定向钻机泥浆泵用四挡变速箱设计研究

针对目前多数定向钻机泥浆泵使用定量马达驱动而无法调节泥浆泵排量的情况,设计了一种用于调节泥浆泵输入转速的四挡手动变速箱。该变速箱输入端通过联轴器与电机相联、输出端通过联轴器与泥浆泵输入轴联接,当需要调节泥浆泵流量时,通过手动调节变速箱挡位可实现泥浆泵流量定量调节。该变速箱采用两级传动减速,第1级传动为公共级,第2级则通过不同齿轮对的相互啮合,实现4个不同挡位变速。整个变速箱结构紧凑、操作简单可靠。

煤矿井下大流量泥浆泵车液压系统设计与研究

针对煤矿井下大流量泥浆泵车的使用要求以及开式液压系统和闭式液压系统的特点,提出了大流量泥浆泵车液压系统的总体方案。详细叙述了液压系统中泥浆泵马达回转系统和履带行走系统的组成元件、工作原理及主要液压部件功能。根据泥浆泵车的性能要求对液压系统中重要元件进行了参数计算和选型。考虑到煤矿井下工作环境及闭式液压系统的应用,在液压系统中采取了三种相应的冷却措施来提高系统的散热效果,并对冷却器进行了计算选型以满足大流量泥浆泵车液压系统的散热需求,能较好地适应于煤矿井下应用。

23000 N·m大直径定向钻机关键技术

针对煤矿井下顶板高位大直径定向钻孔对钻机的实际需求,研发了具备一次成孔直径153 mm以上的定向钻机成套装备;对钻机的总体布局、大流量泥浆泵车、大扭矩动力头、大推力给进系统、“刹车优先”逻辑控制液压系统、辅助上杆装置等关键技术进行了研究。钻机性能测试及在河南鹤壁三矿工业性试验结果表明:钻机整体性能稳定、泥浆泵车排渣能力强,大幅提高了顶板高位钻孔一次成孔直径和深度。

煤矿坑道钻机用履带式泥浆泵车及其应用

为实现煤矿坑道钻机钻进时搬迁便捷、作业安全、配套设备高度集成化,研制了煤矿坑道钻机用BLY 260/9型履带式泥浆泵车。泵车采用整体履带式结构,将钻机配套用附属装置集成到有动力、可自主行走的履带平台上。在晋煤集团成庄矿和寺河矿的现场试验表明,泥浆泵车配套坑道钻机尤其是定向钻机,技术方案先进可靠,瓦斯抽采钻孔施工效果良好,为煤矿坑道钻机的设备配置提供了一种有效的解决方法。

ZDY25000LDK智能化定向钻进装备关键技术研究

利用顺煤层、顶板高位钻孔抽采煤层气是当前煤矿井下煤层气综合治理最直接、有效的方法。提高定向钻孔钻进速度和起伏变化大、薄厚不均煤层中的钻遇率,降低施工人员劳动强度,提高钻孔事故预防能力,适应煤矿智能化发展需求,满足煤矿井下长距离定向钻孔施工的智能化钻进装备是当前煤矿井下钻探领域亟待解决的重要问题。基于地质导向和旋转导向钻进施工对钻机精确控制的实际需求,以及煤矿智能化发展的迫切需要,提出了基于防爆电液控制技术的煤矿井下长距离定向钻进装备自动化控制和分体紧凑布局设计的集成化解决方案。重点解决总体紧凑布局设计、关键执行部件设计、自动装卸钻杆技术、防爆电液控制技术、大流量泥浆泵单元设计等设计和技术。研制的ZDY25000LDK智能化定向钻进装备,实现了长距离定向钻进施工过程中自动化装卸钻杆控制、智能化定向钻进施工、参数实时监测以及典型故障智能诊断与预警等功能,使定向钻进装备的智能化水平得到全面提升,为旋转导向和地质导向施工,以及“以孔代巷”大直径定向钻孔高效施工提供了可靠装备保障。

BC800泵车泥浆泵并联运行的流量脉动特性分析

以煤矿井下定向钻机用BC800型泥浆泵车为研究对象,结合三柱塞往复式泥浆泵的瞬时流量计算公式,对其搭载的主、副泥浆泵同时工作的流量叠加效果进行了分析,采用Python语言编程计算和绘制了泥浆泵并联运行时的流量不均匀系数和瞬时流量曲线,对比了不同初始相位角下流量叠加的不均匀系数,提出了改善流量脉动的应用措施,为泥浆泵车的设计及使用提供了实践指导意义。

狭窄巷道小定向钻机及配套泥浆泵车的研制

针对现有定向长钻孔钻机在煤矿井下狭窄巷道及复杂地层条件应用存在的诸如结构体积偏大、功能结构与施工工艺匹配需改善、附属设备配套及操控性差等实际问题,研制了窄体型小定向钻机成套装备,通过现场工业性试验和长期推广应用验证了产品的性能与可靠性。阐明了该套设备的研制思路和必要性,以及解决的关键技术问题。

煤层气水平井钻井装备选型及优化

为满足煤层气水平井施工要求,降低钻井成本,调研总结常规水源钻机、石油钻机及车载钻机,结合煤层气水平井地质条件、作业环境、施工工艺等特点,优选适用于煤层气水平井用全液压车载钻机。对常规泥浆泵组进行特性分析,在柴油机输出端并联150 kW节能发电机,优化泥浆泵组。以常规石油固控系统为基础,设计适用于煤层气水平井用四级固控系统。形成一套适用于煤层气水平井用钻井装备。

矿用泥浆泵车控制系统的设计与试验

为了满足煤矿井下大功率定向钻探设备泥浆介质自动化冲洗要求,设计了一种矿用履带式泥浆泵车控制系统,实现了对泥浆泵车的远程操控。介绍了整个控制系统的硬件组成与搭建,阐述了控制算法的结构层次和设计流程,采用车间试验对系统的软硬件进行了检验。试验结果表明,该系统的通信速率满足工作需求,性能稳定,可应用于煤矿井下泥浆泵车整机控制。