煤矿井下用千米定向钻机通缆钻杆的研究

通缆钻杆是定向钻进过程中推进和支撑孔底马达运转和传递钻机动力,输送高压水、以及传输孔底信号的核心零部件,在计算通缆钻杆的静扭矩强度,抗拉强度和相关密封绝缘参数基础上,进行了相关的静扭矩强度,中心电缆密封及绝缘性工业性实验,其结果表明:所研制的通缆钻杆机械性能可靠,密封性能和绝缘性能稳定,通信数据传输持续准确,为进一步无人化自动千米定向钻进及千米定向钻孔机器人的研制奠定了一定的基础。     

确定采煤工作面倾向瓦斯抽采钻孔孔深的研究

通过建立运、回风顺槽附近煤层的极限平衡方程准确地计算出卸压区的宽度,然后利用工作面切眼的长度减去卸压区的宽度的方法,进而准确地计算出倾向顺层瓦斯抽采钻孔的孔深,为倾向顺层瓦斯抽采钻孔的瓦斯抽采设计提供科学的依据。结果表明,根据卸压区宽度公式可以有效计算卸压区的宽度来确定钻孔的孔深。     

煤矿井下近水平定向钻进配套钻杆的研制

针对进口定向钻进装备配套钻具在使用过程中出现的问题,结合我国煤矿具体地质赋存特点和定向钻进技术要求,通过对定向钻进配套钻具工作条件分析、材料优选、结构优化和性能检测,确定了中心通缆钻杆的螺纹结构和信号传递装置结构,研制成功了高强度(￠)73 mm中心通缆钻杆及其配套钻具,并制定了钻杆的性能检测标准.现场工业性试验期间,利用(￠)73 mm中心通缆钻杆实现了煤矿井下近水平定向钻进钻孔深度1 212 m,钻进过程中信号传递实时、高效、可靠,可满足煤矿井下随钻测量千米孔深定向钻进的使用要求.     

中心通缆钻杆及其在煤矿井下定向钻进中的应用

针对煤矿井下定向钻技术对钻杆的随钻测量通讯和强度要求,钻杆采用中心通缆方式,可实时传输钻孔随钻测量信号。采用高强度管材、特种螺纹丝扣结构、摩擦焊技术,可提高钻杆抗拉、压、弯、扭强度。并根据现场使用中存在的问题给出了解决方法。大佛寺煤矿随钻测量应用实例说明中心通缆钻杆满足最大孔深1200 m的随钻测量通讯和钻杆强度要求,朱仙庄梳状孔应用实例说明中心通缆钻杆满足最小弯曲半径54 m定向孔施工,哈沙图煤矿定向钻孔应用实例说明中心通缆钻杆满足急倾斜58°煤层定向孔施工。     

通缆钻杆薄壁螺纹胀扣失效分析及改进

通缆钻杆是定向钻进过程中的关键钻具,其力学性能的优劣直接影响定向钻孔的成孔能力。通过分析通缆钻杆的胀扣失效原因,指出了影响胀扣失效的关键因素,以此为依据优化加工方案及关键尺寸的精度控制。通过扭力试验表明,改进后的钻杆承载能力得到了大幅提升,φ73 mm通缆钻杆抗扭强度大于12 kN·m,完全能够满足6000型钻机定向钻孔的需要。     

矿用通缆钻杆车削加工自动下料系统设计

在分析某公司通缆钻杆车削加工工艺的基础上,选择刚性自动化生产设备来代替人工搬运操作,对钻杆的运输装置和下料装置的机械结构进行详细的设计。采用可编程逻辑控制器(PLC)对各个动作进行编程,确定控制系统的硬件架构和软件结构。该套设备可以将钻杆自动输送至数控车床的指定位置加工,再自动下料存储钻杆,整个过程实现自动化。     

穿层钻孔挠性钻杆研制及应用

针对高瓦斯工作面顶底板穿层钻孔有效抽采的煤孔段长度短,抽采率低的问题,研制了穿层钻孔挠性钻杆及其配套设备。通过三维建模计算分析,对挠性钻杆的结构进行优化设计;再通过室内模拟实验,测试挠性钻杆的抗扭强度、挠度及密封性能,试验结果表明,钻杆静态抗扭强度达到了4000N·m,挠曲率大于5°/m,且密封可靠,能够满足耐压8MPa的要求。现场工程实践表明:钻孔倾角20°~40°时,利用挠性钻杆施工钻孔的煤孔段长度达到设计长度2倍以上;倾角大于40°时,钻孔煤孔段长度达到设计长度1.5倍以上,钻孔煤孔段长度增大,瓦斯抽采率得到极大提高。     

煤矿用中心通缆式钻杆的设计

煤矿用中心通缆式钻杆能由孔口向孔底输送电力信号的同时,又能建立孔口与孔底设备之间的双向和高速的信息通道。介绍了通缆式钻杆外管的设计,内部结构的设计以及对信号传输过程有影响关键点的研究。这种关键技术只有给予充分重视,才能确保最终信号传输的稳定性与可靠性,为煤矿安全高效开采提供保障。     

