露天潜孔钻机随钻测量系统研发与应用研究

露天采矿随钻测量技术研究目前尚处于初期阶段,研发随钻参数测量系统是实现随钻测量技术服务于采矿工程行业的首要任务。基于TAIYE-390-Ⅱ潜孔钻机工作原理,确定了随钻参数,提出了一套通用的测量方法,并研发了测量装置。装置主要由数据采集系统、数据转换系统和数据处理系统组成,可实现对钻进时间、钻进深度、钻进速度、钻杆轴压、回转力矩、回转速度、冲击风压和冲击风量等参数的实时准确测量、采集、计算、存储、显示和远程传输。结合某石灰岩矿钻孔数据,提出了一种反映岩性变化的数据整合方法,并借助钻孔成像试验分析了随钻测量技术在岩体结构面识别中的可行性。结果表明钻进速度和回转力矩对岩体结构响应最为灵敏,冲击风量和冲击风压在钻凿含孔洞的破碎岩体时表现突出,而钻杆轴压和回转速度在岩体结构识别中作用较小。研究成果在潜孔钻机随钻测量系统研发和随钻岩性识别等方面具有重要的理论意义和应用价值。

超细锦纶无胆防绒面料的染整工艺

为实现锦纶无胆透气面料的轻量化,探讨染色方式、定形工艺、轧光条件等对超细锦纶面料防绒、透气、强力、手感和布面风格的影响。结果表明,超细锦纶无胆透气面料达到防绒效果的染整工艺为:采用经轴染色,在温度为170℃、车速40 m/min下定形,在压力为370 N、温度为160℃、车速为30 m/min条件下轧光,可以达到GB/T 14272—2021《羽绒服装》优等品(≤40根)、撕破强力≥7 N、接缝性能≤4mm、透气性能≥2.0 mm/s要求,突破了无胆羽绒面料的质量瓶颈,节约了面料,降低了羽绒衣生产成本。

矿山抢险救援钻孔施工工艺分析与优化——以笏山金矿抢险救援为例

快速、精准钻探是矿山事故抢险救援的重要手段之一。本文以笏山金矿抢险救援钻探施工为例,针对钻探地层、施工工艺、钻进流程等进行分析,合理搭配钻具组合,有效控制井斜,解决了快速钻进钻孔易偏斜、钻进效率低等问题,保证了钻孔的一次性成孔到位,达到了快速精准透巷、及时施救的目的,对于今后应急抢险救援钻探施工具有一定的参考价值。

已开挖深基坑地下水上涨应急状态下降水技术

考虑已开挖高水位深基坑砂卵地基透水率高,基坑内降水井成井和封井需在有水环境下施工,成井难度大,降水井封井质量直接影响到工程整体的防水效果,基坑地下水控制难度大。结合实际工程,创新采用液压潜孔钻机成井技术和遇水膨胀阻水木塞降水井复合封井技术,可克服有水作业环境施工难度大、基层砂卵石地层钻机成孔难度大、封井难度大等施工难点,降水井成井效果好、施工效率高,封井质量优、防渗漏效果好。

井身轨迹优化控制技术在四川页岩气开发中的应用

四川威远区块地质条件复杂,各次开钻均存在不同的施工难点。随着该区块进入整体开发阶段,钻井提速迫在眉睫。基于大量钻井实践,针对不同开次提出了井眼轨迹控制、钻具组合和参数优化、靶前精准着陆、顺层复合钻进等技术,解决了钻井难题,对于该区块后续施工实现钻井提速具有重要意义。

双动力潜孔锤成孔灌注桩在建筑工程中的应用

在桩基施工中,钻孔灌注桩使用泥浆护壁施工,会对环境造成严重的污染,而夯击、挤压和振动的桩施工同样会对周围地层产生严重的扰动,对周边建筑物造成影响和损坏。为解决这些长期困扰桩工行业的难题,双动力多功能钻机应运而生。双动力多功能钻机与大直径潜孔锤的组合工法中,一次性入岩直径大、入岩效率高、无泥浆污染排放,可实现绿色环保施工,配置相应辅助装置及设备后,还可以进行中掘法压入预制桩、植入预制桩、深层搅拌软土改良加固处理、水泥混合土连续墙施工等。本文对双动力潜孔锤成孔灌注桩的施工方法在建筑工程中的应用进行了探讨和分析。

五轴液压机械手的设计及其在潜孔钻机中的应用

潜孔钻机作为矿山深孔凿岩的主体开采装备,普遍使用的是人工装卸钻杆或者推进器上配置钻杆库。前者劳动强度大,生产效率低下,且存在很大的安全隐患;后者只适用于小直径钻杆,钻孔数量无法满足大直径深孔要求。基于此,介绍一种五轴液压机械手的结构及设计原理,成功搭载于潜孔钻机,解决了传统潜孔钻机接卸杆依靠人工、钻杆数量受限等技术难题,并进行现场应用,实现了采场全过程无人作业。

