基于无模型自适应算法的垂钻纠斜控制试验研究

采用无模型自适应方法避免对地层各项参数和钻探纠斜过程中的耦合、时滞及非线性环节进行系统辨识.通过调整传感器姿态来模拟钻具的可能状态,对比分析了传感器倾角变化与控制算法响应的纠斜力变化的规律.当倾斜超出门限值(0.5°)时,纠斜力可快速做出响应;当倾斜较大或纠斜调整缓慢时纠斜力可持续增大;当倾斜变小或倾斜度较小时纠斜力可响应减小.讨论了试验中存在的不足,并提出了有待进一步研究的问题.     

自动控向垂钻系统的纠斜原理和液压技术的实现

介绍了以VDS-5 型垂钻系统为代表的负液压导向纠斜原理以及自行设计的基于正液压导向纠斜原理的纠斜系统，并论述了液压系统的工作原理、回路设计等内容，通过实验，验证了系统的可行性。     

双斜盘液压马达试验系统

国家“八五”攻关项目—S100煤巷掘进机行走用双斜盘液压马达，是从斜盘泵／马达结构演变而成，其额定压力为20MPa，额定转速200r／min，理论排量304mL／r。按照MT85—84《采煤机液压元件型式试验规范》要求，主要考核目标是本产品连续满载试验时间达到1000h以上，从节能角度出发，我们设计了双斜盘液压马达功率回收试验系统。1．试验系统利用已有的DY150采煤机主泵液压试验台架，经过改造后的试验系统原理如图所示。排量相同的被试马达与加载泵（两者实际是同一种产品）输出轴对接，转速相等并相互加载，相互反馈。由于加载泵和被试马…     

万米科学特深井防斜纠斜技术方案及研究建议

根据科学钻探特点和我国特深井井身结构情况,论文首先设定了我国万米科学特深井基本井身结构和取心井段,结合前苏联SG-3井、德国KTB主井和我国大陆科钻一井、松科2井等大陆科学钻探工程项目,阐述了特深井井斜预测方法、测量方法、全面钻进和取心钻进的防斜纠斜技术方法。给出我国万米科学特深井上部井段井斜控制方法和控制指标以及连续取心井段防斜纠斜工艺、器具等总体方案,并提出了进一步研究的建议。     

自动垂直钻井工具纠斜控制实验研究

采用无模型自适应方法避免对地层各项参数及钻探纠斜过程中不可预知环节的系统辨识,仅以控制目标作为调整对象,实现了对纠斜力的控制。并设计模拟试验,对比分析了传感器倾角变化与MFA控制算法响应的纠斜力变化的规律。讨论了试验中存在的不足,并提出了有待进一步研究的问题。     

垂钻提速工具的设计与试验分析

海拉尔、方正地区普遍存在地层倾角大、井斜严重等问题,一般都采用轻压吊打或引进国外垂直钻井系统等方式纠斜,为了降低钻井成本,设计了两种机械式垂钻提速工具,经多次试验验证,这两种方式均能实现井斜方位识别、井斜角度判断和纠斜等原理动作,通过对各自工具的优缺点总结分析,为易斜区块提速工具的设计优化起到指导作用。     

垂直钻孔陀螺偏心纠斜技术及应用

详细描述了新型钻探技术垂直钻孔陀螺偏心纠斜法的基本原理、配套器具、操作方法以及注意事项等。工程应用实例证明,垂直钻孔陀螺偏心纠斜法定位准确,操作简单快速,成果可以得到快速检验,纠斜效果好,能够有效提高经济效益及社会效益。     

倒垂孔多用纠斜器

在梅山、佛子岭水库大坝倒垂孔施工中,设计并使用了多用纠斜器,该纠斜器可任意调整直径及纠斜偏距,可满足各种纠斜参数的需要.介绍了该纠斜器的结构、工作原理及使用方法.     

大型矿用自卸车液压举升系统仿真与试验分析

举升迅速及平稳是矿用自卸车最基本的性能要求。以某220 t矿用自卸车的液压举升系统为研究对象,分析了插装阀组控制的液压举升系统的工作原理和特点。对系统的主要组成元件进行动力学建模,并利用AMESim软件进行仿真,完成了对举升系统的举升时间和举升压力等关键参数的分析。对实车在满载和超载工况下举升试验数据的分析表明,所建立仿真模型具有较好的准确性。结果表明,该矿用自卸车的液压举升系统满足设计要求。该仿真模型为液压举升系统故障机理的研究提供了理论基础。     

钻孔测斜、防斜和纠(造)斜系统

收集和总结了主要科学钻探项目和结晶岩深孔取心钻探项目采用的钻孔测斜、防斜和纠（造）斜系统。     

地下凿岩台车钻孔液压系统设计

针对现有钻孔液压系统存在的系统复杂、液压元件多及故障排查困难等问题,在分析钻孔装置工作原理的基础上,提出了采用恒压变量泵、比例阀、回转泵流量阀、电控防卡钎等技术的新型钻孔液压系统方案。介绍了该系统的工作原理及特点、主要液压元件的计算与选型,分析了系统运行过程。该系统应用于地下掘进凿岩台车上,具有冲击与推进流量稳定、节能、防卡效果好、系统结构简单与维护方便等特点。     

海底钻机回转液压系统仿真分析

海底钻机是海底资源勘探、海洋地质调查以及海洋科学考察不可或缺的重要技术装备,回转系统是海底钻机的核心部件,为钻头提供转速和扭矩。在定量泵供油的回转液压系统中,为减小负载的波动对回转系统输出转速的影响,回转液压系统中设置了定差溢流阀,并利用AMESim对海底钻机回转液压系统进行了建模,在阶跃负载下进行了仿真。仿真结果表明：定差溢流阀能够使得泵出口压力始终与负载相匹配,有效地提高输出转速的平稳性,同时实现系统节能。     

