瓦斯抽采钻机连续装卸钻杆装置设计

针对当前瓦斯抽采钻机频繁启停易使钻孔内煤粉堆积、煤孔壁坍塌,进而导致钻杆断裂、钻具丢失、钻孔无法使用等问题,设计了一种新型瓦斯抽采钻机连续装卸钻杆装置,阐述了该装置总体设计方案及钻杆接续工作过程。瓦斯抽采钻机连续装卸钻杆装置主要由前后动力头、测速装置、夹持定位装置、给进装置等组成,可实现无需停钻而连续连接下一根钻杆,减少钻机频繁启停对孔壁的破坏。基于ABAQUS有限元软件的装置力学性能分析结果表明,该装置基座、导轨等关键部分构件的安全系数较高,可满足使用要求。

瓦斯钻机自动前动力头设计

针对当前钻机频繁启、停导致煤孔壁的坍塌,钻杆损坏、丢失,钻孔无法使用等问题,提出一种新型智能化瓦斯钻机概念;介绍了瓦斯钻机前动力头设计,核心装置为自动夹紧松开机械式卡盘,依靠液压马达作为动力,在不停钻的情况下完成自动夹紧、松开钻具工作。重点说明了该卡盘的设计方案,自动夹紧、松开钻具工作原理,并详细研究其动态夹紧力;在Simulink搭建数学模型,分析结果表明摩擦系数对卡盘夹紧力影响较大,减小摩擦系数对有助于增大夹紧力。

松软煤层瓦斯钻孔蠕变对煤孔的影响

为解决松软煤层瓦斯抽采钻孔变形较大、稳定性差等问题,基于蠕变煤层与套管相互作用力学模型,采用理论分析和ABAQUS数值模拟相结合的方法,研究了在非均匀地应力下松软煤层蠕变对瓦斯成孔稳定性的影响,对比松软煤层在有无水泥环、套管下的蠕变情况。结果表明:水泥环和套管对煤孔的稳定性会产生积极的影响;当钻孔直径取?85 mm时,套管及孔壁应力较小。