自动钻进在线监测与数据采集软件开发

自动钻进技术应用于煤矿钻孔施工得到推广和普及,在煤矿钻探施工安全生产中的作用越来越重要。成熟方案中自动钻进在线监测通过特定硬件实现,不适用于地面普通计算机平台,仅实现数据监测和显示,没有数据采集、计算、记录、存储、查阅等功能。针对自产钻机自动钻进施工过程设计开发的在线监测与数据采集软件可以实现单台设备工况参数联网地面监控和数据采集、计算、管理,可以获取大量有效数据用于自动钻进管理和后期技术研究,为自动钻进数据采集、数据研究提供软件工具和数据基础。

基于地层识别的自动钻进控制方法

提出了一种基于地层识别的自动钻进控制方法,介绍了自动钻进系统的组成和控制原理,提出了基于比功的地层识别方法并进行了实验分析,引入了以钻进系数表征钻进状态的自动钻进控制方法。系统通过地层识别自动匹配钻进参数,完成钻进闭环反馈控制,从而使钻机工作在稳定高效、卡钻事故较小状态。

智能型自动钻进系统设计方案

由于复杂的促斜因素的存在 ,没有一种既定工艺能保证钻孔的偏斜率不超过某一个值 ,要想使钻孔的偏斜率不超过某一个值 ,唯一的方法是加密测斜 ,并及时纠斜。基于此 ,我局立项研制自动垂直钻进系统以实现随钻、随测、随控的目标 ,介绍了系统的设计方案 。

LWD-200B钻机自动钻进最优决策与控制方法研究

针对露天矿用凿岩用LWD-200B钻机的自动钻进系统的时变、多目标性和非线性的特点,提出了利用模糊控制器对钻机主回转马达恒钻压给进的控制方案。将采样时获得基础参量的误差和误差变化信号送入模糊单元,模糊推理后对主马达的流量实施控制。LWD-200B露天矿用钻机智能控制系统采用最优决策与控制自动钻进过程,实现全面最优化自动化钻孔,调控各种工艺参数,保持着最优值钻孔,具有最好的经济效益。

自动垂直钻进系统的液压系统设计

研制的自动垂直钻进系统由随钻测量系统、信号传输系统、信号采集与处理系统、钻具纠斜系统等组成 ,其中具有 3个可伸缩支撑滑块的钻具纠斜系统的液压部分是设计的重点。根据液压系统的特点和纠斜工作要求 ,优选了主要由柱塞泵和电磁压力比例控制阀组成的压力调节回路 ,对纠斜系统 3个油缸的输出压力进行了测试 ,并对出现的压力不稳和高压泄漏问题做了调整和改进 ,结果表明 ,液压系统的设计是合理可行的。

矿用锚杆钻机自动钻锚控制系统设计

针对矿用锚杆钻机自动化水平低,难以实现钻锚全流程自动循环作业的问题,改进设计了钻机钻动部结构,使钻机具备自动安装螺母锁紧锚杆的功能。同时基于电液比例控制技术改进设计了钻机液压控制系统。在此基础上,以PLC为核心设计了锚杆钻车自动钻锚控制系统。经仿真实验平台测试验证,该控制系统可以使锚杆钻机自动完成钻锚循环作业,作业状态全程可视可控,提高了锚杆钻机钻锚系统的自动化水平。

煤矿用自动控制钻机的研制

针对现有钻机操作复杂,工人劳动强度大的问题,将抓取式机械手、分体式钻杆箱、双夹持器及自动控制系统集成应用,研制了可实现一键全自动钻进的自动控制钻机。现场试验结果表明:该钻机自动化程度高,性能可靠,可大幅降低工人的劳动强度。

ZDY4300LK井下自动钻机在大佛寺煤矿的试验研究

介绍了ZDY4300LK井下智能钻机的主要技术参数、特征优势和矿井试验条件,以及钻机在大佛寺煤矿的工业性试验情况。通过工业性试验,验证了钻机整体结构的设计合理性、自动化钻进关键部件可靠性、电液控制系统及遥控系统的可靠性以及自动钻进功能的实用性等,达到预期的研发目标和设计要求,符合煤矿井下钻孔自动化施工的工艺要求,提高了施工人员的安全性,降低了劳动强度。

煤矿井下自动化钻机研发关键技术

针对煤矿井下钻机以液压传动、功能实现为主的不足,结合未来钻孔施工"机械化换人,自动化减人"的需求,提出了采用整体式履带布局的自动化井下坑道钻机的设计思路,制定了钻机总体结构与方案,研制了主动钻杆式无卡盘回转器、夹持卸扣装置、自动调角和可控钻进的给进装置、自动加杆装置等关键执行机构,开发了参数监测系统和多功能电液控制系统。在地面进行了实钻试验,单根钻杆从自动加杆到钻进完成耗时约55 s,单根钻杆自动卸杆耗时约50 s,验证了钻机的技术性能,试验结果表明:自动化钻机性能可靠、功能完善、自动化程度高、工人劳动强度低。

