地质前探轻便高效钻机的研制与应用.pdf

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1、56探矿工程(岩土钻掘工程)2014年第41卷第6期地质前探轻便高效钻机的研制与应用韩必武，姚亚峰，刘亦洋，汪芸(1．淮南矿业集团有限责任公司，安徽淮南232001；2．中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西西安710077)摘要：为了确保煤矿井下采掘工作面施工安全，防止因地质条件不清造成安全生产事故，需对施工前方进行地质前探。淮南矿区原来使用的地质前探钻机由于功率太小或搬迁困难，不能很好地满足地质前探钻孔施工需要。以中煤科工集团西安研究院有限公司生产的ZDY1200S型全液压坑道钻机为原型，对其液压系统和主要零部件进行优化设计，以满足地质前探的使用要求。经过现场试验

2、，应用效果良好。关键词：前探；坑道钻机；液压系统；夹持器中图分类号：P634．31文献标识码：A文章编号：1672—7428(2014)06—0056—03DevelopmentandApplicationofthePortableEficientDrillforPreliminaryGe0logicalExploration／HANBi一u，YAOYa-reng，U一，WANGYun(1．HuainanMiningGroupCorporationLtd．，HuainanAnhui232001，China；2．Xi’anResearchInstituteofChin

3、aCoalTechnology＆EngineeringGroupCorp．．Xi’anShaanxi710072．China)Abstract：Topreventtheaccidentscausedbyuncleargeologicalconditionsandensuretheconstructionsafetyatminingface，preliminarygeologicalexplorationshouldbedone．Theoriginallyusedundergrounddrillingmachinecouldontsatisfytheneedofpre

4、liminarygeologicalexplorationbecauseofthesmallpoweranddifficultrelocation．TakingZDY1200Sfullhy—draulicundergrounddrillingmachineasaprototype，thedesignofhydraulicsystemandmaincomponentsareoptimizedtomeettheapplicationrequirementsofpreliminarygeologicalexploration．Thefieldtestprovesthego

5、odeffect．Keywords：preliminarygeologicalexploration；tunneldrillingmachine；hydraulicsystem；gripper0引言1钻机设计淮南矿业(集团)有限责任公司矿区煤炭资源中煤科工集团西安研究院有限公司生产的储量大¨，但是地质条件复杂，煤层松软，透气性ZDY1200S型钻机采用分体式结构，钻孔施工能力低，瓦斯含量大，瓦斯压力高，是全国闻名的瓦斯重适中，钻机可分为主机、泵站和操纵台3个部分(见灾矿区。在工作面巷道掘进时必须严格遵守“探图1)，每个部分的质量较小，各部分之间用胶管连掘”一体化要求

6、，坚持“有掘必探，先探后掘”的原接，摆布灵活、解体性好，主要技术参数为：额定转矩则，并结合掘巷的实际状况进行钻探施工。1200—320N·m，额定转速80～280r／rain，钻杆直为了准确掌握巷道掘进时前方层位可能出现的径50／63．5mm，最大给进／起拔力36／52kN，主轴倾瓦斯、水、顶底板等灾害情况，确保采掘工作面的施角-4-90。，主轴通孔直径75mlTl，给进／起拔行程650工安全，防止因地质条件不清造成安全生产事故，一mill，系统额定压力21／12MPa，电动机额定功率22般都是通过使用钻机施工前探孔来进行探测。由于kW，主油泵排量0～40mL／r，

7、副油泵排量10mL／r。前探钻孔施工具有过程短、施工频繁等特点，钻机挪移的工作量很大，因此选择合适的钻机对安全生产和高效施工有着非常重要的意义。淮南矿区选择使用的钻机有小型立轴式钻机和中煤科工集团西安研究院有限公司研制的ZDY3200S型钻机。前者虽然机身轻巧但是功率小，而后者虽然能够满足施工前探孑L的孔深要求，但其质量较大，搬运困难。图1ZD~1200S型钻机为了解决上述问题，淮南矿业集团与中煤科工集团西安研究院有限公司合作研发了一款轻便高通过在几个矿井的施工应用，其钻进能力满足效、适合淮南矿区地质前探钻孔的钻机。地质前探钻孔的需求，但也存在液压系统联动较少、