煤礦瓦斯高效抽采新技術(shù)工藝

1、煤礦瓦斯高效抽采新技術(shù)工藝主要內(nèi)容 1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù)及裝備 2、松軟煤層抽放鉆孔關(guān)鍵技術(shù)及裝備 3、立體交叉鉆孔布孔增透技術(shù) 4、高壓水射流擴(kuò)孔技術(shù)與工藝 5、水力導(dǎo)噴增流提透技術(shù) 6、深孔預(yù)裂控制爆破增流提透技術(shù)及工藝 7、V錐流量計1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù)1）簡介（1）長鉆孔是實(shí)施“先抽后采、抽放達(dá)標(biāo)”的重要前提。近年來，西安院、重慶院等，研制成功了施工長500-1000m鉆孔系列裝備。（2）定向鉆進(jìn)工藝和穩(wěn)定組合鉆具 也是實(shí)現(xiàn)長鉆孔施工成功的關(guān)鍵。1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù)2）鉆機(jī) 特點(diǎn)：分體式：整機(jī)分為主機(jī)、操作臺和泵站3大部分；全液壓、雙泵，可分流

2、、合流以滿足各種鉆進(jìn)工況要求鉆速、鉆矩和給進(jìn)/起拔力范圍較大，處理孔內(nèi)事故能力較強(qiáng)。主機(jī)示意圖1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù)2）鉆機(jī)主要部件簡介：動力頭是鉆機(jī)的核心部件，采用手動調(diào)節(jié)油流量的變量馬達(dá)（高速、小轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)）配一個大速比傳動箱（NGW型行星齒輪機(jī)構(gòu)為第1級傳動），實(shí)現(xiàn)鉆速和轉(zhuǎn)矩的大范圍無級調(diào)速，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、效率高。1-變量馬達(dá)；2-太陽輪；3-馬達(dá)座；4-行星輪：5-行星輪架；6-小齒輪；7-大齒輪；8-配油套；9-卡盤；10-傳動箱體；11-主軸圖2 -5 回轉(zhuǎn)器結(jié)構(gòu)圖1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù)2）鉆機(jī)主要部件簡介：液壓卡盤150m以上鉆機(jī)普遍采用膠筒式液壓卡盤

3、，其特點(diǎn)是：卡盤采用膠筒式結(jié)構(gòu)，靠液壓直接作用到機(jī)械夾緊鉆桿，幾乎沒有中間元件，夾緊可靠；油壓作用面積大，卡緊力大；不用軸承，結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小，轉(zhuǎn)動慣量??；當(dāng)卡瓦和鉆桿磨損后，夾緊力不減。1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù)2）鉆機(jī)主要部件簡介：膠筒式液壓卡盤的工作原理是：高壓油經(jīng)主軸及卡盤后端蓋上的小孔進(jìn)入膠筒外側(cè)的密封腔中，膠筒中部受到徑向的壓力而收縮，迫使卡瓦組向中心移動而夾緊鉆桿?；赜蜁r，卡瓦組在彈簧的作用下，自動復(fù)位而松開鉆桿。在膠筒的中部設(shè)有支承環(huán)，它頂住膠筒外緣形成高壓油腔的密封，并限制其變形的范圍?；宓淖饔檬欠乐鼓z筒擠入卡瓦體之間。1-傳拉盤；2-后端蓋；3-端壓環(huán)；4-卡

4、盤體；5-支撐環(huán)；6-膠筒；7一傳扭盤；8-前端蓋；9-卡瓦；10-復(fù)位彈簧；II-墊片膠筒式液壓卡盤示意圖1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù)2）鉆機(jī) 主要部件簡介：液壓夾持器是固定孔內(nèi)鉆具的重要部件。其工作原理是常開式夾持器與常閉式夾持器的結(jié)合。常閉部分可保證機(jī)身在最大傾角時鉆桿秤在自重作用下不下滑。常開部分的副油缸可以在回轉(zhuǎn)器反轉(zhuǎn)時，通人壓力油產(chǎn)生一個附加推力，使夾緊力為碟形彈簧的張力和副油缸的推力之和，保證可靠地夾緊鉆桿。松開夾持器時，副油缸已卸壓，主油缸的推力只需克服碟形彈簧的張力即可，所以開啟壓力低，有利于液壓系統(tǒng)的壓力協(xié)調(diào)，提高液壓系統(tǒng)的效率。1-滑軌；2-主活塞；3-卡瓦及卡瓦座

5、；4-復(fù)位彈簧；5-插桿；6-碟形彈簧；7-副油缸夾持器結(jié)構(gòu)示意圖 1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù)2）鉆機(jī) 主要部件簡介：給進(jìn)裝置及機(jī)架鉆機(jī)的給進(jìn)裝置功能：A.可以實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)器的往復(fù)移動，完成起、下鉆具工序和在鉆進(jìn)過程中控制孔底壓力滿足鉆頭連續(xù)破巖的要求； B. 孔內(nèi)出現(xiàn)事故時能進(jìn)行強(qiáng)力起拔。鉆機(jī)的給進(jìn)裝置構(gòu)成：由2個雙桿油缸并列安裝構(gòu)成，活塞桿固定在機(jī)身兩端的擋板上，有效地利用機(jī)身的長度和寬度，并增加了機(jī)身的剛度；缸筒沿活塞桿往復(fù)運(yùn)動，改善了缸筒的導(dǎo)向性，延長了油缸的使用壽命。油缸的擋環(huán)插入拖板的馬蹄形擋塊之間，裝拆方便。機(jī)架用于安裝給進(jìn)裝置，起支撐作用，承受鉆機(jī)給進(jìn)、起拔時的反作用力和回

6、轉(zhuǎn)時的翻轉(zhuǎn)扭矩。機(jī)架由前后立柱和調(diào)角油缸等部件組成。通過調(diào)角油缸調(diào)節(jié)機(jī)身角度來滿足鉆孔傾角的要求。1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù)2）鉆機(jī) 主要部件簡介：液壓步履機(jī)構(gòu)用途：鉆機(jī)常常要在一個鉆場施工數(shù)個鉆孔，為便于就近搬遷，減輕勞動強(qiáng)度，縮短施工準(zhǔn)備時間，在幾種深孔鉆機(jī)上配備了帶中心轉(zhuǎn)向的液壓步履機(jī)構(gòu)。構(gòu)成及其作用：液壓步履機(jī)構(gòu)由支腿油缸、平移油缸、中心轉(zhuǎn)向油缸、上下底盤等部件組成。上下兩層底盤之間設(shè)有滑軌。支腿油缸和上述主機(jī)各部件都安裝在上盤上；在下盤中部裝有中心轉(zhuǎn)向油缸。上下盤之間裝有平移油缸，其缸筒和活塞桿分別與上盤和下盤鉸接。通過操縱臺控制支腿油缸和平移油缸交替動作即可完成主機(jī)的前后步