四棱钻杆在松软煤层瓦斯钻孔施工中的应用

本文针对松软煤层瓦斯钻孔施工面临的难题,针对软煤钻孔孔壁失稳分析,结合三棱钻杆和刻槽钻杆优势,设计研发了一种新型四棱钻杆。通过现场工业试验,四棱钻杆相对其他常用钻杆,在正常钻进和造穴单位时间内的排渣量效率有明显提升,且极大降低了钻孔偏移度,保证了钻孔成孔精度,为解决松软煤层瓦斯钻孔成孔难题提供了一种新型钻杆设备。     

软煤钻杆研究进展及发展趋势

系统总结了软煤钻孔失稳机理及规律,提出钻孔失稳主要受煤体基本力学性质、孔周应力环境、孔隙压力及钻进方式等因素的影响,指出增大围岩力学强度,减小塑性区范围与钻孔径向位移是提高钻孔稳定性及成孔率的关键。分析了现有钻孔失稳控制技术的适用条件及优缺点,认为研发随钻护孔防喷与可视化修复一体化技术是瓦斯抽采钻孔失稳防治的发展方向。系统梳理了传统注浆加固材料的研究现状,认为研制并使用兼具固孔抑喷与释放瓦斯潜能的纳米浆泡材料,能延长钻孔服务周期,提高瓦斯抽采效率,应用前景可观。

     

深孔绳索取心钻杆质量控制措施

在优化深孔绳索取心钻杆结构设计、选用优质钢材基础上,制定合理的加工工艺和检测规程,配齐相应的检测器具。通过严格的工艺控制,确保钻杆质量稳定,满足深孔绳索取心钻进需要。     

浅析大吨位、超长孔深锚索钻孔孔斜控制

在大吨位、超长孔深锚索支护施工中,钻孔孔斜控制对预应力锚索锚固效果有着较大的影响,在分析了造孔孔斜成因的基础上提出了大孔深锚索钻孔孔斜的预防和控制处理措施。     

边坡钻孔测斜仪导管导槽方位测量仪的研制

说明了方位测量仪的研制目的及磁通门的工作原理， 利用磁通门可测量地磁场强的特点做为方位仪的传感元件， 方位仪的研制成功及在露天矿的应用     

GT－1型工程导向孔多功能无线探测仪和GD－200型钻机在非开挖铺线技术中的应用

介绍ＧＴ－１型工程导向孔多功能无线探测仪的功能、组成参数和ＧＤ－２００型全液压动力头式钻机的组成、性能、主要参数、主要特点以及两者在非开挖铺设管线技术中的配套试验情况     

钻式采煤机螺旋钻杆参数化设计

钻式采煤机是一种用于薄与极薄煤层的开采设备,螺旋钻杆是钻式采煤机传递动力、输送煤炭的重要部件,其设计强度和使用性能是影响钻式采煤机工作性能的主要因素。为了实现钻式采煤机螺旋钻杆的参数化设计,在分析煤块颗粒与螺旋叶片之间动力学关系的基础上,得到螺旋钻杆主要参数及设计公式,并结合参数化设计方法,利用DriveWorks Solo软件编写设计程序,建立用户界面以实现螺旋钻杆的自动装配、干涉检查以及间隙验证,最终得到不同参数系列的螺旋钻杆三维模型。对螺旋钻杆进行参数化设计缩短了设计周期,提高了设计效率,有利于实现螺旋钻杆产品系列化。     

曲轴润滑油孔及连接法兰孔专用钻床的研制

通过对曲轴润滑油孔及连接法兰孔进行工艺分析,按照模块化设计方式研制出一种能同时加工曲轴润滑油孔及法兰连接孔的专用钻床。该专机适用性强,工作效率高,具有较大的实用推广价值。     

螺杆钻具在梁宝寺矿风井冻结孔施工中的应用

梁宝寺矿风井冻结孔施工中，采用螺杆钻具进行钻孔纠偏，效果明显，纠偏成功率高，保证了钻孔施工质量，同时减少了钻孔施工辅助时间，提高了工效，风井共布置钻孔54个，其中26个孔采用了定向纠偏，共纠偏66次，成功率达95%，钻孔平均台月效率为2000m，最高达2528m，由于钻孔施工质量好，该工程被评为优良工程。     

ZDY3000LG高转速钻机螺旋钻杆的研究与应用

通过对煤矿井下高转速螺旋钻进工艺进行分析,结合ZDY3000LG型钻机参数,设计了ф110/63.5 mm高转速钻进工艺用螺旋钻杆,包括螺距、螺旋头数等参数及联接结构。现场工业试验中,使用设计钻杆钻进最深钻孔深度达330 m,创国内螺旋钻进孔深最高记录,表明螺旋钻杆结构设计合理,强度可靠,能满足高转速螺旋钻进工艺的使用要求。     

离合式卡盘在钻杆装拆中的应用

为解决大扭矩钻机中卡盘结构庞大以及自动钻机中钻杆加接结构复杂问题,结合钻机在钻进中实际使用情况,通过对钻杆装卸特点分析,提出可离合式液压卡盘结构同钻杆联接器相结合,采用联接器进行钻杆加接钻进,离合卡盘用于钻杆拆卸,提高钻杆钻进中的可靠性,降低卡盘的使用率,优化卡盘结构和自动钻机结构,优化钻机结构。