ZDY15000LD大功率定向钻机研制

为了满足煤矿区超长工作面长距离高效区域瓦斯抽采、水害防治和隐蔽致灾因素探查需要,采用模块化的设计思路,开发了具备1 500 m钻进能力的ZDY15000LD大功率定向钻进装备。对大功率定向钻机的总体布局设计、双马达大扭矩回转器、给进装置、调角装置,具有保护功能的液压系统等关键技术进行研究,并对钻机进行了负载性能测试,性能参数达到设计要求。在兰花集团东峰煤矿和淮南矿业潘三矿进行了工业性试验,验证了钻机的技术性能,试验结果表明,大功率定向钻机钻进能力和事故处理能力强,保障了煤矿井下安全高效开采。     

ZYWL-23000DS大功率定向钻机几项关键技术研究

针对目前定向钻机转矩较小、通径小、更换卡瓦慢、上下钻杆不便,不能完全满足煤层顶板裂隙带大直径定向钻孔施工要求的问题,研制了ZYWL-23000DS大功率定向钻机。在ZYWLD系列定向钻机研制的基础上,重点对双马达动力头、快换卡盘、大通径夹持器、旋转与制动功能互锁、辅助上下钻杆装置等关键技术进行了研究,并对钻机进行了负载性能测试,钻机的各项性能参数达到设计要求。该钻机作为目前煤矿井下用转矩最大、起拔力最大的定向钻机,可有效提高顶板裂隙带大直径定向钻孔的施工效率。     

大直径大功率定向钻机的研制

目前瓦斯抽采钻孔工艺向大直径、长钻孔、定向钻孔施工发展。针对现有定向钻孔技术及装备形成的钻孔直径较小、需进行二次扩孔、施工工艺与配套钻具复杂,基于大直径长钻孔定向施工工艺的发展,研制了一种适合大中型矿井进行大直径长钻孔施工的定向钻孔装备,其单位质量输出功率大、成孔能力强、结构紧凑,适合大中型煤矿的大直径长钻孔瓦斯抽采钻孔施工。     

ZYWL-13000DS大功率定向钻机研制与应用

常规定向钻机主要用于近水平顺煤层钻孔施工,回转转矩一般为3 000~6 000 N·m,一次成孔直径为96 mm。针对常规定向钻机转矩小、成孔直径小、不能完全满足煤层顶板高位定向钻孔的施工要求等问题,研制了适用于大直径高位定向钻孔施工的大功率定向钻机。通过研制大转矩动力头、大起拔力给进机构、高强度外平内墩粗定向钻杆、大流量泥浆泵车,大大提高了定向钻机在大直径高位定向钻孔施工过程中抱钻、卡钻等事故的处理能力,提高了定向钻机的地层适应性。进行了高位大直径定向钻孔试验,在试验过程中,首次尝试了扩孔开分支法,并成功完成分支孔钻进。针对扩孔时无法进入原钻孔的问题,设计了带导向作用的双极扩孔钻头。     

煤矿坑道钻机电液控制方法综述

结合钻机机械、液压、控制发展历程,开展了钻机电液控制方法综述研究。首先介绍了钻机发展的4个阶段,即全液压分体式钻机、全液压履带式钻机、全液压定向钻机和电液控制钻机的特点。其次归纳总结了开环单动电液控制方法、闭环联动电液控制方法和闭环自动电液控制方法的优势与不足。最后基于复杂瓦斯工艺需求和智能化矿井建设要求,提出未来钻机发展趋势将走向多机协同控制和智能控制,最终实现瓦斯抽采无人化、钻机自主决策施工的目标。     

ZDY25000LDK煤矿井下钻机故障树的建立及应用

针对煤矿井下钻机故障隐蔽性高、排查维修困难的问题,通过分析ZDY25000LDK钻机工作过程中常出现的故障形式,梳理其故障原因及故障元件,建立钻机液压系统、电控系统故障树模型进行钻机故障诊断。将故障树信息、钻机实时状态监测数据信息传输至上位机系统的故障诊断模块中,运用智能诊断技术对钻机进行故障诊断,在出现故障时钻机程序自动报警并给出应对措施,以此来快速排查故障,减少钻机维修时间,提高钻机使用效率,保证施工的连续性。     

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.     

大功率定向钻机推进力输出效率优化

基于大功率定向钻机推进力传递方式,建立定向钻机推进力传递数学模型,得出大功率定向钻机推进系统的推进力传递效率理论计算方法。通过对钻机推进系统结构优化设计,对钻机机架结构参数进行优化匹配,提高大功率定向钻机的推进效率,为同类定向钻机推进力输出效率提供优化设计的方法。     

XDQ-1200型全液压轻型岩心钻机电液控制系统设计与应用

XDQ-1200型全液压轻型岩心钻机采用了电液比例控制技术,具有自动化水平高、效率高、易操作、可靠性高等优点。简要介绍了该钻机的性能特点,重点阐述了动力头回转、给进系统的液压控制原理和钻机的整体电气原理设计。生产试验表明,钻机运行良好,工作稳定,进尺速度快,操作简单,功能先进,自动化程度高。     

