件,通过分析和研究分体式履带钻机的结构特点、主要功能、关键技术和液压系统,设计了适用于不同工况和施工环境的分体式履带钻机系列。工业性试验表明,分体式履带钻机外形尺寸小适中、井下机动性能强、综合钻进效率高、工艺适应范围广,在复杂条件矿井具有良好的应用前景。     

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。     

煤矿坑道钻机模拟实验台及关键技术

为了准确呈现煤矿井下坑道钻机的结构和工作状况,缩短煤矿井下坑道钻机电液控制程序调试周期,在分析现有多变幅履带钻机的基础上,研制了煤矿井下坑道钻机模拟实验台。重点介绍了钻机模拟实验台整体设计、调角装置设计计算和铰轴式给进装置设计要点等。该钻机模拟实验台可为煤矿井下坑道钻机电液控制程序预先调试提供平台,加快钻机电液控制程序的调试进程。     

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。     

切顶卸压自动成巷无煤柱开采切缝钻机关键技术北大核心

为解决切顶卸压无煤柱开采技术顶板预裂钻孔成孔效率低、钻孔角度调节偏差大、钻孔保直率差等问题,研制了ZDY2-300LM型切缝钻机,研究了切缝钻机的结构布局、车体平台、调角装置、施工钻具、水路系统和液压系统的关键技术和设计要点。进行了空载试验和负载试验,型式试验结果表明钻机各项指标满足设计要求。进行了3个煤矿井下试验,钻孔累计进尺近50000 m,井下试验结果表明:钻机满足切顶卸压无煤柱开采技术顶板预裂钻孔施工要求,并取得了良好的切顶卸压效果,有效解决了顶板预裂钻孔施工缺乏专用、可靠设备难题;且钻机具备施工作业高效、钻孔间距调节范围广、钻孔角度参数调节多,机身窄小及较好的钻孔保直率等显著特点。     

综掘巷道全液压履带钻机的研制与应用

为了解决淮北矿区综掘巷道前探钻孔施工综合钻进效率低的问题,设计了一种适用于综掘巷道使用的大功率履带钻机,研制了具有双转盘结构的履带车体和可伸缩的下稳固装置。通过现场工业性试验证明,该钻机不仅可便捷地在综掘巷道中行走,还可在施工一排前探钻孔时快速移位,对在综掘巷道中施工各类钻孔有着良好的适应性。     

煤矿用遥控式低位孔全倾角履带钻机的研制与应用

为了提高薄煤层瓦斯抽采施工效率,解决煤矿井下钻机操作复杂、工人劳动强度大以及存在安全隐患等问题,研制了一种具有遥控功能的全倾角履带钻机。该钻机将全倾角变幅稳固机构、制动锁紧装置、液压系统及电控系统等有机集成,可实现遥控钻进和行走,为煤矿井下的安全生产提供保障。工业性试验表明,该钻机钻孔效率高、安全可靠,具有显著的技术优势。     

复杂条件下无轨辅助运输技术与应用

为解决井下复杂条件下辅助运输的难题,提高巷修施工效率,提出了无轨辅助运输技术,设计了拐弯装置、变坡装置和防跑车装置,巧妙地解决了巷修施工辅助运输中的拐弯、变坡和斜巷防跑车3个关键技术问题,实现了巷修施工的长距离高效运输。实践表明:"无轨辅助运输全套技术与装备"的成功运用破解了巷道无轨条件下物料运送和出货难题,极大地提高了生产效率,减轻了员工的劳动强度,具有很大的实用价值。     

ZDY系列履带定向钻机的研制及应用

介绍了定向钻机系列化开发的设计思路和依据,以及ZDY系列履带定向钻机的基本性能参数和主要结构特点.结合煤矿井下岩煤层赋存条件,根据施工高精度轨迹要求的长距离瓦斯抽采定向钻孔的特点,归纳了定向钻机与定向钻进工艺匹配的主要功能.详细论述了总体布局、液压系统、安全防护和零部件关键结构优化设计等关键技术问题.典型生产应用案例分析证明,ZDY系列履带定向钻机可很好地满足实际生产需求.     

深井高突煤层平硐石门辅助揭煤技术研究

为解决平煤股份十矿己15-24100机巷石门揭煤难题,根据井下煤层赋存地质条件,在己15-24100机巷向采面方向5m处施工一条66m揭煤辅助巷,巷道位于己15煤层顶板以上7m,向下施工穿层预抽钻孔,辅助巷的施工提高了钻孔施工的精度、扩大了钻孔的覆盖范围,结合己15-24100机巷钻孔,在机巷掘进头和平硐石门辅助揭煤巷同时施工抽采钻孔,消除煤层的突出危险性。     

深孔钻车在大采深突出煤层钻孔施工中的应用

埋深千米以下的突出煤层,地应力和煤层瓦斯压力大,使用普通的液压钻机施工顺层钻孔,钻孔深度难以达到设计要求。徐矿集团夹河煤矿7447运输巷埋深1 100 m左右,使用CMS1-6200/80型深孔钻车施工顺层钻孔,提高了钻孔深度,解决了大采深突出煤层顺层钻孔施工难题。     

底抽巷全倾角钻孔钻机及钻进技术

为了提高底抽巷穿层孔施工效率,研制了ZDY3600LQ型履带钻机;针对硬岩地层,开发了液动潜孔锤配PDC钻头的新型高效钻进钻具组合和多动力冲击回转钻进技术。通过试验验证:新型钻机满足底抽巷工况条件下快速移动与稳固、开孔全倾角调节等高效施工要求,新型钻具和钻进技术使硬岩孔段钻进效率提高了39.3%～78.9%,达到了预期研究目标。     

底抽巷全倾角多方位定向钻机及配套机具的研制与应用

为解决常规履带式钻机施工底抽巷近水平中深穿层孔无法见煤的难题,研制了底抽巷全倾角多方位定向钻机及配套机具,满足了底抽巷各类扇形穿层孔的施工要求;研制了小尺寸大扭矩螺杆马达和小型轻量化定向钻杆,降低了工人劳动强度,提高了加接钻杆的便捷性;进行了打靶试验和近水平穿层孔试验,试验结果表明钻机性能优越,具有操作便捷,钻进效率高,能精确定位见煤点的优点,为煤矿井下底抽巷穿层孔施工提供了新装备和新技术。