钻井三参数仪的研制与应用

目前钻井公司有一批钻机，没有司钻操作房，无法安装钻井参数仪，只有老式指重表和立压表，且距离司钻位置较远，不便于观察参数变化情况，无法有效指导钻井队安全生产，急需一种操作简单，安装方便，能够准确测量大钩负荷、钻压和立压三种参数的智能化仪表。研发钻井三参数仪，可以解决这一问题，该仪器能够实现钻井工程参数大钩负荷、立压的连续采集，同时实现钻压的自动计算与校正功能。仪器主要由数据采集单元、高亮显示单元、传感器网络等组成，为司钻提供钻井核心三参数。研制钻井三参数仪，是综合录井仪功能扩展，可以更好地为钻井生产服务。     

基于CoDeSys的坑道钻机参数监控系统设计

针对坑道钻机的使用需求,设计了一种钻进参数监控系统。系统硬件以PLC为控制核心,详细介绍了采用CoDeSys软件设计系统的信号采集及处理方法,通过CAN总线网络实现与上位机监控通信,上位机界面则基于计算机windows系统使用LabVIEW软件设计。实际应用表明,该监控系统能准确将采集的钻进参数显示到上位机界面并保存,提高了钻进效率,实时性强、可靠性高。     

基于LabVIEW的全液压钻机状态监测系统的设计

针对传统的全液压钻机在故障诊断中出现的问题,运用虚拟仪器程序开发平台,设计了一种基于LabVIEW的钻机状态监测系统,实现了对主要参数进行实时监测、实时显示、超限报警和数据保存与回放等功能,从而能够对各种故障作出正确迅速的判断。并介绍了LabVIEW虚拟仪器程序开发平台、USB数据采集卡、串口和传感器等系统软、硬件的功能与设计,对所涉及关键技术进行了研究。     

基于MCGS的煤矿液压钻机监测系统开发

设计了一种基于MCGS的钻机工况状态监测系统,实现了钻机运行数据的实时采集传输和参数显示、预警。介绍了系统硬件组成和工作原理,阐述了MCGS嵌入式人机界面的设计流程,并对软件进行了软件仿真实验。通过仿真实验表明了该系统的参数显示、工况预警和通信速率均可满足预期要求。     

煤矿井下自动化钻探技术概况与智能化发展前瞻

为实现自动钻机的无线通信,研究了一套煤矿井下钻机用快速组网系统,可在地面实现钻机的远程控制、参数监测等功能。该系统包括钻机主体、机载设备和矿用通信系统。钻机主体为ZYWL-4000SY自动钻机;机载设备包含控制器、摄像仪等,用于实现钻机参数采集;通信系统以无线基站为核心,实现地面与井下的互连互通。该系统在河南平宝煤业有限公司进行了现场试验,结果表明：数据传输准确、效果良好,实现了井下自动钻机的远程控制和可视化监测。

     

基于LabVIEW的矿井提升机监控系统设计

运用虚拟仪器技术,基于LabVIEW开发平台,设计了一套矿井提升机监控系统。该系统实现了数据的实时采集以及提升机系统的实时监控,能够对提升机位置、速度、液压站的油温、油压以及电枢电流和闸间隙等关键数据进行记录、显示和查询,并能够实现故障预警。该系统充分运用了LabVIEW强大的信号采集和数据的分析与处理功能,保障了提升机的安全运行,提高了工作效率。     

钻孔数字化与钻孔岩性自动识别技术

为实现露天矿山爆破钻孔作业数字化和智能化,开发了一套更加精确、更加可靠的钻孔数字化与钻孔岩性自动识别技术,包括硬件和软件两个方面。硬件包括安装在钻机上的钻孔搜寻定位和钻孔岩性感知终端系统,以及矿区无线数据传输系统。终端系统主要由GPS OEM板卡、PLC控制器、钻机主要工作参数传感器组成;数据传输系统由数字化爆破设计平台、矿区专用无线传输设施组成。开发的软件包括采用LabVIEW和VC++编程的定位寻孔软件,基于C#语言调用AutoCAD接口编程开发地质地形图匹配的爆破孔网设计软件。该项新技术应用于江西德兴铜矿,初步实现了钻孔作业和爆区岩性识别的数字化。     

砂岩铀矿勘探用HXY-1600型拖车钻机的研制

针对砂岩铀矿地质勘探和地浸开采孔施工的需求,研制了HXY-1600型机械动力头长行程给进拖车钻机。HXY-1600型拖车钻机设计为一种贯穿式可开合机械式动力头长行程给进结构,一次给进即可取心,选用双联齿轮泵作为液压系统动力元件,配合多路阀实现动力头给进、液压卡盘打开等;选用法士特9挡变速箱,提供多种输出转速;拖车式钻机采用伸缩钻塔,方便运输和搬迁转场。运用钻参显示系统,实时记录钻进工作参数,并自动形成钻进报表。另设置了钻塔超载、大钩负荷超限、动力头扭矩超限预警等安全保护功能。该钻机主要用于地浸砂岩铀矿勘探,可适用绳索取心钻探工艺,也可适用地浸开采孔钻探工艺。现场工程施工应用表明：HXY-1600型拖车钻机结构紧凑,性能可靠,复杂地层适应能力强,操作安全舒适,钻进效率高。     

凿岩钻机远程监控系统设计与应用

针对露天煤矿凿岩钻机参数单机显示单一、不具备远程监控实时查看功能导致施工孔位品质低的问题，设计开发了一种钻机远程监控系统。该系统采用露天采区和露天办公区分段布局、网络关联。露天采区以PLC控制为主，负责钻机信息采集和发送；露天办公区以UI设计为主，负责钻机信息接收和显示。通信采用矿区4G内网，并结合串口服务器、CPE等设备实现数据传输。通过在矿区实际应用，该系统具备远程同步、多参数监控功能，可以实现管理、设计、施工等相关人员在线同步沟通，提高成孔效率和质量。     

PLC在露天潜孔钻机控制系统中的应用

简述了CS165E潜孔钻机的工作原理和技术特点,重点介绍了由PLC组成的潜孔钻机电气控制系统.该系统实现钻进、行走、接卸杆功能的转换和PID调节功能,可显示和监控各种工况的设定值、测量值和系统可变参数.     

