筋板自动进料焊接装置的研制

针对大直径冲击钻头和锥形管与法兰的筋板焊接进行了研究,研制了一种筋板自动上料焊接装置,提高了焊接效率。介绍了该装置的自动化上料装置以及其电控系统的设计。该装置主要由机架、上料机构、夹持测距机构、焊枪运动机构、焊机及控制柜等组成。电控系统包括检测与控制两部分,检测部分的检测锥形管的旋转位置,以确定筋板的焊接位置;控制部分控制焊枪的运动,实现对筋板的焊接。该装置可提高肋板焊接的自动化程度,降低焊工的劳动强度,提高工作效率。     

全自动剥锌机振打机理分析与试验研究

根据全自动剥锌机组在工业生产上的使用情况,通过分析其振打设备中活塞钎杆模型的振打机理,分析振打锤敲击阴极板面的应力传递关系,初选振打锤基本参数,重新设计振打设备。通过工业试验,采用单因素控制变量法,试验分析振打次数、气压压强、锤心至锌片上边缘的距离,以及这三个因素对振打效果的影响。结果可为今后同类型设备的优化设计提供参考和依据。     

伊犁盆地砂岩型铀矿孔斜防控实践分析

近年来在新疆伊犁盆地施工的砂岩型铀矿钻孔孔深大多在600~1000 m之间,钻孔终孔测井平均偏斜距在28 m左右,孔斜控制是影响伊犁矿区钻孔成孔质量的主要技术难题。伊犁盆地钻探施工多采用普通取心钻进工艺,成孔的钻杆与孔壁间的环状空间大,盆地内复杂地层引起的钻孔扩径现象普遍。普通取心钻进钻杆刚度小,钻杆在孔内转动时甩动弯曲幅度大,是导致孔斜控制困难的主要影响因素。中深孔钻孔偏斜距较大,影响地质成果质量和钻探经济效益。通过设计适合在伊犁盆地复杂地层内使用的扶正器并优化钻具组合,使伊犁盆地试验区内施工的中深孔平均偏斜距得到了大幅度的下降,该技术方案对同类型钻孔施工具有一定的借鉴性。     

陆相沉积地层绳索取心钻进所遇问题及解决办法

近两年,在青海省大柴旦鱼卡煤田外围实施的多个1500 m深度的煤层气参数井,按地质设计均要求采用绳索取心钻进工艺进行施工。从施工情况看,普遍存在孔内事故多、工期长和成孔率低的问题。本文对JLSZK2钻孔在施工中出现的钻孔超径、孔壁间隙、岩心过度磨损等3个方面的问题进行了分析探讨,另外结合该矿区其他钻孔施工问题,总结出了如何运用绳索取心技术在陆相沉积岩地层进行高效、高质量施工的一些经验。     

松软煤层ZDY5000RF大功率两体式履带钻机研制

针对松软突出煤层钻进装备钻进与事故处理能力不足、体积大集成性差等问题,结合松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工需要,研制了ZDY5000RF型大功率两体式履带钻机。该钻机采用两体式安全布局,履带驱动行走,增加了安全防护系统和防护措施,整机功率达到75 kW,额定转矩达到5 000 N·m,给进起拔力达到210 kN。现场试验选择在淮北祁南煤矿进行,在f值为0.5左右的松软突出煤层中,完成孔深200 m以上钻孔5个。试验结果表明：该钻机具有功率大、体积小、搬迁方便、安全性高、钻进和事故处理能力强等等显著优点,在松软突出煤层中具备200 m深瓦斯抽采的钻孔施工能力,为松软突出煤层矿井瓦斯灾害治理提供了设备保障。     

优化群钻切削变形的实验研究

钻削过程中切削变形问题直接影响到钻削效率和孔加工表面质量。通过对切屑变形系数的测量,详细分析了钻削过程中的切削变形情况;用标准麻花钻、基本型群钻和优化群钻对45钢进行钻孔,对其切屑变形系数进行了测量与对比。实现结果表明,分屑可以减小切削变形系数,是提高钻削效率的有效方法,优化群钻由于采用了新分屑原理,降低了切削系数,其钻削效率高于基本型群钻。     

自升式钻井平台下桩过程中横摇响应估算

自升式钻井平台就位下桩作业过程中,由于桩腿下放长度变化范围很大,对平台摇荡性能影响亦较大.为了能在设计阶段预报下桩过程中的横摇性能,确保平台安全作业,本文提出一种可为工程实际所接受的简化方法,用来估算下桩过程中横摇角幅值随着桩腿下放长度的变化.以“40自升式钻井平台”为例进行了计算,计算结果与模型试验数据作了比较,其符合程度是令人满意的.     

钻机闭环测控系统的设计

为克服以往钻机液压系统的性能缺陷,满足大功率钻进以及复杂钻进控制的需要,设计并建立了钻进控制模拟试验台,实现了钻进参数的检测、纪录与控制。采用改进的增量型PID（Proportional Integral and Differential）和Fuzzy-PID复合控制算法,实现了钻压和转速的闭环反馈控制,提高了控制系统的稳定性和准确性。在设定值范围内,其平均误差为10％左右,取得良好的效果。     

川渝地区某超深井钻铤外螺纹断裂失效分析

某Φ279.4 mm钢制钻铤在川渝地区某超深井服役过程中紧扣时,在距钻铤外螺纹端面2～4 cm处发生断裂。通过对断口进行宏观形貌观察及断口和台阶面特征、金相组织、硬度分析,并结合钻铤材料的力学性能试验,对失效钻铤外螺纹断裂原因进行试验分析。结果表明:钻铤螺纹齿牙之间附着大量沉积物,台肩处大量大尺寸磨损坑,多处裂纹源在齿根底部形成,集中在最末完全扣前3～5扣处,在拉伸应力以及扭矩交变载荷的共同作用下,裂纹缓慢扩展,形成初始断口,当钻铤断裂截面处不足以承载交变载荷以及扭矩作用时,发生断裂。     

钻井利器的故事之“全液压岩心钻机”

钻机作为钻探工程中最重要的地面设备,是当之无愧的钻井利器。全液压岩心钻机是岩心钻机的主要发展方向。本文从科普的角度,介绍了岩心钻机在破岩过程中提供压力和旋转运动的主要作用,类比杠杆分析液压传动的工作原理,回顾了立轴式手把钻机、立轴式油压钻机到全液压岩心钻机的发展历程,阐述模块化轻便岩心钻机的特点及适合绿色勘查要求的优越性,并指出全液压岩心钻机的智能化、高效化、绿色化的发展方向。