新型中深孔采矿钻车研究

介绍了一种新型中深孔液压采矿钻车,阐述了其总体方案、液压系统、防卡控制和试验情况。此种钻车具有结构紧凑、通用化程度高、全部国产化和钻孔效率高的特点,适于在小断面金属矿山推广应用。     

深孔工程地质钻探施工的一点体会

我队自83年开始工程钻施工以来，所施工钻孔孔深多不超过40米，且10～20米的钻孔居多，故形成了基本适应浅孔工程钻的施工工艺。1985年7月下旬至8月底，我队联系承包了德州电厂的部分工程地质勘察任务，共18个钻孔，其中孔深120米的6个（包括3个地质孔），100米的10个，80米的2个。钻孔直径130毫米，全部取心（包括取样试验孔）。所用设备为XB-1000A型钻机及DPP-100-1型汽车站。通过这次施工，不仅总结出一些深孔工程钻施工经验，也发现不少问题，现简单探讨如下：     

复杂松软煤层螺旋加压风排粉钻进工艺技术

针对在复杂松软煤层中施工顺煤层防突长钻孔较难的现状,祁南矿采用了CMS1-6200/80型煤矿用深孔钻车进行了螺旋加压风排粉钻进工艺技术试验,钻孔施工的平均孔深达到了142.7 m,瓦斯抽放体积分数达到了30%~42%。     

娄江特大桥深孔泵吸反循环工艺的改进

随着国家基础设施投入的加大,桩径1000~2000 mm、孔深100~130 m的钻孔灌注桩在各类工程中屡被采用。泵吸反循环传统上被用于孔深不超过80 m的深孔,在京沪高铁第六标段娄江特大桥钻孔灌注桩施工中,通过对现有的反循环钻机进行改进,很大程度上提高了泵吸反循环的工作效率,顺利地完成了孔深131 m、桩径1.8 m桩孔的施工,产生了很好的经济效益。     

牙轮钻机深孔加工技术

深孔加工技术、特别是精密深孔的加工技术、是机器制造业中较复杂的生产技术关键。因而它占有极其重要的位置。深孔与浅孔是相对而言的。一般把工件的孔深与孔径之比的比值1/D≥6的孔,叫做深孔。     

自动控制垂孔钻进—KTB主孔施工创出奇迹

在结晶岩中施工的KTB超深孔创造了垂直孔钻进的奇迹，从开孔至孔深4512m，钻孔顶角始终保持在1°以内（见表1）。这是十分罕见和难得的。与一般科学钻孔的孔斜情况（表2）相比，形成十分鲜明的对照。     

预裂爆破在大直径深孔采矿中的应用

本文针对大直径深孔采矿炮孔深、孔径大的特点，和炮孔集中凿岩分段崩矿的回采工艺，试就大孔径预裂爆破在地下大直径深孔采矿中应用的参数选取，及其分段预裂爆破工艺进行探讨。     

预裂爆破在大直径深孔采矿中的应用

本文针对大直径深孔采矿炮孔深，孔径大的特点，和炮孔集中凿岩分段崩矿的回采工艺，试就大孔径预裂爆破在地下大直径深孔采矿中应用的参数选取，及其分段预裂爆破工艺进行探讨。     

山河智能一体化液压潜孔钻机

潜孔钻机是当前通用的大型凿岩钻孔设备，具有钻孔直径大、可钻深孔、钻孔效率高、适应范围广的特点。文中介绍了山河智能SWD系列的一体化液压潜孔钻车的优良性能、结构特点，工作参数。工地使用情况表明。该潜孔钻机与国外钻机的作业效率相同。     

定向钻进技术与装备在顶板大直径长钻孔中的应用

针对目前综采工作面顶板钻孔成孔深度浅、钻进效率低、有效孔段少等问题,提出了采用ZDY6000LD(B)履带钻机、YHD2-1000(A)高精随钻测量系统等定向钻进装备进行顶板走向大直径定向长钻孔的成孔技术,以提高顶板长钻孔成孔精度、孔深及孔径,改善采空区瓦斯抽采效果。在某矿井进行了现场试验,完成4个顶板大直径定向长钻孔,单孔最深孔深633 m,钻孔孔径达φ133 mm,试验总进尺2 439 m,平均孔深609 m,有效抽采孔段保持在528～573 m,占总孔深的89%～92%,对于提高钻孔抽采利用率具有显著效果。     

基于PLC摇臂钻床自动控制系统的改造

利用PLC技术实现对摇臂钻床的自动控制系统的改造,并且通过对变频器不同频率的设定来达到控制不同运转速度和方向,充分利用资源,成本合理,易于维护,能可靠地达到控制要求。     