煤矿井下坑道钻机电液控制系统的设计

为了缩短煤矿井下坑道钻机电控程序调试周期、方便程序开发人员调试程序、同时更好地展示电液控制钻机的动作,设计了一种煤矿井下坑道钻机电液控制系统。研究了无线遥控模块、电液控制器模块、钻机模拟实验台和智能控制算法四大模块的融合,实现对钻机模拟实验台状态参数和遥控器输入参数的读取和解析,以及对钻机行走、稳固、姿态调整、钻具装卸和钻进过程的远程遥控控制。该系统最大程度还原了煤矿井下坑道钻机的真实动作和工况特点,电液控制程序的调试可预先在钻机模拟实验台上进行,缩短了程序开发调试时间,提升了程序开发人员的工作效率,增加了实验室内钻机工况和动作展示的直观性。     

5000m岩心钻机司钻室人机工程设计

司钻室是岩心钻机的控制中枢,融多种功能于一体,能够显示各种钻井参数和电气参数,具有钻井控制、设备监控、通讯等功能,可为司钻人员提供安全、集中、方便、舒适、高效的工作环境.本文以H点、眼椭圆人机工程学理论为基础,对5000 m岩心钻机司钻室的座椅、仪表台、显示屏、操纵装置及空间布局进行了设计,提出了组合式、一体式、分布式...     

ZDY6000LD（A）型履带式全液压坑道定向钻进钻机的设计

 ZDY6000LD（A）型履带式全液压坑道定向钻进钻机是一种适用于煤矿井下瓦斯抽采（放）定向孔施工的新产品。钻机采用开式三泵系统,应用了负载敏感和恒压比例变量等先进的液压技术,系统能耗低、稳定性高;钻机一体化程度高,平台上集成了主机、泵站、操纵台、履带车体、水泵、电磁起动器、稳固油缸、照明灯等钻探装置和设备,整机机动性好、搬迁快捷、井下使用方便。在钻机设计中,结合数字化设计方法,利用软件对虚拟样机进行建模和分析,缩短了设计周期,提高了钻机性能。通过室内试验和工业性试验,钻机性能达到设计要求,具有良好的推广前景。     

多用途矿井钻孔轨迹测量装置的研制

针对煤矿井下常规钻机回转钻进轨迹测量装备的现状,研制了一种多用途钻孔轨迹测量装置。该仪器主要由多用途轨迹测量探头和防爆手机组成,探头采用三轴磁阻传感器HMC2003和2个双轴加速度传感器SCA100T组成传感器采集单元,采集的数据经过A/D转化并经微处理器MSC1210进行处理和计算后得出当前位置的姿态参数,并通过蓝牙以无线传输的方式输出;防爆手机APP接收探头传输的姿态参数,经过计算以数字和图形的方式显示钻孔的轨迹偏差。应用结果表明,该装置适用于随钻存储式测量、钻机或人工输送式测量多种测量方式,携带方便、测量施工效率高,能满足矿井现场的生产需求。     

基于PLC的矿井钻机控制系统设计

为了适应煤矿装备的智能化、自动化潮流,以某型矿井钻机为研究对象,对矿井钻机主要结构进行分析,基于CAN总线、PLC及PID设计了矿井钻机控制系统,并对控制程序进行研究。结果表明,该系统能较好地实现对矿井钻机自动化和智能化控制,为矿井钻机及其他煤矿装备控制系统设计及智能化升级提供理论依据及技术参考。     

DB30型多功能电驱动钻机的研发与应用

以XY-8型钻机为基础,采用模块化设计,研发了既可以进行小口径深孔取心钻探,又可以进行大口径硬质合金钻进及水源钻井的DB30型多功能钻机,该钻机使用变频电机直接驱动,简化传动链,提高了传动效率,配套先进、成熟的电控技术,大大提高了钻机的自动化程度。简要介绍该钻机的技术方案、技术参数、结构设计、技术优势以及实际应用情况。     

平煤十矿本煤层深孔施工装备及工艺研究应用

为解决本煤层打钻施工过程中,钻杆发热、瓦斯涌出形成喷孔、卡钻和成孔率低等问题,研发CMS1-1200/30 J新型煤矿用液压深孔钻车,其由主机液压系统、履带行走部、工作机构、机架、泵站和钻具等6部分组成,通过在钻孔设计、新型钻具和打钻工艺的研究试验表明,使用螺旋钻杆避免了钻杆壁与同一处煤粉长期摩擦而起热,减少了钻孔口产尘量,有效孔径大,完全实现由钻杆旋转的自排粉的功能,平均孔深83.5 m,提高了突出煤层中钻孔施工深度,成孔率在65%以上,提高煤层瓦斯释放和抽放效果,消除松软煤层瓦斯突出,实现安全生产。     

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。