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。

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%。

煤矿救援钻机换杆系统研制及应用

煤矿救援钻机在大直径救援孔施工中需要进行大量换杆作业。针对传统溜槽式换杆机构存在劳动强度大、安全性差、工作效率低等问题,研究适用于常规钻具的钻杆运移和快速存取方法。设计举升式钻杆运移装置和自动排杆装置,实现钻杆在钻杆箱与井口平台间的往返输送和自动排放;采用电液远程控制系统完成钻机换杆作业的远程控制,最终形成一套适用于地面救援孔钻进的煤矿救援钻机换杆系统。结构力学分析及现场工业性应用表明,换杆系统可实现钻机换杆作业由人力参与向人工控制的转变,减轻了工人劳动强度、提高了安全操作水平,提高了起下钻效率,为救援孔快速施工提供了装备保障。