基于ANSYS的凿岩钻车推进梁的动力学分析与结构改进

针对凿岩钻车在井下作业中存在的共振、卡钎、断钎及定位不准等问题,建立了JCZY-282型液压凿岩钻车的数字样机,采用ANSYS软件对钻臂推进梁进行了结构动力学模态分析,得出各阶振型变化规律和模态应力,并提出了一种新型推进梁结构形式,提高了其低阶固有频率,避免共振,提高了推进梁的动、静刚度,为后续的谐波响应分析和瞬态动力学分析打下基础。     

基于Pro/E环境下矿用装载机工作装置动臂的有限元分析

针对煤矿井下使用的装载机工作装置中,动臂极易发生断裂的问题,采用经典三维实体造型软件Pro/E建立其三维实体模型,并在其环境下对动臂的最大受力位置,即铲掘位置进行静力学有限元分析,从应力云图和位移云图中得到动臂易发生断裂的位置及其应力分布情况,再对各典型工况下的动臂进行分析,从而总结出动臂在一个工作循环下的应力分布规律.     

深海采矿转臂关节运动规划的遗传退火算法

在转臂支腿式采矿机构中,采矿转臂受力复杂多变,若采用传统动力学对其分析时,工作量大,所解方程庞杂,求解不便甚至无解,而且不方便计算机数值求解。为此针对采矿机构转臂关节动力学特性,采用Kane法建立转臂姿态调整时的动力学模型,并在此基础上采用遗传退火算法对转臂关节运动进行规划,使其关节力矩变化幅度最小且采矿姿态调整更加平稳。为开发此新型采矿机构及其转臂在海水中精确控制具有积极的理论指导意义。     

煤矿井下瓦斯抽采钻孔机器人钻臂运动学研究

通过分析煤矿井下瓦斯抽采钻孔机器人钻臂机构动作过程和结构原理,建立了钻臂关节坐标系,得到了连杆D-H参数,根据建立的钻孔机器人钻臂正向运动学模型,求得钻孔机器人钻臂基坐标系与钻杆末端坐标之间位姿变换矩阵、钻臂关节变量与末端位姿关系式;运用非线性映射能力强的RBF神经网络算法,实现了钻臂运动学逆解的快速和高精度求解。采用蒙特卡洛法对钻臂工作空间求解,得到了末端集合点在钻臂工作空间的散点图,验证钻臂设计工作空间可行性。该研究可为钻孔机器人钻臂的精确定位、运动学分析、轨迹规划奠定基础。     

基于AMESim的多变幅工程钻机负载敏感回转回路仿真分析

在介绍多变幅工程钻机结构和优点的基础上,结合回转液压系统介绍了负载敏感泵工作原理,通过使用AMESim软件对工程钻机负载敏感泵特性进行仿真研究,得出了负载敏感系统在回转液压系统中正常工作时的压力和流量特性,提高了对工程钻机负载敏感系统的认识,对液压系统的设计具有借鉴意义。     

支架回撤牵引机的伸缩回转稳定机构设计

介绍了伸缩回转稳定机构的主要功能,阐述了该机构在支架回撤时的重要作用,设计了适用于大采高支架撤出的伸缩回转稳定机构,并介绍其主要结构组成及工作原理,确定工作时主要参数摆动牵引力。     

机载单臂式锚杆钻机钻臂升降装置优化设计

通过机载单臂式锚杆钻机钻臂的受力分析,当钻臂升降油缸上铰接点位于伸缩梁内梁与外梁的重叠位置时,钻臂在工作过程中所受到的正应力最小。同时,通过钻臂升降油缸工作尺寸和受力分析,给出了升降油缸工作行程及缸径的确定方法,为钻臂升降油缸的选型计算提供了理论依据。     

深直井旋转钻柱空转功率消耗的数学建模

通过对深井旋转钻柱空转功率消耗因素的分析,考虑空转时离心力作用在井壁上引起的摩擦力导致的功率消耗,并将钻井液视为牛顿液体,运用柱坐标系建立了旋转钻柱在深井作业条件下空转功率消耗的分析模型.综合考虑空转功率与钻柱旋转的角速度、钻柱与井眼结构参数、钻井液粘度系数等因素间的关系,即旋转钻柱运动过程中的离心力和钻井液作用在钻柱上的剪切应力对功率的影响,建立了更加符合实际工况的数学模型.     

横轴式掘进机截割头截齿空间运动方程的建立

针对掘进机的截齿空间运动方程提出一种新的建模方法,首先确定截齿在本构坐标系o1-x1y1z1中的运动方程,经过坐标系的连续变化,建立了截齿在惯性坐标系o-xyz中的运动方程,包括截齿在绕截割头轴线旋转并且有上下摆动或左右摆动时的截齿运动方程。这种建模方法对相近或类似的空间运动研究具有一定的参考价值。