煤矿井下钻机用数字比例阀静动态特性研究

针对数字比例阀在煤矿井下钻机电液系统应用中特性开发不足的问题,从数字比例阀的原理出发,构建其数学模型,阐述先导级和主阀之间的耦合关系,发现先导流量是决定主阀静动态特性的关键指标。研究建立了数字比例阀的AMESim模型,仿真结果表明,控制数字比例阀的PWM信号频率为20 Hz时,占空比对流量的线性调控范围为0.2~0.8,主阀输出流量波动幅值为3.16 L/min,数字比例阀静动态特性表现良好。调整好PWM信号频率后将数字比例阀运用于钻机给进回路中,经过测试试验,数字比例阀控给进回路的钻机位移误差较传统阀控回路由2.8%提升至1.9%。

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。

煤矿井下钻机关键控制方法优化与应用

针对现有电液控钻机上卸钻杆采用接近开关或时间延迟及拧卸扣采用压力传感器进行控制存在动作之间衔接不畅、误动作多、拧扣不紧导致泥浆压力建立不起来等问题,对钻机关键控制方法进行优化。机械臂组件和夹持器组件采用接近开关、位移传感器、旋转编码器和压力传感器协同控制方法,钻杆拧扣采用速度匹配方法,卸扣采用缓起浮动定距方法。通过工业性试验,钻机在钻孔过程中动作之间衔接流畅无卡顿,夹持器无空夹现象,机械臂组件移动准确到位,无拉、挤扣现象,提高了施工效率,有效延长了设备使用寿命。

煤矿井下钻机钻孔与机械伤害事故原因分析及对策

在深入分析煤矿井下钻机瓦斯抽采钻孔施工中可能发生的卡钻顶钻、钻杆扭断、偏斜、串孔、涌水和喷孔等主要常见钻孔事故现象、原因的基础上,给出了指导性处理方法,同时分析钻机施工中7种常见机械伤害事故发生的原因,提出预防措施。该研究对煤矿井下钻机瓦斯抽采钻孔安全施工具有一定指导意义。

煤矿井下钻机长行程给进装置设计与分析

分析了煤矿井下钻机用油缸式给进装置的基本设计原则及结构特点;针对长行程的需求,开发了串并联组合油缸式给进装置,给出了给进装置关键参数的计算方法,并通过拟合曲线分析了有效给进力和起拔力的变化。分析得出:随着磨损增加,有效给进力和起拔力随之降低。利用检测试验台对钻机的最大给进力和起拔力进行了测试,验证了理论计算方法的有效性。

煤矿井下钻机器具的选择与应用

分析了古书院矿的地质特征及煤层情况,总结了钻机钻头与岩石的分类和使用钻头时的操作注意事项,论述了瓦斯抽放孔的钻进工艺。

基于光纤通信的煤矿井下液压钻机运行状态监测方法研究

现有煤矿井下液压钻机运行状态监测方法主要使用MCGS嵌入式人机界面获取钻机运行状态参数,其易受组态前段数据动态变化影响,监测数值与实际数值相差较大。为解决这一问题,基于光纤通信设计一种全新的煤矿井下液压钻机运行状态监测方法。该方法先利用光纤通信构建液压钻机运行状态监测模型,然后设计了一个煤矿井下液压钻机运行状态监测中心,从而完成煤矿井下液压钻机运行状态监测。实验结果表明,该方法监测的进给压力/流量与实际进给压力/流量接近,由此可证明其监测效果较好,具有一定的应用价值,可为提高液压钻机的运行安全性做出一定的贡献。

煤矿井下钻杆装卸机器人末端执行机构设计与分析

为满足煤矿井下钻杆装卸机器人对末端执行机构的使用要求,研制了一型液动永磁钻杆抓取装置。分析了钻杆装卸机器人的结构特点和钻杆装卸工艺流程,提出采用磁力吸取后机械夹紧定位的方式解决紧密码垛式堆放钻杆的抓取问题和机器人的末端柔顺问题;通过4组齿轮反向啮合的方式消除了装置的传动间隙,实现了钻杆的精确定位;通过理论计算验证了装置关键技术参数选取的合理性。试验结果表明:抓取装置夹持力满足设计和使用要求,在不同工艺流程中的机器人均能工作在额定载荷范围之内;采用磁力实现钻杆的取放需要特别注意保证钻杆表面洁净,钻杆表面的污物会造成磁铁与钻杆间的磁力下降,导致抓取失败。

HSE管理体系在石油钻机井下作业过程中的应用

文章通过详细的对HSE管理体系的概念、HSE管理体系的建立过程、HSE管理体系在钻机井下作业过程的建立以及建立体系后HSE对钻机井下作业的效果分析等方面的分析与讨论,指出了HSE管理体系对我国石油行业的重要性,并且综合案例分析了HSE管理体系的技术、思想、体制等方面的问题。全面的剖析了HSE体系的思想内涵,为今后HSE管理体系在石油行业的应用提供了一些经验。

煤矿井下坑道钻机新客户培训系统

本文分析了中煤科工集团西安研究院钻探技术研究所目前的客户培训系统存在的问题。这些问题主要是频繁的现场技术服务造成的高成本;当钻机出现故障,矿工很难获得帮助和指导;矿工与专家之间,以及不同煤矿的矿工之间缺乏交流的机会。为了解决这些问题,本文进行了需求分析,内容设计,培训转化分析和培训评估。于是提出了一种新的基于网络的客户培训系统。通过这个系统,该研究所能够减少人力成本和提高产品推广;也可以培养矿工们的操作技能及防止误操作和煤矿事故。

煤矿井下坑道钻机再制造的可行性分析

再制造工程是建立资源节约型和环境友好型社会的重要技术支撑。煤矿井下坑道钻机是一种广泛应用于煤矿安全并对其起着重要作用的工程机械。然而,关于钻机再制造的文献很少。本文中,作者想把再制造的成功经验应用到钻机上,介绍了钻机再制造的可行性及需要解决的一些问题。

ZDY12000LD大功率定向钻机装备研发及应用

针对常规定向钻机不能完全满足长距离回采工作面瓦斯预抽钻孔和顶底板岩层大直径钻孔施工需求所存在的主要问题,分析了研制煤矿井下大功率定向钻机装备和配套定向钻进工艺方法的必要性,提出了成套钻机装备钻车和泵车两体式布局及配套复合定向钻进工艺的技术思路,重点解决总体布局及关键部件设计、复合定向钻进用多功能逻辑保护液压系统和大流量泥浆泵车设计等关键技术问题。在煤矿井下实际生产应用中取得了本煤层孔径Φ120 mm深度1 881 m顺层定向长钻孔和孔径Φ153 mm深度1 026 m顶板岩层定向长钻孔的创造性成果,并探讨了ZDY12000LD大功率定向钻机装备在顶板大直径定向长钻孔替代高抽巷和配套无线随钻测量系统技术方面的应用前景。

适用于井下采矿钻机的钻杆库系统

针对目前井下采矿钻机只配置了简易的推进导轨,在钻凿中深孔时完全依靠人工接卸钻杆,劳动强度大、工作效率低而且存在安全隐患的问题,提出了一种适用于井下采矿钻机的大容量钻杆库系统方案,详细介绍了钻杆库系统的设计思路及工作原理,并依此设计出实用的钻杆库系统,为钻杆库在井下采矿钻机上的推广奠定了基础。