7、移。當(dāng)需要轉(zhuǎn)向時，可操縱中心轉(zhuǎn)向油缸使主機(jī)整體升離地面，通過人力直接推動主機(jī)轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)到所要求的位置后，再使整機(jī)落下。為在鉆場能牢固安裝鉆機(jī)，在上盤側(cè)面對稱布置4個單體液壓支柱的支座。在鉆機(jī)的方位調(diào)整好以后，頂緊單體液壓支柱。有支座的夾持即使支柱松動也不會翻倒砸傷人。1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù)2）鉆機(jī) 主要部件簡介：液壓步履機(jī)構(gòu)1-回轉(zhuǎn)器；2給進(jìn)裝置及機(jī)架；3夾持器；4液壓步履機(jī)構(gòu)主機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù)2）鉆機(jī) （1）近水平深孔5001000m全液壓坑道鉆機(jī) 型 號 ZDY6000S(MK-6)ZDY8000SZDY10000S(MK-7)額定扭矩/N.m600

8、0160080002100100002600額定轉(zhuǎn)速/r.min-1602104516035130最大起拔/給進(jìn)力/kN190/250給進(jìn)/起拔行程/mm1000主軸傾角/o-1010給進(jìn)/起拔速度/m.S-1主副泵合流給進(jìn)00.25副泵給進(jìn)00.05液壓系統(tǒng)額定壓力/MPa主油泵28副油泵21電機(jī)功率/kw7590油箱有效容積/L280配套鉆桿直徑/mm73/8989總質(zhì)量/kg5600主機(jī)外形尺寸（長X寬X高）mXmXm2.66X1.43X1.921、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù)2）鉆機(jī) （1）近水平深孔5001000m全液壓坑道鉆機(jī) 型 號 ZDY3500L定向鉆機(jī)注最大鉆進(jìn)深度100

9、0m測斜精度 ：傾角：0.1 ；工具角：0.5 終孔直徑 /mm96額定扭矩/N.m1擋最大輸出扭矩35002擋最大輸出扭矩2750 輸出轉(zhuǎn)速/rpm1 擋10-9002 擋10-1200最大起拔/給進(jìn)力/kN160主油泵額定壓力/MPa29額定流量L/min180電機(jī)功率/kw90 kw 1140 v/660v油箱有效容積/L280配套鉆桿直徑/mm70/89總質(zhì)量/kg14000主機(jī)外形尺寸（長X寬X高）mXmXm4000 x 2183 x 1660mm ZDY3500L定向鉆機(jī)特點(diǎn)：1、精確的測斜定位系統(tǒng)，對鉆進(jìn)軌跡的傾角、方位角、工具面角、溫度等參數(shù)，可進(jìn)行實(shí)時準(zhǔn)確的檢測和顯示，以便鉆

10、手及時調(diào)整施鉆參數(shù)，確保實(shí)際鉆進(jìn)軌跡與設(shè)計相符。2、給進(jìn)系統(tǒng)，采用液壓與鏈條結(jié)合傳動，其具有結(jié)構(gòu)緊湊、力傳遞平穩(wěn)、進(jìn)給行程加倍等特點(diǎn)。3、前后夾持裝置，采用密閉式夾持機(jī)構(gòu)，利用強(qiáng)力彈簧和環(huán)形液壓缸來實(shí)現(xiàn)鉆桿的夾緊與放松，具有松、緊速度快，精度高，同步性好，同軸度高且夾緊可靠等特點(diǎn)。4、特殊合金鋼、特殊熱處理的柔性鉆桿，其強(qiáng)度高，韌性好，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的定向鉆進(jìn)軌跡，具有通纜結(jié)構(gòu)，結(jié)合定向鉆進(jìn)工況，鉆桿采用特殊螺紋連接，密封性好，入扣容易，不粘扣，強(qiáng)度高，可有效減少斷桿事故的發(fā)生。5、穩(wěn)定可靠的孔底動力，孔底螺桿馬達(dá)采用國內(nèi)和國際知名品牌，具有效率高、穩(wěn)定性好、壽命長以及輸出轉(zhuǎn)速范圍寬和扭矩大等特點(diǎn)

11、。6、高強(qiáng)度的焊接機(jī)身，采用計算機(jī)輔助設(shè)計并經(jīng)過有限元分析 進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。機(jī)身全部采用高強(qiáng)鋼板制造，保證了機(jī)身在復(fù)雜工礦下的強(qiáng)度和剛度要求。1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù)2）鉆機(jī) （1）近水平深孔5001000m全液壓坑道鉆機(jī) 型 號 ZDY3500F定向鉆機(jī) 注最大鉆進(jìn)深度1000m測斜精度 ：傾角：0.1 ；工具角：0.5給進(jìn)模塊(330014701150mm）重4t ;動力模塊(352014001200mm)重2.5t ;控制模塊(269013001720mm )重1.8 t 。 終孔直徑 /mm96額定扭矩/N.m1擋最大輸出扭矩35002擋最大輸出扭矩2750 輸出轉(zhuǎn)速/rpm1

12、 擋10-9002 擋10-1200最大起拔/給進(jìn)力/kN160主油泵額定壓力/MPa29水泵額定壓力/MPa7電機(jī)功率/kw90 kw 1140 v/660v油箱有效容積/L280配套鉆桿直徑/mm70/89總質(zhì)量/kg14000主機(jī)外形尺寸（長X寬X高）mXmXm4000 x 2183 x 1660mm ZDY3500F定向鉆機(jī)特點(diǎn)：1、測斜精度高。采用先進(jìn)的石英加速度計和磁通門傳感器，分別對重力加速度、大地磁場的變化進(jìn)行測量，確定鉆進(jìn)軌跡，以保證精確造斜或糾偏。運(yùn)行穩(wěn)定、能耗低，精度達(dá)到0.5，高于國內(nèi)同類產(chǎn)品。2、孔位靶向性好。特殊設(shè)計的鉆桿，柔性好、強(qiáng)度高、重量輕。靶向精度高，有效減

13、少定向鉆孔的參數(shù)調(diào)整次數(shù)，提高鉆孔精度和效率。3、輸出扭矩大。動力頭兩檔機(jī)械變速，輸出最大扭矩為3500Nm，高于國內(nèi)外同類產(chǎn)品。預(yù)開孔能力強(qiáng)，并減少定向鉆孔時出現(xiàn)抱卡鉆現(xiàn)象。4、可多功能鉆孔。除進(jìn)行孔底馬達(dá)定向鉆孔外，還可進(jìn)行孔口回轉(zhuǎn)螺旋鉆孔，輸出扭矩能夠滿足常規(guī)鉆孔需要。另外還具有勘探取芯功能，可完成煤層取樣工作。5、系統(tǒng)配置高。液壓系統(tǒng)元件全部采用國際或國內(nèi)知名品牌，三聯(lián)液壓泵具有負(fù)載敏感功能。測斜系統(tǒng)采用高端元件，孔底馬達(dá)可選國內(nèi)或國際知名品牌。6、巷道適應(yīng)性強(qiáng)。整機(jī)分為動力模塊、操縱模塊和給進(jìn)模塊，可實(shí)現(xiàn)分塊下井，單獨(dú)運(yùn)輸，且現(xiàn)場擺放靈活。7、施鉆范圍大。給進(jìn)機(jī)構(gòu)可雙向旋轉(zhuǎn)，施鉆可調(diào)