基于仿生穿山甲楔齿形潜孔钻头探讨

潜孔钻机是矿山爆破穿孔的主要设备,使用量很大,潜孔钻头是潜孔钻机关键部件之一,决定潜孔钻机成孔效率和最终成孔质量。本文利用仿生穿山甲楔齿形原理对潜孔钻头进行了结构设计,并探讨了加工安装工艺。经矿山现场工业性试验,在同等工况条件下,此种潜孔钻头钻孔效率提高,以φ152钻头(6吋)配套高气压潜孔冲击器测得的凿孔速度数据综合分析表明,仿生穿山甲楔齿形潜孔钻头凿孔速度比普通球齿潜孔钻头提高12%~18%。

700m深级公路隧道超大竖井掘进工法比选——以天山胜利隧道2-2竖井为例

为解决700 m深级高寒高海拔地区高速公路大直径竖井施工前施工工法难以抉择的问题,考虑到新疆严苛的环保要求,天山复杂的工程地质,钻爆法与TBM法“3洞”组合洞内通风的迫切需求,以及施工条件、工期、成本控制等诸多因素,调研国内外不同行业、不同级别井深的井筒正井法、反井法、竖井钻井法及竖向掘进机法等掘进工法,从地质适应性、工期要求、场地条件、技术成熟度、安全性、环保、成本等方面进行综合比选,结合天山胜利隧道2-2竖井工程的经验,得出主要结论如下:1)正井法、反井法、钻井法在煤矿等其他行业技术成熟,设备市场齐全,而在高速公路隧道700 m深级超大竖井施工尚属首次,施工难度极大,应引起项目决策者高度重视;2)高速公路隧道700 m深级超大竖井施工前,再次进行渗透系数、涌水量、围岩岩性、强度、破碎带位置及长度等的详勘或校核,是进行方案比选的重要前提;3)采用钻井法对应充分考虑坚硬地层导致的成本增加和工期延长等不利后果;4)超大竖井掘进机掘进设备、技术尚处在探索阶段,会因设备制造周期长以及泥浆泵更换、垂直度纠偏、刀盘漏油修复、频繁换刀等问题带来的工期不确定性和成本大幅增加,采用竖向掘进机法应慎之又慎。

石墨烯烯丝绒与羽绒的性能对比

对比石墨烯烯丝绒和羽绒的保温性能、压缩回弹性、防钻绒性、蓬松度、远红外发射率、远红外温升、静电性能和抗菌性能等指标,通过科学严谨的试验设计和数据分析,探讨石墨烯烯丝绒能否替代羽绒成为新型的保暖填充材料的可行性。

大口径地面钻孔救援技术与装备发展

大口径地面钻孔救援技术多次在矿难救援中得到成功应用。但由于地层的复杂性、装备及工艺适配性不足等各方面的限制,影响了地面钻孔救援的施工效率。本文以矿难大口径地面钻孔救援装备和大口径钻孔快速钻进技术为主线,分析了目前地面钻孔救援技术存在的主要问题,并针对性地提出了应对措施,包括研发双动力头钻机、跟管钻进技术、高效套管焊接技术、潜孔锤钻进技术以及反循环钻进技术等,以期为今后矿难大口径地面钻孔救援施工技术及装备研发提供建议与技术基础,进一步提升钻孔救援的施工效率,加速构建科学的矿难救援体系。

潜孔钻机防卡钻控制及AMESim防卡钻系统仿真

分析潜孔钻机工作过程及卡钻原理可知,钻机防卡钻系统是工作中关键的一种控制技术,卡钻不仅影响工作效率,而且对钻机也有所损害。通过卡钻分析建立AMESim卡钻系统动态仿真模型,获取卡钻过程中压力特性曲线,分析实际卡钻过程下的压力特性曲线。结果表明:控制系统在工作中达到正常回转压力最大值时,防卡钻控制系统自动启动,控制电磁阀换向达到提升钻杆防卡钻的目的,验证了防卡钻控制系统的可行性与操作性。

基于上卷和下钻技术的关联规则挖掘与应用

关联规则挖掘是目前数据挖掘领域较为有效的算法之一,随着数据量的不断增加,提高数据挖掘效率,保证挖掘结果精度具有重要研究意义。该方法通过上卷技术实现特征聚集,降低特征数量,提高时间效率,通过对挖掘结果分析,确定目标聚集特征,对目标聚集特征进行下钻挖掘,保证挖掘结果的精确性。项目以蒙医方剂为案例给出具体应用,采用相同支持度和置信度,对热症数据构建合理的上卷特征和基于目标的下钻挖掘,得到的频繁项集数量和关联规则数量增多,生成关联规则的时间缩短。结果表明,经过上卷和下钻技术的数据挖掘不仅能提高挖掘效率,还能保证结果的精度,也为大数据处理提供新思路。

