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主办单位：煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
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钻机设计

来源：煤田地质与勘探

行业视野

探矿

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  • 我国煤矿井下复杂地质条件下钻探技术与装备进展

    作者(Author)： 姚宁平, 王毅, 姚亚峰, 宋海涛, 王力, 彭涛, 孙新胜

    摘要：针对我国煤矿井下碎软煤层、坚硬岩层、冲击地压地层、破碎带、水敏性地层等复杂地质条件下钻探技术需求和存在的问题，总结了碎软煤层本煤层钻进与筛管护孔、碎软煤层梳状钻孔定向钻进、复杂顶板高位钻孔定向钻进、全断面硬岩穿层钻进、冲击地压卸压钻进等技术与装备方面的研究和应用情况。提出了碎软煤层双管护孔定向钻进及碎软煤层旋转定向钻进技术与装备的研究思路，有助于提升碎软煤层钻进的钻孔深度、护孔筛管直径和钻进效率等，而碎软煤层定向钻进技术与配套装备的完善也将促进碎软煤层瓦斯抽采模式的变革。防冲防突钻孔机器人的研究是煤矿井下复杂地质条件下钻探技术与装备的发展趋势，可为无人化矿井建设奠定基础；除此之外，还应着力解决好局部复杂地层对钻进的影响，更好地促进智能化钻探技术装备的进步，为煤矿安全高效生产提供保障。
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    煤田地质与勘探
    2020年第02期
    1024
    538
  • 基于ATO模式的煤矿井下多变幅履带钻机模块化平台开发

    作者(Author)： 宋海涛, 姚宁平, 姚亚峰, 韩健, 彭涛

    摘要：随着煤矿井下履带钻机客户定制化的不断普及，针对履带钻机产品种类及规格呈现精细化、多样化、复杂化等特点，成功开发了多变幅履带钻机模块化平台。分析了模块化平台研制过程中的4个关键环节：模块化平台的建设，模块化部件合理划分及开发，模块化部件的集成与开发，面向客户的模块化定制模式；提出了基于ATO 模式(订单装配模式)的多变幅履带钻机产品模块化定制流程。应用效果表明：多变幅履带钻机模块化平台的建立，产品研发周期缩短了75%，降低了新产品开发成本，提升了快速应对市场需求的能力，方便了产品升级、售后和生产组织管理。
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    煤炭科学技术
    2020年第02期
    728
    486
  • 煤矿井下钻机变幅机构的发展现状与展望

    作者(Author)： 姚亚峰, 姚宁平, 彭涛

    摘要：钻机变幅机构用于调节钻孔的开孔参数，即方位角、倾角和高度。针对不同种类钻机变幅机构的结构差异性及煤矿井下钻孔的施工特点，总结了煤矿井下钻机变幅机构对开孔参数的调整要求，提出了煤矿井下钻机变幅机构的研究目标，即能够快速准确地调节钻孔开孔参数及保障钻机施工的稳定性。总结出煤矿井下钻机变幅机构具有外形尺寸小、参数调节范围较大、施工时需要稳固可靠、调节过程自动化程度高的总体特点。对目前煤矿井下钻机几种常见变幅机构的结构特点、辅助稳固方式、控制方法、适用范围及存在的优缺点进行分析，提出了煤矿井下钻机向钻孔机器人发展过程中变幅机构在结构和控制方法方面的研究方向，建议重点从关节自动锁紧装置开发、变幅机构结构适应自动加卸钻杆模式的需求、钻孔开孔参数智能调节、开孔参数与底盘调平及机身稳固的协调控制等方面开展研究工作。研究成果为煤矿井下钻机装备智能化提供了研究思路。
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    煤炭科学技术
    2020年第02期
    636
    400
  • 冲击螺杆马达研制