地质钻探垂钻定向纠偏控制的工程实现与实验分析

理论提出的纠偏方法需反复进行实验验证方可应用于实际工程,然而垂钻纠偏控制过程复杂,操作难度大,所需时间长、资金庞大,直接将所提方法放置现场调试是不可取的,而仅采用计算机仿真对算法进行验证也有一定局限性,因此发展和研究纠偏控制工程实现方法十分必要。本文以地质钻探钻进过程定向纠偏控制的工程实现为导向,首先分析并给出实际纠偏工艺过程以及纠偏控制的特点与目标;然后总结基于模型预测控制的纠偏控制问题与优化目标,结合笔者早期的一些纠偏控制理论研究,分别阐述不同纠偏工况下的纠偏控制方法;其次开发定向纠偏控制系统,用于集成纠偏控制算法,使得算法能够应用于实际工程;最后设计纠偏控制实验,以验证纠偏控制算法的工程适用性。实验表明,所提纠偏控制方法能够有效应用于实际纠偏过程,并应对和完成多种纠偏任务。     

液动潜孔锤用于干热岩钻进的优化与试验

我国目前能源结构对化石燃料依赖度过高,在全球能源转型的大环境下,作为一种新型清洁能源,干热岩具有储量巨大、资源丰富、分布广泛等优势。针对干热岩勘探开发中高温硬岩钻进的技术难点,对YZX178型液动潜孔锤进行了结构优化,并在某干热岩井中进行了试验应用。试验结果证实了YZX178型液动潜孔锤用于干热岩等坚硬地层进行冲击回转钻进的可行性和高效性,获得了与螺杆钻具接近的机械钻速,且具有节能环保、安全性高、维护方便、节约成本、高温适应性强等优势,但仍需进一步解决其工作寿命与牙轮钻头相匹配的问题。     

采煤工作面顺层钻孔分段水力压裂增渗试验

低透气性突出煤层顺层钻孔预抽回采工作面瓦斯具有工程量大,抽采效率低等特点,为此,采用顺煤层分段水力压裂实现煤储层增透。寺家庄矿15#煤层属于低透气性突出煤层,在15301工作面开展了顺煤层分段水力压裂强化抽采试验,利用自主研发的拖动式双封隔器分段封孔装备及工艺,满足压裂孔稳定、快速封隔,可实现全孔段分三段及以上逐级开展压裂。对比压裂区和非压裂顺层钻孔瓦斯抽采效果,压裂区平均浓度为35.1%,非压裂区为6.0%,压裂区浓度是非压裂区的5.9倍;压裂区百孔纯量为3.6 m3/min,非压裂区为0.3 m3/min,压裂区百孔纯量是非压裂区的11.2倍。     

一种新型高效低耗液压支架系统的设计研究

为实现绿色开采,以掩护式支架为实例,用插装阀设计了一种新型液压系统.将支架控制阀的出口同乳化液泵站的供油管相连,将大流量安全阀的出口同乳化液箱直接相连,实现了乳化液资源的全部回收及恒阻阶段释放出的高压乳化液介质及所含有能量的再利用.通过采用插装式大流量安全阀,提高了液压支架在顶板周期来压时的工作安全性.该种支架的液压系...     

穿层钻孔水力冲孔工艺优化与实践

为解决松软煤层采用水力冲孔增透技术后堵塞抽放管的问题,云盖山煤矿一矿对穿层钻孔的施工工艺进一步优化,采用部分水力冲孔与部分不冲孔相结合的方法,增加钻孔的透气性,避免钻孔封孔后堵塞花管。应用结果表明,该方法可提高穿层钻孔的抽放浓度,延长钻孔的抽放时间,对松软煤层效果较为明显。     

插装式比例溢流阀在煤矿液压试验台上的应用

介绍了插装式电磁比例溢流阀在煤矿液压试验台上的应用 ,并简述其结构及性能。     

矿井事故垂直救援孔快速钻进技术研究

近些年来,在矿井事故应急救援中,钻探垂直救援井是重要手段之一。当矿井事故发生后,人员被困井下,地面救护人员无法通过井巷进行快速救援的情况下,在被困井下人员生命尚存的“黄金救援”时限内,运用先进的钻探工程技术方法,可安全、快速、精准地打通地面直通井下巷道的钻孔,从而达到维持生命、营救井下被困人员的预期目的。本文根据宁东煤田羊场湾煤矿地质条件,进行矿山钻探垂直应急救援小口径钻孔孔身结构设计、钻井方法选择、钻具结构设计、钻井液设计及钻井参数设计等快速钻井技术研究,旨在为宁夏矿山钻探垂直救援孔提供支持,促进矿山事故救援成功率的提升。     

煤矿液压支架操纵阀综合试验台研究

随着我国煤炭能源需求的持续增长和煤矿安全越来越受到社会各界的普遍关注,对煤矿开采提出了更加高产高效和安全的要求。液压支架是综采工作面能否实现高产高效和煤矿安全的关键设备。操纵阀是液压支架系统中的重要控制元件,其性能的优劣直接影响煤矿工作面的生产效率和安全生产。然而,作为液压支架操纵阀产品的检测用的试验台却一直处于较低的水平。本文还对试验台的试验项目进行了测试,根据液压支架操纵阀的试验项目,详细介绍了试验方法,并对试验结果进行了分析。实际的现场测试证明,本试验台能够满足相关标准对液压支架操纵阀的试验要求。