一种快速接钻杆方法在大功率电液钻机的应用

针对大功率电液钻机钻杆取放和钻杆拧卸(统称接钻杆)耗时长、效率低的问题,提出了一种快速接钻杆方法。为了实现快速下钻接钻杆,采用一种机械臂闭环联动和动力头同步上扣方法:接收到下钻接钻杆指令后,机械大臂、机械横梁和动力头同时动作,当钻杆在移动过程中与动力头和主夹持器干涉(碰撞),机械横梁停止动作,动力头继续后退,远离主夹持器,当干涉解除,机械横梁继续移动直至到位后,机械大臂和机械小臂联动,将钻杆自上而下快速放入中部上卸区域,当正转压力达到预设值10 MPa,钻杆丝扣啮合结束。考虑提钻接钻杆为连续循环动作,采用差值位移同步法:通过计算机械抓手径向缩回和机械横梁轴向位移差值,有效解决动力头与钻杆丝扣松开过程中,机械臂抓放钻杆时间过长、干涉等问题。当机械抓手径向升高300 mm时,与机械横梁轴向位移差值越大越安全,在动力头松开前扣完成后,机械臂复位,控制结束。工业性试验结果表明,该快速接钻杆方法的下钻接钻杆、提钻接钻杆用时分别较常规方法节省179,41 s,整体下钻接钻杆、提钻接钻杆成功率分别较常规方法提高22.3%,19.1%。

高速公路波形护栏防撞性能提升研究

在今天交通运输业发达的背景下,我国兴建了大量的高速公路。然而,这些高速公路在运行中经常发生交通事故。为了保障公路交通的安全,防撞护栏作为一项重要的交通安全设施,需要具备强大的防撞性能。针对大货车和小轿车与防撞护栏碰撞易出现的侧翻和下钻等现象,提出了一种优化方案,即通过加高防撞护栏并采用双层波形梁结构,以提高护栏的防撞性能,并减小事故的危害。

潜孔钻机不同因素对破岩钻进性能的影响分析

潜孔钻机是我国进行打桩基建的重要设备,对其作业的质量及效率具有较高的要求。在潜孔钻机作业过程中受到多种因素的影响作用,采用ABAQUS仿真的形式对钻头的旋转速度及冲击速度对钻进性能的影响作用进行分析,从而选取适宜的参数提高打桩钻进的性能,对潜孔钻机的使用提供参考。

复杂施工条件下地下连续墙施工技术

地下连续墙往往有着刚度大、抗渗透功能强、以及耐压持久等优点,广泛应用到我国水利工程建筑施工中,但是地连墙施工因为需要较大场地和空间也对施工环境提出了要求。为解决穿土坝地下连续墙施工中面临的交通中断、临近旧建筑物狭小施工空间、岩石地质硬、溶洞发育等问题,提出架设贝雷桥、导墙加固技术、潜孔钻岩层预破碎技术、贝雷桥整体吊装等综合技术,解决了复杂条件下地下连续墙施工困难的问题,可在类似工程施工中推广应用。

潜孔钻机行走系统的优化分析

针对潜孔钻机行走系统在工作中存在着控制反应速度慢、运行功率高、可靠性能差的问题,提出了一种新的潜孔钻机行走系统,对其液压控制装置工作原理进行了分析并利用AMESIM仿真分析软件对该行走系统的工作可靠性进行了仿真分析。结果表明,新的潜孔钻机行走系统能够将反应控制时间降低77.3%,同时将换挡变速时马达进口处的压力降低了71.6%,有效提升了潜孔钻机的工作稳定性和可靠性。

气动潜孔锤钻进工艺在矿山勘察中的应用

由于在复杂地质情况下难以把控钻探质量,钻孔倾斜率较高,勘察工期较长,本文提出在矿山勘察中采用气动潜孔锤钻进工艺。以滁州市琅琊区某矿山勘察工程项目为案例,根据实际需求选定钻探设备,结合岩石钻进特性,确定钻孔结构,采用气动潜孔锤钻进工艺对矿山进行钻探施工。经检验,钻孔偏斜率低于5%,精度符合规范要求,并且施工进度明显加快,具有较高的勘察效率和良好的应用前景。

东海复杂泥岩地层钻井关键技术研究与实践

为解决东海部分区块龙井组、花港组上部灰绿色复杂泥岩段作业中出现的倒划眼困难、憋压蹩扭矩、测井遇阻、卡钻等井下复杂问题,通过分析复杂泥岩地层岩石组构特性、理化特性以及力学特性,研究井壁失稳机理,分析不同钻井液性能和钻井工况下起下钻阻卡的影响规律和程度,为现场制定复杂情况的处理措施提供理论依据,形成了优化的现场油基钻井液性能及施工工艺。相关技术在现场复杂泥岩地层实践应用后,逐步实现了龙井组、花港组复杂泥岩地层钻井时的井壁稳定,起下钻时效提高了96.3%~353.1%,大幅提高了作业时效,降低了钻井成本,成功解决了东海复杂泥岩地层的安全高效钻井问题,为类似地层钻井提供了借鉴。