    作者(Author)： 王四一, 李泉新, 刘建林, 赵江鹏, 杨冬冬

    摘要：针对常规单弯螺杆马达钻进硬岩层效率低、钻头和钻具消耗大的问题，采用在马达万向轴与钻头之间增加冲击机构的方法，研制了冲击螺杆马达，其具有冲击和定向双重功能。介绍了冲击螺杆马达冲击机构结构组成和工作原理、关键零部件设计、分析了冲击螺杆马达的特点。对Φ89 mm冲击机构进行了室内试验，测得其冲击力峰值达到5 000~9 000 N，与理论计算结果基本一致，由硬质合金与轴承钢组成的复合结构的冲锤和砧体的耐磨性能达到了工业性使用要求。在晋煤集团寺河煤矿进行了现场工业性试验，钻进效率较常规单弯螺杆马达提高20%~30%。
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    煤田地质与勘探
    2019年第05期
    635
    297
  • 15 000 N•m大功率定向钻机关键技术研究

    作者(Author)： 方 鹏

    摘要：基于本煤层超长距离定向钻孔和顶板高位大直径定向钻孔施工对钻机的实际需求，以及复合定向钻进技术对于钻机的功能配套问题，提出了采用模块化方式对大功率定向钻机进行功能开发和设计的技术思路。针对大功率配套、大能力输出和产品紧凑布局设计存在的矛盾，对15 000 N∙m大功率定向钻机的总体布局设计、大能力回转器与托板分析、大开口夹持器设计、动力与液压系统设计、关键部件的模块化设计等关键技术进行研究，并对钻机进行了负载性能测试，验证了钻机的各项性能参数达到设计要求。钻机的设计可有效提高各类瓦斯抽采钻孔施工效率，对于煤矿的瓦斯综合治理和降本增效具有明显作用。
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    煤田地质与勘探
    2019年第02期
    570
    273
  • ZDY2-1000LF型双臂履带钻机试验成功

    作者(Author)： 梅新

    摘要：<正>中煤科工集团西安研究院有限公司钻探研发中心研制的ZDY2-1000LF型全液压履带钻机近期进行了型式试验,现场各项数据正常,性能良好,试验获得成功。ZDY2-1000LF型全液压履带钻机采用分体履带形式,是我院首台双工作臂全液压坑道钻机,显著特点是宽度窄,移动灵活,可与掘进机交替施工,可用于煤矿井下探水孔、瓦斯孔等隐蔽致灾因素探查孔的高效施工。钻机具有两个可独立操作的工作臂,可同时施工不同
    煤田地质与勘探
    2018年第02期
    376
  • ZMK5530TZJ100型车载钻机的试验研究

    作者(Author)： 凡东

    摘要：车载钻机可满足多种钻进工艺施工,具有钻进效率高、事故处理能力强、机动灵活和操作简单等优点,主要用于地面煤层气抽采井的施工。为检验ZMK5530TZJ100型车载钻机的性能,在山西晋城进行了实钻验证,完成了一口终孔直径171.50 mm、井深1 675.39 m的水平定向煤层气抽采井。施工过程中,采用了空气潜孔锤、泥浆正循环、孔底马达定向钻进等不同的工艺,检验了钻机对工艺的适应性;潜孔锤最高钻速达32 m/h,泥浆循环最高钻速达11.2 m/h,钻进速度快;设置的多种电液联动保护功能,避免了因误操作造成的机构损坏;试验中未发生任何机械故障并成功处理一次卡钻事故,该钻机为地面煤层气抽采井施工提供了一款实用装备。
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    煤炭科学技术
    2018年第02期
    857
    392
  • ZDY750L底锚钻机在新元矿底板锚固施工中的应用

    作者(Author)： 李旺年, 邵俊杰, 郭相平

    摘要：针对煤矿巷道底板锚固施工布孔密集、钻机搬移频繁等问题,为提高巷道底板锚固孔的施工效率,研制的ZDY750L底锚钻机采用分体履带式结构,宽度窄,施工机动性强;采用摇臂式偏转机构,使钻机实现一次停车完成两个底板锚固孔的施工作业。以新元矿3号煤南区集中胶带大巷工业性试验为例,ZDY750L底锚钻机操作简单,移动灵活,定位精确,对底鼓巷道适应性强,降低了工人劳动强度,改善了工作面作业环境,实现了高效施工底板锚固孔作业的功能,为同类煤矿巷道底板治理提供借鉴及指导。
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    煤炭科学技术
    2018年第02期
    322
    417
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