ZDY6500LQK钻机电液控制系统故障分析

ZDY6500LQK是在煤矿井下大量推广应用的一款电控钻机,其远距离遥控操作减轻了工人劳动强度,提高了安全性。但随着设备的长期使用,钻机电液控制系统难免出现故障。为了快速、准确地定位故障原因和迅速处理故障,建立了以遥控发射器调节给进压力时压力显示异常为顶部事件的故障树模型。结合实际生产,定量分析了基础事件发生的概率。结合大概率基础事件的定性分析,从维护保养和设计优化两方面提出了解决方案,为钻机电液控制系统的改进和优化提供参考。     

煤层气车载钻机远程电液控制系统研制及应用

在分析了煤层气车载钻机的应用区域及功能的基础上,研制了一套远程电液控制系统,以提高钻机自动化技术水平及减少人员安全隐患。该系统主要由电液双控液压阀、摄像头及远程控制台构成,选用CAN总线通讯与钻机电控系统快速配接|远程控制台内部以控制器为核心,介绍了钻机控制需求及信号型式|详细描述了以CoDeSys软件设计中手柄模拟量输入及比例阀PWM信号输出的编写方法。施工应用表明：该系统能够实现钻机的远程电控操作,比例阀响应时间在0.8s以内,可靠性高、便携性强,同时简化了远距离管线布置,使司钻人员远离井口,降低了劳动强度,提高了施工安全性。     

ZDY4300LK井下自动钻机的研究与应用

针对煤矿井下钻机自动化程度低的现状,研制了一种适用于煤矿井下的自动钻机。介绍了该钻机的布置、参数、特点、优点及应用。通过工业试验,验证了钻机结构设计的合理性、自动钻削关键部件的可靠性、电液控制系统的可靠性、自动钻削功能的实用性,达到了预期的研发目标和设计要求,满足了煤矿自动化钻孔的工艺要求,提高了施工人员的安全性,降低了劳动强度。     

煤矿救援钻机换杆系统研制及应用

煤矿救援钻机在大直径救援孔施工中需要进行大量换杆作业。针对传统溜槽式换杆机构存在劳动强度大、安全性差、工作效率低等问题,研究适用于常规钻具的钻杆运移和快速存取方法。设计举升式钻杆运移装置和自动排杆装置,实现钻杆在钻杆箱与井口平台间的往返输送和自动排放;采用电液远程控制系统完成钻机换杆作业的远程控制,最终形成一套适用于地面救援孔钻进的煤矿救援钻机换杆系统。结构力学分析及现场工业性应用表明,换杆系统可实现钻机换杆作业由人力参与向人工控制的转变,减轻了工人劳动强度、提高了安全操作水平,提高了起下钻效率,为救援孔快速施工提供了装备保障。     

23000 N·m大直径定向钻机关键技术北大核心

针对煤矿井下顶板高位大直径定向钻孔对钻机的实际需求,研发了具备一次成孔直径153 mm以上的定向钻机成套装备;对钻机的总体布局、大流量泥浆泵车、大扭矩动力头、大推力给进系统、“刹车优先”逻辑控制液压系统、辅助上杆装置等关键技术进行了研究。钻机性能测试及在河南鹤壁三矿工业性试验结果表明:钻机整体性能稳定、泥浆泵车排渣能力强,大幅提高了顶板高位钻孔一次成孔直径和深度。     

大功率分体式全液压坑道钻机的研制

为满足大直径钻孔工艺的要求,研制了大功率分体式全液压坑道钻机。详细介绍了钻机的方案设计、液压系统设计、主机和泵车的关键部件设计以及钻机性能检测情况。     

ZDY4000LD(B)窄体定向钻机的设计

针对云贵矿区巷道窄、煤层薄、工作面起伏大等特殊施工条件,现有钻机均无法满足跨输送带穿层孔定向钻进的功能这一问题,研制了一种ZDY4000LD(B)窄体定向钻机。钻机检测试验表明,该钻机转速和扭矩等参数达到了设计要求,开孔高度及倾角调节范围满足设计需求,各个部件设计合理,液压系统工作稳定,整机可靠性强。     

深孔岩芯钻机用取芯绞车的电液控制设计

液压绞车作为绳索取芯钻探的重要辅助装备,对于提高岩芯采取率和样品品质有着重要的作用。本文对液压绞车的电液控制系统进行了设计,通过绞车工作参数的检测与反馈控制,进而控制绞车张力、出绳加速度,保证了重钩自由下落过程中绞车的安全性,实现了绳索取芯的高效节能。     

工程钻机钻杆库系统的研究

目前国内各种工程钻机在施工过程中,大多由人工操作完成钻杆装卸,不仅效率低,而且对操作工的安全存在隐患。针对这种现状,提出了一种自动换杆的钻杆库设计方案,对其机械结构和液压系统进行了设计,并详细介绍了其工序过程。它可同时携带6根钻杆,由液压系统控制机械手装卸钻杆并自动换杆,效率高,安全性好。     

无线遥控电液控制钻机系统的研究

结合Inter Control主控制器和EPEC电磁阀控制器的特点,引入CANopen通信网络,实现了钻机系统数据实时传输。结合综合电液控制和遥控系统的优点,实现了掘进机钻机系统的遥控操作。该钻机系统在某矿下掘进面应用良好,系统稳定、可靠且故障点少,同时缩减了工人数量,提高了煤矿井下支护效率,改善了工人支护条件。