14、角度為90，能360全方位全角度施鉆。8、附屬設(shè)備齊全：封口器、氣水分離器、拌漿裝置、注漿泵、取芯絞車、打撈工具等。該機(jī)可解體為三大模塊：控制模塊；給進(jìn)模塊）；動力模塊。 1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù)ZDY8000S/ZDY10000S全液壓鉆機(jī)（MK-7型）一適應(yīng)范圍： ZDY8000S/ZDY10000S型鉆機(jī)是目前國內(nèi)煤礦巷道鉆進(jìn)能力最大的全液壓近水平孔鉆機(jī)。它具有大扭矩、給進(jìn)/起拔力強(qiáng)等特點(diǎn)。適用于煤礦井下瓦斯抽放大直徑（=150200mm）近水平長鉆孔的施工。1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY8000S/ZDY10000S全液壓鉆機(jī)（MK-7型）二、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1.采用全

15、液壓動力頭結(jié)構(gòu)，由主機(jī)、泵站、操縱臺三大部分組成，解體性強(qiáng)。主機(jī)設(shè)有步履行走機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，使搬遷更方便，鉆場布置更加靈活；2.雙泵液壓系統(tǒng)，使回轉(zhuǎn)與給進(jìn)工藝參數(shù)可以獨(dú)立調(diào)節(jié)。變量油泵和變量馬達(dá)的有機(jī)組合使轉(zhuǎn)速和扭矩調(diào)整范圍擴(kuò)大并實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，提高了鉆機(jī)對不同鉆進(jìn)工藝的適應(yīng)能力；3.液壓自動擰卸鉆具，減輕了工人的勞動強(qiáng)度，提高了工作效率；4.雙油缸給進(jìn)/起拔鉆具，使給進(jìn)/起拔能力增大，提高了處理孔內(nèi)事故的能力；5.通孔式的回轉(zhuǎn)器結(jié)構(gòu)設(shè)計，通過更換不同尺寸的卡瓦組可適用不同直徑的外平鉆桿，鉆桿長度也不受鉆機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸的限制；6.用支撐油缸調(diào)整機(jī)身的傾角既方便省力又安全可靠；7.操縱臺集中操縱，使操

16、縱人員可遠(yuǎn)離孔口，確保了人身安全；8.完備的液壓保護(hù)裝置和通用性強(qiáng)的液壓元件，提高了鉆機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。 1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù)ZDY8000S/ZDY10000S全液壓鉆機(jī)（MK-7型）三、應(yīng)用實(shí)例情況簡介 2002年12月819日，在陜西銅川礦務(wù)局陳家山煤礦415區(qū)段附近施工。試驗歷時11天，純鉆進(jìn)時間約138小時，累計進(jìn)尺1667.5m，平均時效為12.13m/h，采用一次成孔的鉆進(jìn)工藝，先后完成了鉆機(jī)能力孔和試驗孔兩個鉆孔。該鉆孔用于抽放瓦斯，平均瓦斯抽放量達(dá)到14m3/min，抽放瓦斯?jié)舛葹?0%。其中一個鉆孔孔深865m，最高時效達(dá)到28m/h，開孔直徑300mm

17、，終孔孔徑150mm，是當(dāng)時我國煤礦井下施工成孔最長、孔徑最大的近水平定向全煤鉆孔。煤層情況簡介 鉆孔在4#2煤層中施工，該煤層含數(shù)層夾矸，夾矸多為泥巖或炭質(zhì)泥巖。施工區(qū)段地質(zhì)構(gòu)造主要以褶皺構(gòu)造為主，屬高瓦斯地區(qū)，煤的平均厚度為10m，煤層傾角57。1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY8000S/ZDY10000S全液壓鉆機(jī)（MK-7型）1#鉆孔施工簡介：開孔傾角上仰6，方位平行于415運(yùn)順，孔深802.5m （其中孔深0420m段，孔徑為193mm；孔深420500m段，孔徑為153mm；孔深500802.5m段，孔徑為113mm）。在鉆進(jìn)過程中，先后穿越煤層及泥巖（其中前380m在煤

18、層中鉆進(jìn)，測斜儀對鉆孔傾角進(jìn)行測量，鉆孔傾角最大為6.5，最小為6，與開孔傾角大致相同）?？咨?80m以后先是換用113mm四翼刮刀鉆頭，鉆頭后跟3個穩(wěn)定器。鉆孔軌跡一直保持在泥巖中鉆進(jìn)至802.5m終孔。1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù)ZDY8000S/ZDY10000S全液壓鉆機(jī)（MK-7型）2#鉆孔施工簡介：開孔傾角上仰5.3，方位右偏415運(yùn)順3。終孔孔深865m（孔深 0712m段，孔徑為153mm；孔深 712865m段，孔徑為113mm）。鉆進(jìn)施工時，先后通過煤層、炭質(zhì)泥巖。用造斜組合鉆具鉆進(jìn)至337m時，經(jīng)測斜儀對鉆孔進(jìn)行傾角測量，最大傾角為-1，最小傾角為-1.5，鉆孔下斜

19、。根據(jù)礦上提供的地質(zhì)資料，為使鉆孔軌跡保持在煤層中，換用保直組合鉆具鉆進(jìn)，鉆進(jìn)至855m時，進(jìn)入炭質(zhì)泥巖，繼續(xù)鉆進(jìn)10m，（其中855m在煤層中鉆進(jìn)）。1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY8000S/ZDY10000S全液壓鉆機(jī)（MK-7型）鉆具應(yīng)用情況簡介 在此次施工中采用煤科總院西安研究院研制的8類金剛石復(fù)合片鉆頭：75mm的內(nèi)凹三翼金剛石復(fù)合片鉆頭；113mm內(nèi)凹三翼金剛石復(fù)合片鉆頭；113mm四翼刮刀金剛石復(fù)合片鉆頭；94金剛石復(fù)合片組合擴(kuò)孔鉆頭；113mm金剛石復(fù)合片組合擴(kuò)孔鉆頭；153mm金剛石復(fù)合片導(dǎo)向擴(kuò)孔鉆頭；193mm金剛石復(fù)合片導(dǎo)向擴(kuò)孔鉆頭和300mm金剛石復(fù)合片導(dǎo)向