煤矿用自动化钻机同步夹持机构改进设计与试验

为了提高自动化钻机夹持机构自身的对中性,解决夹持机构夹持中心与动力头回转中心偏离的问题,设计了一种煤矿井下自动化钻机用液压松紧型开放式同步夹持机构。根据自动化钻进对钻机夹持机构的功能要求,介绍了同步夹持机构的特点、结构组成和工作原理。对同步夹持机构的夹紧力、夹持油缸夹紧能力和卸扣油缸卸扣能力的进行校核计算,同时对同步夹持机构进行调试试验。结果表明,同步夹持机构改进设计和部件的参数选择满足自动化钻机的使用要求,为提高夹持机构的可靠性和自动化钻机的整体性能提供了保障。

高垂直度钻进中螺杆纠斜技术参数的选择

该文讨论了高垂直度钻孔螺杆钻纠斜钻进中造斜率、反扭角、纠斜进尺三个关键技术参数的选择确定 ,提出了可供参考的实践经验。

基于工业互联网的智能化钻探系统构建与应用

针对部分矿井钻探工作技术装备落后的难题,为满足煤矿智能化建设关于矿井探放水、瓦斯抽采等钻探施工的监测以及远程集控的要求,借助于煤矿井下现有的工业以太环网,研究并构建矿井钻探设备在线远程监测控制系统,实现矿井钻探施工监测以及钻探设备主要参数的远程传输及智能化控制,并结合钻探设备的自动钻进功能,开展示范应用。

一种新能源便携式岩芯取样钻机设计

针对传统便携式钻机存在防火期燃油驱动受限多、人力加压力不足、硬岩钻进效率低、施工过程无数据的问题,设计了一种采用锂电池驱动,可自动钻进、数字化操作的岩心取样钻机。利用SoildWorks进行结构设计,制作了实物样机,并进行了试验。结果表明:新型钻机能力满足设计要求,通过伺服电机+行星减速器+同步带+丝杠+恒扭矩控制技术组合,实现了自动恒压钻进;通过传感器+控制器+通信技术组合,获取钻机转速、钻压、扭矩等工程数据,可实时监测钻机运行情况,反映地层变化;解决了防火期野外调查取样难、钻探过程无数据等难题,为地质调查钻探设备升级提供借鉴。

GYD-300型全液压动力头工程钻机的研制

GYD-300型全液压动力头工程钻机为全液压驱动,动力头反循环式机型。液压系统采用插装阀集成结构,电液复合操作。使用PC控制监测系统,适时检测孔底各相关压力,对不同地层进行范围设置,实现钻进过程中孔底的自动、手动恒压钻进。重点介绍了该钻机的结构特点、实验情况、主要技术参数等。

钻探技术新进展

介绍了国外近几年钻探技术的某些新进展 ,主要包括自动控向钻进系统 ,电动柔杆钻进系统 。

一种煤矿坑道钻机控制系统软件设计

针对煤矿井下坑道钻探恶劣环境对现场操作人员带来的作业危险隐患,设计了可以实现自动操作和人工远程操作双重模式的坑道钻机电控系统,开发了整套自动控制系统软件和远程控制软件,钻机可以实现实时可靠的监测和记录。钻机具备自动钻进和装卸钻杆功能,降低了工人的劳动强度。该电控系统软件的开发,可极大降低操作人员危险性并提高钻进效率。

基于多源异构信息耦合的煤岩界面识别技术研究

针对煤矿井下钻孔作业场景特点,分别选取了基于煤岩图像特征和基于钻进参数反馈的识别方法。为了提高煤岩界面识别准确性,对前述的2种识别方法采用深度学习模型实现了2种异构信息的耦合识别。耦合识别模型基于神经网络模型构建,以CNN卷积神经网络为基础,扩展得到深度残差神经网络模型,其结构主要由骨干网络、颈部网络、头部网络3个部分构成。通过数据库模型训练,得到最终识别方法。通过在煤矿井下进行现场钻孔试验,验证了识别方法的准确性,其中煤岩界面识别准确率达92%。

边际油田液压钻机的设计及G-125钻机的使用

G-125钻机是一种专为边际油田研制开发的经济实用型钻机,它的设计是油田钻机设计的又一次革命。该钻机采用学习曲线和互补技术(联合井口和CT完井),大幅度地提高了经济效益。此外,它具有易于快速移运和复位的特点。因此,当钻一口井的钻进时间较钻机移运时间短时,采用G-125钻机尤为适宜。

KTY5000动力头钻机进给液压系统控制方法研究

本文通过对KTY5OOO动力头钻机变量泵、进给油缸以及负载所组成的进给液压控制系统特性分析,阐述了动力头钻机进给液压系统控制原理和实现策略;提出了一种新的模型参考自适应自动钻进控制方法,并给出了实现方案。