ZDY2800LG高转速螺旋钻进技术装备应用

分析了松软煤层钻进的难点,提出了采用高转速螺旋钻进技术实现松软煤层快速钻进和高效排渣的解决方案,介绍了针对松软煤层钻进施工研制的ZDY2800LG型高转速履带钻机的结构和功能特点;对该钻机配套插接式螺旋钻杆采用高转速钻进工艺现场工业性试验进行了详细介绍。现场工业性试验验证了该套技术装备在钻孔成孔率、最大孔深、平均孔深、月均进尺和钻进效率等指标方面均有显著提升。     

松软突出煤层长钻孔装备及钻进工艺研究

为解决松软突出煤层瓦斯治理过程中,钻孔深度浅、钻进效率低、钻孔事故频发等长期影响煤矿正常生产的难题,从钻机的主要技术参数、负载敏感液压系统、高转速动力头和大行程推进机构等主要方面对高速钻机进行设计研究;并从可反旋转六方扣接头钻杆和高速切削松软煤层钻头2个方面设计长钻孔钻具;通过在具有代表性煤矿井下进行现场试验,对松软突出煤层长钻孔钻进关键工艺技术进行了分析和探讨,最终研制了一套松软突出煤层长钻孔装备与钻进工艺技术,实现了在松软突出煤层钻孔中施工深度不小于300 m的目标。     

高转速跨输送带螺旋钻机及其关键技术

针对当前松软突出煤层钻进用大扭矩钻机转速低、高转速钻机采用分体式结构搬迁使用麻烦等不足,结合松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工需要,研制了一款高转速、长行程、履带行走式的跨输送带螺旋钻机;开发了高转速动力头、长行程给进装置、吊装提升装置和具有保护功能的液压回路等关键技术;在晋城王坡煤矿现场试验结果表明:该钻机结构设计合理、液压系统先进、搬迁使用方便、钻进效率和钻孔成孔深度高,在松软突出煤层中具备200 m深的瓦斯抽采钻孔施工能力。     

松软突出煤层大功率坑道钻机研制与钻进工艺研究

针对松软突出煤层钻孔施工中对大转矩、大给进和起拔力以及具有孔口防喷和除尘功能履带钻机的需求,研制了一种自带孔口防喷装置、变幅可靠、方便、可跨输送带施工、适合松软突出煤层多层孔钻进、孔内事故处理能力强的大功率履带式钻机,同时针对松软突出煤层进行了三棱螺旋空气钻进工艺方法研究,通过工业试验验证了该钻机具有工艺适应性强、转矩大、搬迁方便、性能可靠、钻进效率高等特点,钻进工艺具有针对松软突出煤层条件适用性强的优势。     

高转速跨输送带钻机的研制与应用

为了减少瓦斯灾害,针对松软突出煤层钻孔施工的需求,研制了一款高转速、长行程的ZDY2800LG跨输送带螺旋钻进钻机。介绍了钻机的高转速动力头、长行程给进装置、吊装提升装置、具有保护功能的液压回路等关键技术。经过工业性试验表明:该钻机液压系统先进、搬迁方便、施工效率高,具备在松软突出煤层钻进200 m的能力。     

松软煤层ZDY5000RF大功率两体式履带钻机研制

针对松软突出煤层钻进装备钻进与事故处理能力不足、体积大集成性差等问题,结合松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工需要,研制了ZDY5000RF型大功率两体式履带钻机。该钻机采用两体式安全布局,履带驱动行走,增加了安全防护系统和防护措施,整机功率达到75 kW,额定转矩达到5 000 N·m,给进起拔力达到210 kN。现场试验选择在淮北祁南煤矿进行,在f值为0.5左右的松软突出煤层中,完成孔深200 m以上钻孔5个。试验结果表明：该钻机具有功率大、体积小、搬迁方便、安全性高、钻进和事故处理能力强等等显著优点,在松软突出煤层中具备200 m深瓦斯抽采的钻孔施工能力,为松软突出煤层矿井瓦斯灾害治理提供了设备保障。     

高转速螺旋钻进钻机在松软突出煤层中的应用研究

为了在有带式输送机的松软突出煤层巷道中高效抽采瓦斯,研制了具有高钻速、跨输送机施工能力、工艺适应性强等特点的ZDY2800LG型全液压钻机。文章介绍了该钻机的结构组成及主要参数,为检验钻机的性能,进行了工业性试验,通过地层摸索、寻求突破和高效钻进三个阶段详细介绍了钻机的工业性试验的整个过程,探索出了一条在松软破碎煤层中高效钻进的工艺方法。     

ZYWL-2600R型高转速全液压钻机的研制与试验

为了提高钻机在钻进软煤层瓦斯抽放孔时的工作效率,解决松软煤层施工中由于煤层塌孔造成排渣不顺而导致丢钻杆的问题,研制出了ZYWL-2600R型高转速全液压钻机。介绍了ZYWL-2600R型高转速全液压钻机的结构特点、技术参数以及在山西阳煤集团平舒煤业有限公司平舒煤矿井下工业性试验情况,总结了该钻机在松软煤层和易垮塌岩石中钻孔施工情况,施工结果证明高转速钻机比普通钻机在成孔率和钻孔深度方面有着明显的优势。     

松软破碎煤层定向长钻孔高效抽采技术研究

为有效解决松软破碎煤层透气性低导致的抽采效率低的问题,利用超大功率的ZYL-17000D定向钻机实现在松软破碎煤层中进行长距离钻进,采用随钻测量装置对长钻孔施工时出现的实际钻孔轨迹与设计钻孔轨迹进行实时比对,对存在偏差的钻孔进行及时纠偏,实现钻孔轨迹的实时跟踪控制。并在长平矿松软破碎煤层中进行现场施工,实现了钻孔长度达到300m的技术突破,每米钻孔抽采纯流量达到0.025m/min,与同一区域的普通顺层钻孔相比,抽采量提高了20.8倍,施工周期缩短了78d。大功率定向钻机长距离钻进的实验成功,验证了大功率定向钻机满足松软破碎煤层瓦斯治理需要,为松软破碎煤层的瓦斯治理提供了一种新的瓦斯治理思路。     

基于急倾斜煤层钻孔的大直径扩孔钻头研究

针对急倾斜煤层大直径钻孔采用大型机械施工造价昂贵、效率低下,采用普通钻机施工需多次更换钻头进行反复扩孔的问题,自主研制了一种"刮刀扩孔钻头"和"截齿扩孔钻头",能够充分利用煤层松软易碎的特点快速钻进形成大直径钻孔,提高了钻进效率,降低了工人劳动强度。