20、擴(kuò)孔鉆頭，8類鉆頭經(jīng)使用，效果良好，特別是對于堅固性系數(shù)f=0.82.5煤巖互層地層有很好的適應(yīng)性和鉆進(jìn)性能。在煤層中鉆進(jìn)時，平均時效可達(dá)18m/h以上。1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY6000S型全液壓鉆機(jī)(MK-6型) 一適應(yīng)范圍：ZDY6000S型全液壓鉆機(jī)是動力頭式全液壓鉆機(jī)，具有扭矩大、給進(jìn)/起拔力強(qiáng)等特點(diǎn)。適用于煤礦井下瓦斯抽采大直徑近水平長鉆孔和地質(zhì)勘探孔等。1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY6000S型全液壓鉆機(jī)(MK-6型) 二、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 1.采用全液壓動力頭結(jié)構(gòu)，由主機(jī)、泵站、操縱臺三大部分組成，解體性強(qiáng)。主機(jī)設(shè)有步履行走機(jī)構(gòu)使搬遷更方便，鉆場布置更加靈

21、活； 2.雙泵液壓系統(tǒng)，使回轉(zhuǎn)與給進(jìn)工藝參數(shù)可以獨(dú)立調(diào)節(jié)。變量油泵和變量馬達(dá)的有機(jī)組合使轉(zhuǎn)速和扭矩調(diào)整范圍擴(kuò)大并實(shí)現(xiàn)了無級調(diào)速，提高了鉆機(jī)對不同鉆進(jìn)工藝的適應(yīng)能力； 3.液壓自動擰卸鉆具，減輕了工人的勞動強(qiáng)度，提高了工作效率；1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY6000S型全液壓鉆機(jī)(MK-6型) 二、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 4.雙油缸給進(jìn)與起拔鉆具，使給進(jìn)、起拔能力增大，提高了鉆機(jī)處理孔內(nèi)事故的能力； 5.通孔式的回轉(zhuǎn)器結(jié)構(gòu)設(shè)計，通過更換不同尺寸的卡瓦組可適用不同直徑的外平鉆桿，鉆桿的長度也不受鉆機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸的限制； 6.用支撐油缸調(diào)整機(jī)身的傾角既方便省力又安全可靠； 7.操縱臺集中操縱，使操縱人員

22、可遠(yuǎn)離孔口，確保了人身安全； 8.完備的液壓保護(hù)裝置和通用性強(qiáng)的液壓元件，提高了鉆機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。 1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY6000S型全液壓鉆機(jī)(MK-6型) 三、應(yīng)用實(shí)例 現(xiàn)場使用情況一： 1998年12月-1999年1月，在陽泉煤業(yè)集團(tuán)一礦井下4108工作面進(jìn)行現(xiàn)場試驗，歷時35天,沿煤層頂板定向鉆進(jìn)試驗孔2個。1號試驗孔孔深508m，2號試驗孔孔深603.5m。 試驗鉆孔布置在距12號煤層約36m的灰白色中砂巖頂板中，硬度6-7級。巖層厚約7m。 采用全回轉(zhuǎn)、二次成孔鉆進(jìn)工藝。配用89 mm專用鉆桿、鉆孔定向穩(wěn)定器、復(fù)合片鉆頭及其它配套機(jī)具。 2號試驗孔，開孔

23、仰角2.5，使用113 mm復(fù)合片鉆頭鉆進(jìn)，用穩(wěn)定組合鉆具控制鉆孔方向，施工先導(dǎo)孔，鉆至603.5m終孔；再換用193 mm的復(fù)合片擴(kuò)孔鉆頭，擴(kuò)孔至502.9 m，之后又使用153 mm擴(kuò)孔鉆頭鉆至603m。先導(dǎo)孔平均每班進(jìn)尺50m，193 mm鉆頭擴(kuò)孔平均每班進(jìn)尺30m，鉆孔歷時22天（包括處理孔內(nèi)事故）。 1號試驗孔，開孔仰角2，終孔深度508m，先導(dǎo)孔最高班進(jìn)尺118m，鉆孔歷時10天。經(jīng)測斜終孔位置偏差小于孔深的1，達(dá)到了設(shè)計孔的要求。1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY6000S型全液壓鉆機(jī)(MK-6型) 三、應(yīng)用實(shí)例 現(xiàn)場使用情況二：2000年10月1日11月23日，在撫順老

24、虎臺煤礦-780m運(yùn)輸巖巷內(nèi)施工鉆孔三個。鉆孔一：鉆孔直徑94mm，采用73mm外平鉆桿，開孔方位18,仰角10，從開孔到終孔相繼鉆過地層為玄武巖層凝灰?guī)r層主煤層。玄武巖硬度56級?；野咨?guī)r硬度4級，遇水膨脹，夾有凝灰質(zhì)角礫巖、集塊巖和凝灰質(zhì)砂巖，并含硅化木和植物碎片。主煤層是由538個自然分層組成的復(fù)合煤層，夾薄層黑色頁巖、碳質(zhì)頁巖、燭煤、灰白色泥巖、灰褐灰黑色泥質(zhì)粉砂巖和細(xì)砂巖等。鉆進(jìn)過程中經(jīng)過三個重要分煤層，分層厚為2025m?？傆嬨@進(jìn)孔深521.5m(其中鉆孔在巖石中鉆進(jìn)301.5m，在煤層中鉆進(jìn)220m)。鉆孔進(jìn)入煤層220m后，由于煤層瓦斯含量較大，噴孔、塌孔現(xiàn)象嚴(yán)重，造成孔內(nèi)

25、不返水，無法正常鉆進(jìn)而終孔。測鉆孔仰角最大11.2，最小10，與開孔設(shè)計仰角10，基本一致。1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY6000S型全液壓鉆機(jī)(MK-6型) 三、應(yīng)用實(shí)例 現(xiàn)場使用情況二：2000年10月1日11月23日，在撫順礦務(wù)局老虎臺煤礦-780m礦車巷道內(nèi)施工鉆孔三個。鉆孔二：開孔方位50，仰角5，地質(zhì)條件和一號鉆孔相近，在孔深117m時鉆進(jìn)到F25和F24兩條斷層的交匯帶，巖層破碎，鉆孔塌孔嚴(yán)重，孔內(nèi)不返水，無法正常鉆進(jìn)。據(jù)地質(zhì)資料推測，前面還要經(jīng)過4個大斷層帶，最大斷層落差72m，按礦地測科建議停鉆。鉆孔三：開孔方位235，仰角10，主要地層為橄欖玄武巖和少量凝灰?guī)r的

