矿山发生事故导致人员被困井下时，通过地面钻孔进行救援是一种有效的手段。救援车载钻机可适应多种钻进工艺，具有地层适应性广、机动性高、事故处理能力强等优点，是矿山事故救援的理想机型。鉴于国产车载钻机在生命保障孔及大直径救援井施工中存在的不足，研制了ZMK5550TZJF50/120型车载钻机，开发了适应多种工艺的大能力动力头，采用大通孔主轴、大通径冲管、气举反循环气管安设接口等设计，转速转矩调节范围宽，可满足多种钻进工艺，实测最大转矩51 350 N·m，具备施工大直径钻孔和处理事故能力；设计了油缸-钢丝绳伸缩式桅杆给进装置，实现长工作行程14 m，短运输尺寸13.6 m，实测最大起拔力1 205 kN，具备孔内事故强力解卡的能力。将动力及电液控制系统集成至动力泵站，为车载钻机、钻杆输送系统、井口平台提供动力源和控制源，分体式布局解决了钻进能力提升与整机质量尺寸间的矛盾，满足道路运输要求，能充分发挥钻机的高机动性。为提高起下钻效率、机械化程度，减少工人数量并降低劳动强度，研制了钻具自动加卸系统，通过HG2-01型换杆装置、液压提引装置、自动拧卸装置协同作业，实现起下钻具效率小于3 min/根。钻机在宁夏梅花井矿完成了直径830 mm、深度624.1 m救援井的施工，平均机械钻速3.1 m/h，透巷井深654.1 m，具备600 m深度的钻孔救援能力，为我国矿山灾害救援提供了装备保障。

国家重点研发计划课题(2018YFC0808203)；

1 车载钻机地面钻孔救援应用案例
1.1 圣何塞矿难救援
1.2 平邑矿难救援
1.3 源江山矿难救援
1.4 车载钻机钻孔救援应用效果分析
2 车载钻机总体方案设计
3 钻机主要部件设计
3.1 动力头
3.2 伸缩桅杆式给进装置
3.3 专用底盘
4 液压系统及动力泵站
5 钻具自动加卸系统
5.1 HG2-01型换杆装置
5.2 液压提引装置
5.3 自动拧卸装置
6 车载钻机性能检测
7 工业性试验
7.1 示范工程现场地层情况
7.2 施工工艺流程
7.3 井身结构
7.4 工业性试验效果
8 结论

凡东,邹祖杰,王瑞泽,鲁飞飞,刘祺,王贺剑.地面救援车载钻机的研制[J].煤田地质与勘探,2022,50(11):35-44.