针对防冲卸压的自动钻机优化与应用

针对赵楼矿防冲卸压孔施工要求,进行了ZYWL-4000Y自动钻机的适应性优化研究。在保持主要结构不变的前提下,设计了可装载35根钻杆的钻杆扩容箱。根据50 m遥控要求,基于可扩展中继器开发了无线视频监控系统。通过环隙比计算和实验室试验,选取了Φ153 mm PDC复合片钻头和Φ89 mm铣槽螺旋钻杆的组合,实现了浅钻孔无介质排渣。现场应用表明,优化后的自动钻机能够较好地满足施工防冲卸压孔的现场需求。

煤矿钻机自动上下钻杆装置研制与应用

常规煤矿钻机在井下钻孔施工过程中,钻杆的装卸由人工完成。要实现钻杆装卸的自动化,首先需要研制钻杆储存及钻杆输送机构,其次要有钻杆拧卸配套机构。研制的自动装卸钻杆装置可以实现钻杆储存、输送等功能;自动拧卸钻杆装置主要用来加接钻杆,即自动松开、拧紧钻杆之间的螺纹联接,并能有效地保护钻杆螺纹,通过2种装置的配合便可实现钻机的自动上下钻杆功能。

自动钻机配套用履带式钻杆补充系统研制

针对自动钻机钻杆箱容量较小的缺点,开发了履带式钻杆补充系统。借鉴钻杆重力滚动原理,设计了多层斜面式补充箱,通过提升油缸实现换层;采用具有3个平移自由度的对齐机构实现补充箱与钻杆箱快速对齐;通过载荷计算确定了对齐驱动油缸的关键尺寸。现场应用表明,该系统增加了自动钻机的单次装填钻杆进尺,提高了施工效率,减轻了劳动强度。

矿用高强度钻杆接头加工优化工艺研究

针对2014年钻探分院生产的钻杆在煤矿井下瓦斯抽排放孔施工出现的大批次钻杆质量问题,经系统分析认为接头螺纹存在设计与热处理工艺缺陷。将从接头原料控制、螺纹紧密距优化、螺纹氮化工艺三方面入手解决钻杆质量问题,最终采用锻造接头,近零紧密距螺纹,公接头螺纹氮化方案组合优化工艺生产钻杆接头,其质量已被证明稳定可靠。

全液压坑道钻机自动上、下钻杆装置液压系统设计及仿真分析

全液压坑道钻机作为煤矿井下瓦斯抽放的主要设备,对其进行自动化升级具有重要意义。按照常规钻机的传动方式和设计方法,该自动上、下钻杆装置采用了负载敏感液压系统。介绍了自动上、下钻杆装置的工作过程,设计了自动上、下钻杆装置的液压系统,运用AMESim建立了液压系统的仿真模型。仿真结果表明,自动上、下钻杆装置的双夹持系统、顶杆和送杆系统均满足设计要求,可为常规钻机自动化升级改造提供理论基础。

ZYWL-3200SY煤矿用全自动钻机的研制与应用

针对目前煤矿井下钻孔设备效率低、施工人员劳动强度大、人工操作频繁、安全隐患大等情况,研制了一套能够自动施钻、自动上下钻杆、自动防卡钻的劳动强度小、操作安全的ZYWL-3200SY煤矿用全自动钻机。全自动钻机由自动上下钻杆系统、动力头、对顶双加持器、提升调斜机构等组成。经现场工业试验表明,该自动钻机能实现一键全自动施工,工作稳定可靠,尤其适合应用于高危作业环境下的钻孔施工。

全液压坑道钻机自动上、下钻杆流程设计

全液压坑道钻机配套钻杆以螺纹联接为主,上、下钻杆流程在很大程度上决定了钻机的工作方式。与人工上、下钻杆相比,自动上、下钻杆流程复杂、动作较多。运用对象模型的方法对自动接扣、卸扣流程进行了详细的解析。根据流程的特点增设一个可摆动的夹持器,实现螺纹联接按设计顺序拆卸,根据常规钻机的特点设计了一套自动接扣、卸扣流程,为钻机实现自动化提供了理论依据。

一种多头凹槽螺旋钻杆的研制

以多头凹槽螺旋钻杆为研究对象,详细介绍了钻杆的研制过程,分析了多头凹槽螺旋钻杆的排渣机理,简述了钻杆的强度计算与校核。通过现场工业试验,改进凹槽螺旋钻杆的凹槽结构与接头的加工工艺,提高了多头凹槽螺旋钻杆工作的可靠性。