26、軟硬互層，設(shè)計孔深700m，實(shí)鉆孔深722.6m。 1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY6000S型全液壓鉆機(jī)(MK-6型) 三、應(yīng)用實(shí)例 現(xiàn)場使用情況三：2001年9月25日10月10日，在山西晉城寺河煤礦東二盤區(qū)102017S 巷道南側(cè)端部實(shí)驗。巷道寬4.5m、高3.5m。鉆場所處位置在3號煤層底板之上。煤層平均厚度6.5m，煤性脆、光亮型，硬度4-6級。煤層含夾矸0-4層，一般為1-2層，厚度0.1-0.5m不等。煤層下部有內(nèi)生裂隙發(fā)育。煤層瓦斯含量較大。煤層上下均為深灰色泥巖和細(xì)粒砂巖，其硬度為7-8級。1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY6000S型全液壓鉆機(jī)(MK-6型

27、) 三、應(yīng)用實(shí)例 現(xiàn)場使用情況三：1#鉆孔：位于巷道南端的底板以上1.5m，仰角1.5 、方位角170，基本平行于102015S巷道開孔。采用94mm保直穩(wěn)定組合鉆具成孔后，又用153mm的鉆頭擴(kuò)孔，以滿足封孔要求。純鉆進(jìn)時間20.85小時，完成鉆孔孔深509.03m，平均鉆進(jìn)時效24.4m/h。在鉆進(jìn)至280m時，發(fā)現(xiàn)進(jìn)尺緩慢，提鉆后發(fā)現(xiàn)鉆頭磨損嚴(yán)重，換用側(cè)切削鉆頭繼續(xù)鉆進(jìn)直至終孔。在孔深280m和350m處對鉆孔傾角分別進(jìn)行測斜，傾角分別為1和-1。1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY6000S型全液壓鉆機(jī)(MK-6型) 三、應(yīng)用實(shí)例 現(xiàn)場使用情況三：2#鉆孔：采用保直組合鉆具一直鉆

28、進(jìn)到135m，后因孔口瓦斯過大，從安全施工的角度考慮，礦上決定提鉆封孔。3#鉆孔：從80m處遇到煤層夾矸一直鉆進(jìn)至519.5m終孔，鉆孔在煤層夾矸中延伸。在孔深240m處對鉆孔軌跡進(jìn)行測量，測量傾角為1。這三個鉆孔都從開始進(jìn)行瓦斯抽采，瓦斯?jié)舛葹?7%，瓦斯涌出量2-2.5m3/min。1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù)2）鉆機(jī)（2）中深孔鉆機(jī)(西安研究院)主要技術(shù)參數(shù)： 型 號 ZDY1200SZDY600SGZDY900SGZDY1900SZDY3200SZDY4000S鉆孔深度/m300/200350/250350350350開孔直徑/mm1109494130150200終孔直徑/mm7

29、5/94757594133150鉆桿直徑/mm42/5055.5/7155.5/7173回轉(zhuǎn)速度/r.min-180280160540185650853005017570280 額定扭矩/N.m12003206001609002401900500320085040001050最大起拔/給進(jìn)力/kN52/364677/10275/102150鉆孔傾角/o-90+90-45+45給進(jìn)行程/mm6501200600750電機(jī)功率/kw2237551、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY-4000S型全液壓鉆機(jī)(MK-5Z型)一、適用范圍ZDY-4000S型鉆機(jī)是一種低轉(zhuǎn)速、大扭矩、能夠鉆進(jìn)大直徑中

30、深孔的全液壓坑道鉆機(jī)。該鉆機(jī)適于采用復(fù)合片鉆頭或牙輪鉆頭鉆進(jìn)。主要用于煤礦井下大直徑瓦斯抽采鉆孔及救援鉆孔等施工。二、結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1. 采用全液壓動力頭結(jié)構(gòu)，由主機(jī)、泵站、操縱臺三大部分組成，解體性好，搬遷方便，鉆場布置靈活； 2. 液壓自動擰卸鉆具，減輕了工人勞動強(qiáng)度，提高了工作效率；1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY-4000S型全液壓鉆機(jī)(MK-5Z型) 二、結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 3. 雙泵液壓系統(tǒng)使回轉(zhuǎn)參數(shù)與給進(jìn)工藝參數(shù)獨(dú)立調(diào)節(jié)。變量油泵和變量馬達(dá)組合進(jìn)行無級調(diào)速，轉(zhuǎn)速和扭矩可在大范圍內(nèi)調(diào)整，提高了鉆機(jī)對不同鉆進(jìn)工藝的適應(yīng)能力。 4. 夾持器為常閉式結(jié)構(gòu)，可有效防止施工過程中跑鉆現(xiàn)象的發(fā)生，

31、滿足傾斜孔施工需要； 5. 通過操縱臺集中操縱使操縱人員可遠(yuǎn)離孔口一定距離，確保了人身安全； 6. 回轉(zhuǎn)器采用通孔式結(jié)構(gòu)，鉆桿長度不受鉆機(jī)給進(jìn)行程的限制； 7. 用支撐油缸調(diào)整機(jī)身傾角方便省力又安全可靠； 8. 保護(hù)完備的液壓裝置及通用性強(qiáng)的液壓元件，確保了鉆機(jī)運(yùn)行的可靠性及穩(wěn)定性。1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY-4000S型全液壓鉆機(jī)(MK-5Z型) 三、應(yīng)用實(shí)例 1. 山西陽泉煤業(yè)集團(tuán)新景礦：2003年6月，在陽煤集團(tuán)新景礦的大直徑鉆孔的鉆進(jìn)試驗中，經(jīng)過12天（包括鉆進(jìn)輔助時間），實(shí)際鉆進(jìn)時間72小時，配合使用研制的高強(qiáng)度、大直徑螺旋鉆桿和大直徑硬質(zhì)合金鉆頭，共完成600mm的

32、全煤層鉆孔4個，累計進(jìn)尺115.6m，最大孔深為50.6m，完成了搶險救援鉆孔的工藝要求。 2. 河南焦煤集團(tuán)演馬莊礦：從2003年6月起至2004年5月，該型鉆機(jī)配113250mm的塔式鉆頭，打大直徑鉆孔防突措施孔。共施工了15855m回采工作面預(yù)抽鉆孔，瓦斯抽放效果較原來提高了一倍以上，瓦斯突出區(qū)掘進(jìn)速度由原來的30-40m/月提高到90m/月。ZDY4000LK煤礦用全液壓坑道鉆機(jī)特點(diǎn)：1.動力頭采用兩檔機(jī)械變速，輸出額定扭矩4000Nm；2.給進(jìn)機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)靈活，施鉆可調(diào)角度為060，實(shí)現(xiàn)大方位施鉆；3.高效率的給進(jìn)系統(tǒng)，采用液壓與鏈條結(jié)合傳動，具有結(jié)構(gòu)緊湊，動力傳遞平穩(wěn)，給進(jìn)行程加倍等特

33、點(diǎn)。并且有效的提高了給進(jìn)系統(tǒng)的使用壽命。4.精密的前后夾持裝置，采用常閉式夾持機(jī)構(gòu)，利用強(qiáng)力彈簧和環(huán)形有剛來實(shí)現(xiàn)鉆桿的夾緊和放松，具有松、緊速度快，精度高，同步性好，同軸度高且夾緊可靠等特點(diǎn)。5.整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、操控性強(qiáng)，性能穩(wěn)定，給進(jìn)機(jī)構(gòu)與車體垂直，便于沿巷道施工。6.穩(wěn)定可靠的孔底動力，采用計算機(jī)輔助設(shè)計并經(jīng)過有限分析進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。7.機(jī)身全部采用高強(qiáng)鋼板制造，保證了機(jī)身在復(fù)雜工況下的強(qiáng)度與剛度要求。8.整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、操控性強(qiáng)，性能穩(wěn)定。9.給進(jìn)機(jī)構(gòu)橫向布置，鉆場適應(yīng)性強(qiáng)。10.可用于瓦斯抽排鉆孔、地質(zhì)勘探、探放水、煤層探測、煤層注水等工程鉆孔。ZDY4000LK煤礦用全液壓坑道鉆機(jī) ZDY

34、4000LK 型鉆機(jī)技術(shù)參數(shù)表項目技術(shù)參數(shù)項目技術(shù)參數(shù)主機(jī) 整機(jī)尺寸320022001900mm鉆孔角度 / 060 整機(jī)重量/kg 13000使用鉆桿直徑 /mm73回轉(zhuǎn)額定壓力/MPa 26主泵額定壓力 / MPa29額定轉(zhuǎn)矩 /Nm高速檔 2750額定電壓 / V 1140 / 660低速檔 3500額定電流 /A 56.4 / 97.7額定轉(zhuǎn)速 /rpm 高速檔 101200額定功率 / kW 90低速檔 10900油箱有效容積 / L420給進(jìn)額定壓力 /MPa 21行程/ mm給進(jìn)760給進(jìn)力 /kN 320起拔760起拔額定壓力 /MPa 26起拔力 /kN 3201、煤礦井下定

35、向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY3200S型全液壓鉆機(jī)（MKD-5S型） 一、適用范圍ZDY-3200S型鉆機(jī)是一種低轉(zhuǎn)速、大扭矩、能夠鉆進(jìn)大直徑中深孔的全液壓坑道鉆機(jī)。該鉆機(jī)適于采用復(fù)合片鉆頭或牙輪鉆頭鉆進(jìn)。主要用于煤礦井下大直徑瓦斯抽放孔及其它工程孔的施工，也可用于地面工程鉆孔的施工。 二、結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1. 采用全液壓動力頭結(jié)構(gòu)，由主機(jī)、泵站、操縱臺三大部分組成，解體性好，搬遷方便，鉆場布置靈活； 2. 液壓自動擰卸鉆具，減輕了工人勞動強(qiáng)度，提高了工作效率；1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY3200S型全液壓鉆機(jī)（MKD-5S型） 二、結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 3. 雙泵液壓系統(tǒng)使回轉(zhuǎn)參數(shù)與給進(jìn)工藝參數(shù)

36、獨(dú)立調(diào)節(jié)。變量油泵和變量馬達(dá)組合進(jìn)行無級調(diào)速，轉(zhuǎn)速和扭矩可在大范圍內(nèi)調(diào)整，提高了鉆機(jī)對不同鉆進(jìn)工藝的適應(yīng)能力。 4. 夾持器為常閉式結(jié)構(gòu)，可有效防止施工過程中跑鉆現(xiàn)象的發(fā)生，滿足大角度傾斜孔施工需要； 5. 通過操縱臺集中操縱使操縱人員可遠(yuǎn)離孔口一定距離，確保了人身安全； 6. 回轉(zhuǎn)器采用通孔式結(jié)構(gòu)，鉆桿長度不受鉆機(jī)給進(jìn)行程的限制； 7. 用支撐油缸調(diào)整機(jī)身傾角方便省力又安全可靠； 8. 保護(hù)完備的液壓裝置及通用性強(qiáng)的液壓元件，確保了鉆機(jī)運(yùn)行的可靠性及穩(wěn)定性。1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY3200S型全液壓鉆機(jī)（MKD-5S型） 三、應(yīng)用實(shí)例 1. 貴州水城礦務(wù)局木沖溝煤礦：將該型

37、鉆機(jī)應(yīng)用于煤礦瓦斯抽放孔施工，在煤層頂板巖層內(nèi)施工三個鉆孔，一個試驗孔，深度318m、孔徑113mm，另兩個深度分別為198和324m，為木沖溝煤礦瓦斯綜合治理提供了必要的手段。2. 山西陽泉煤業(yè)集團(tuán)新景礦：2003年6月，在陽煤集團(tuán)新景礦的大直徑鉆孔的鉆進(jìn)試驗中，經(jīng)過12天（包括鉆進(jìn)輔助時間），實(shí)際鉆進(jìn)時間72小時，配合使用研制的高強(qiáng)度、大直徑螺旋鉆桿和大直徑硬質(zhì)合金鉆頭，共完成600mm的試驗孔4個，累計進(jìn)尺115.6m，最大孔深為50.6m，完成了搶險救援鉆孔的工藝要求。1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY1900S型全液壓鉆機(jī)(MKD-5S型) 一、適用范圍 ZDY1900S型鉆

38、機(jī)是動力頭式全液壓鉆機(jī)。具有扭矩大、給進(jìn)/起拔力大等特點(diǎn)，它不僅適用于牙輪鉆頭、復(fù)合片鉆頭全面鉆進(jìn)，也適用于硬質(zhì)合金鉆進(jìn)、還可適應(yīng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、旋噴鉆進(jìn)工藝，滿足各種用途的鉆孔。如：地質(zhì)勘探孔、瓦斯抽放孔、注水、排放水孔、錨固、管棚等工程用孔。 二、結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1. 采用全液壓動力頭結(jié)構(gòu)，由主機(jī)、泵站、操縱臺三大部分，解體性好，搬遷方便，鉆場布置靈活； 2. 液壓自動擰卸鉆具，減輕了工人勞動強(qiáng)度，提高了工作效率； 1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY1900S型全液壓鉆機(jī)(MKD-5S型) 二、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 3. 雙泵液壓系統(tǒng)使回轉(zhuǎn)與給進(jìn)參數(shù)能獨(dú)立調(diào)節(jié)，提高了鉆機(jī)對各種不同鉆進(jìn)工藝的適應(yīng)能力

39、； 4. 夾持器為大通孔翻蓋式結(jié)構(gòu)，可通過大直徑鉆桿扶正器，滿足各種鉆孔的需要； 5. 通過操縱臺集中操縱使操縱人員可遠(yuǎn)離孔口，確保了人身安全； 6. 回轉(zhuǎn)器采用通孔式結(jié)構(gòu)，鉆桿長度不受給進(jìn)行程的限制。 7. 用支撐油缸調(diào)整機(jī)身傾角既方便省力又安全可靠。 8. 保護(hù)完備的液壓裝置及通用性強(qiáng)的液壓元件，確保了鉆機(jī)運(yùn)行的可靠性及穩(wěn)定性。1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY1900S型全液壓鉆機(jī)(MKD-5S型) 三、應(yīng)用實(shí)例： 1. 撫順礦務(wù)局: 老虎臺煤礦用ZDY1900S型鉆機(jī)成功地施工孔徑94mm、深度403m的鉆孔，增加了在煤層中鉆孔的長度，提高了瓦斯抽放量，降低了成本。 2. 陽泉

40、礦務(wù)局: 三礦、新景礦用ZDY1900S型鉆機(jī)施工大直徑瓦斯抽放孔，施工孔徑200mm、深度100m的鉆孔，取代頂板巖石高抽巷，降低了成本。 3.晉城礦務(wù)局： 寺河煤礦用ZDY1900S型鉆機(jī)在全煤層中施工孔徑94mm、深度180m的瓦斯抽放鉆孔。1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY1900ST型全液壓鉆機(jī)(MK-5S型) 一、適用范圍 ZDY1900ST型鉆機(jī)是動力頭式全液壓鉆機(jī)。具有扭矩大、給進(jìn)、起拔力大等特點(diǎn)，它不僅適用于牙輪鉆頭、復(fù)合片鉆頭全面鉆進(jìn)，也適用于硬質(zhì)合金鉆進(jìn)、還可適應(yīng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、旋噴鉆進(jìn)工藝，滿足各種用途的鉆孔。如：地質(zhì)勘探孔、瓦斯抽放孔、注水、排放水孔、錨固、管棚

41、等工程用孔。 二、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 1. 采用全液壓動力頭結(jié)構(gòu)，由主機(jī)、泵站、操縱臺三大部分，解體性好，搬遷方便，鉆場布置靈活； 2. 液壓自動擰卸鉆具，減輕了工人勞動強(qiáng)度，提高了工作效率；1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY1900ST型全液壓鉆機(jī)(MK-5S型) 3. 雙泵液壓系統(tǒng)使回轉(zhuǎn)與給進(jìn)參數(shù)能獨(dú)立調(diào)節(jié)，提高了鉆機(jī)對各種不同鉆進(jìn)工藝的適應(yīng)能力； 4. 夾持器為大通孔翻蓋式結(jié)構(gòu)，可通過大直徑鉆桿扶正器，滿足各種鉆孔的需要； 5. 通過操縱臺集中操縱使操縱人員可遠(yuǎn)離孔口，確保了人身安全； 6. 回轉(zhuǎn)器采用通孔式結(jié)構(gòu)，鉆桿長度不受給進(jìn)行程的限制。 7. 用支撐油缸調(diào)整機(jī)身傾角既方便省力又安全

42、可靠。 8. 保護(hù)完備的液壓裝置及通用性強(qiáng)的液壓元件，確保了鉆機(jī)運(yùn)行的可靠性及穩(wěn)定性。1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY1900ST型全液壓鉆機(jī)(MK-5S型) 三、應(yīng)用實(shí)例：1. 淮南礦業(yè)集團(tuán): 用ZDY1900ST型鉆機(jī)成功地施工孔徑94mm巖石長鉆孔，增加鉆孔在巖層中有效抽放長度，提高了瓦斯抽放量，降低了成本。2. 淮北礦業(yè)集團(tuán): 用ZDY1900ST型鉆機(jī)在煤層中施工大直徑瓦斯抽放孔，取代小直徑鉆孔抽放瓦斯，降低了鉆孔施工成本。3. 永城煤業(yè)集團(tuán)：用ZDY1900ST型鉆機(jī)施工底板探、放水孔。4. 新集能源股份集團(tuán):用ZDY1500T型鉆機(jī)配牙輪鉆頭施工大角度大直徑瓦斯抽放孔，

43、施工孔徑200mm、深度100m的鉆孔，取代頂板巖石高抽巷，降低了成本，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY900SG型全液壓鉆機(jī)(MKG-5S型) 一、適用范圍 ZDY900SG型鉆機(jī)是動力頭式全液壓鉆機(jī)，該鉆機(jī)具有轉(zhuǎn)速范圍寬、扭矩大、給進(jìn)行程長等特點(diǎn)，即適用于金剛石繩索取芯鉆進(jìn)、也適用于復(fù)合片鉆進(jìn)、硬質(zhì)合金鉆進(jìn)。可滿足于地質(zhì)勘探孔、超前探放水孔及其他工程用孔的施工。 二、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 1. 采用全液壓動力頭結(jié)構(gòu)，分主機(jī)、泵站、操縱臺三大部分，解體性好，搬遷方便，鉆場布置靈活； 2. 回轉(zhuǎn)器通孔直徑大，更換不同規(guī)格的卡瓦組可適用多種不同直徑的鉆桿，鉆桿長度不受鉆機(jī)結(jié)

44、構(gòu)尺寸的限制；1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY900SG型全液壓鉆機(jī)(MKG-5S型) 二、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 3. 液壓擰卸鉆具，減輕工人勞動強(qiáng)度，提高了工作效率； 4. 采用雙油缸鏈條倍速機(jī)構(gòu)，縮短了給進(jìn)機(jī)身的長度，獲得較大的給進(jìn)、起拔速度； 5. 無級調(diào)速；轉(zhuǎn)速與扭矩調(diào)整范圍大，提高了鉆機(jī)對不同鉆進(jìn)工藝的適應(yīng)能力； 6. 用支撐油缸調(diào)整機(jī)身傾角既方便省力又安全可靠 7. 操縱臺集中操作，人員可遠(yuǎn)離孔口，有利于人身安全； 8. 液壓系統(tǒng)保護(hù)完備，提高了鉆機(jī)工作的可靠性。液壓元件，性能穩(wěn)定，通用性強(qiáng)。1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY900SG型全液壓鉆機(jī)(MKG-5S型)三、應(yīng)用

45、實(shí)例： 北京礦務(wù)局: 下屬各礦使用ZDY900SG型鉆機(jī)和繩索取芯配套鉆具，井下鉆進(jìn)立孔，不鑿掘鉆窩，僅此可節(jié)省開支0.8-1.2萬元孔。 1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY1200S型全液壓鉆機(jī)(MK-4型) 一、適用范圍： ZDY1200S型鉆機(jī)是一種動力頭式全液壓鉆機(jī)。該機(jī)轉(zhuǎn)速范圍寬，扭矩大，起拔能力強(qiáng)。適用于復(fù)合片鉆進(jìn)、硬質(zhì)合金鉆進(jìn)工藝的鉆孔施工。如：抽放瓦斯孔、注水孔、注漿孔及其他工程用孔。 二、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 1. 采用全液壓動力頭結(jié)構(gòu)，分主機(jī)、泵站、操縱臺三大部分，解體性好，搬遷方便，鉆場布置靈活； 2. 液壓擰卸鉆具，減輕了工人的勞動強(qiáng)度，提高了工作效率；1、煤礦井下定向長

46、鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY1200S型全液壓鉆機(jī)(MK-4型) 二、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 3. 油缸直接給進(jìn)與起拔鉆具，結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠，給進(jìn)起拔能力大，提高了鉆機(jī)處理事故的能力； 4. 采用雙泵系統(tǒng)，回轉(zhuǎn)與給進(jìn)工藝參數(shù)可以獨(dú)立調(diào)節(jié)；無級調(diào)速，轉(zhuǎn)速與扭矩調(diào)整范圍大，提高了鉆機(jī)對各種不同鉆進(jìn)工藝的適應(yīng)能力； 5. 用支撐油缸調(diào)整機(jī)身傾角既方便省力又安全可靠。 6. 操縱臺集中操作，人員可遠(yuǎn)離孔口，有利于人身安全； 7. 液壓系統(tǒng)保護(hù)完備，提高了鉆機(jī)工作的可靠性。液壓元件，性能穩(wěn)定，通用性強(qiáng)。1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY1200S型全液壓鉆機(jī)(MK-4型) 三、應(yīng)用實(shí)例： 1. 神華集團(tuán)神東公

47、司: 補(bǔ)連塔煤礦用ZDY1200S型鉆機(jī)施工放水孔，施工上仰75，深度45m，孔徑150mm兩個孔均達(dá)到設(shè)計要求，順利完成任務(wù)。 2. 淮南礦業(yè)集團(tuán)謝橋煤礦 用ZDY1200S型鉆機(jī)施工完成孔徑75mm，上仰15，深度187m的鉆孔，預(yù)抽煤層瓦斯。1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù)1）簡介針對長鉆孔施工中的鉆孔定位和鉆具等關(guān)鍵技術(shù)難題，西安院在十五期間，完善了穩(wěn)定組合鉆頭、組合鉆具，開發(fā)了多點(diǎn)即時測斜儀等。 多點(diǎn)即時測斜儀,方位角測量誤差小于0.5 ，傾角小于0.5，工具面向角誤差小于3，可以滿足施工要求。 由鉆頭、鉆桿和穩(wěn)定器組成的鉆具稱之為穩(wěn)定組合鉆具。根據(jù)功能的不同，定向鉆進(jìn)中使用的穩(wěn)定

48、組合鉆具有下斜組合保直穩(wěn)定組合鉆具、上仰組合鉆具等5種組合。 測量系統(tǒng)組成示意圖線纜絞車鉆 機(jī)鉆具測斜探管控制及顯示界面水力輸送鉆桿推送鉆孔測斜系統(tǒng)(多點(diǎn)即時測斜儀)： 由孔口控制單元、測斜探管、線纜絞車組成。 根據(jù)需要可通過孔口控制單元進(jìn)行數(shù)據(jù)測量、記錄、顯示和存儲。 孔口控制單元功能深度測量，實(shí)時顯示實(shí)時記錄日期、時間測量數(shù)據(jù)和測量結(jié)果顯示固定深度值進(jìn)行報警測量數(shù)據(jù)管理中心通纜式外平鉆桿，強(qiáng)度高，信號傳輸穩(wěn)定，2010年11月創(chuàng)國內(nèi)煤礦井下定向鉆孔施工深度1059md的最高記錄。2） 穩(wěn)定組合鉆頭及穩(wěn)定組合鉆具多級組合鉆頭下斜鉆具組合 = 球冠側(cè)切削鉆頭+無磁鉆桿+鉆進(jìn)鉆桿復(fù)合片組合式擴(kuò)孔

49、鉆頭內(nèi)凹復(fù)合片鉆頭3）保直鉆具組合系列，可提高鉆孔定向精度和成孔率 內(nèi)凹鉆頭 + 扶正器 + 鉆桿 + 扶正器 + 鉆桿+ 扶正器 + 無磁鉆桿+ 鉆進(jìn)鉆桿 內(nèi)凹鉆頭+鉆桿+擴(kuò)孔鉆頭 + 扶正器 + 鉆桿+ 扶正器+ 無磁鉆桿+ 鉆進(jìn)鉆桿 內(nèi)凹鉆頭+鉆桿+擴(kuò)孔鉆頭 + 鉆桿+擴(kuò)孔鉆頭 + 扶正器+無磁鉆桿+鉆進(jìn)鉆桿3）保直鉆具組合系列，可提高鉆孔定向精度和成孔率1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) 4）螺旋鉆具螺桿鉆具是一種孔底馬達(dá)，其動力來源于孔口的泥漿泵（水或泥漿）所提供的高壓體。螺桿鉆具主要由溢流閥、螺桿馬達(dá)、萬向聯(lián)軸節(jié)總成、傳動軸總成及軸承組成。在近水平孔定向鉆進(jìn)過程中，螺桿鉆具是調(diào)整鉆

50、孔空間位置的有效方法之一。在進(jìn)行彎曲孔或定向鉆進(jìn)時，除螺桿鉆具本身之外，還必須配備彎外管、彎接頭、偏心塊等造斜件。在螺桿鉆具工作過程中，轉(zhuǎn)子帶動鉆頭回轉(zhuǎn)破碎巖石，而定子不回轉(zhuǎn)，因此可以在閥接頭上連接不同角度的定向彎接頭或更換不同角度的下萬向節(jié)彎外管進(jìn)行定向鉆進(jìn)。螺桿鉆具的結(jié)構(gòu)如下圖所示?，F(xiàn)場用的是無錫鉆探工具廠生產(chǎn)的LF54、LF-65螺桿鉆具，該螺桿鉆具的定向彎接頭體和下萬向節(jié)彎外管均有0。、1。、1.5。3種規(guī)格，二者既可單獨(dú)使用，也可同時使用，從而可以得到不同的造斜強(qiáng)度。1、煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) 4）螺旋鉆具4）螺旋鉆具型號鉆具外徑mm轉(zhuǎn)子定子齒數(shù)比泵量L.min-1鉆頭轉(zhuǎn)速r

51、.min-1工作壓差MPa輸出扭矩N.m鉆具長度mm質(zhì)量kgLF-54LF-6554655:65:61201501802503504502984153.143.14100180220026002355LF系列螺桿鉆具的技術(shù)參數(shù)隨鉆測斜系統(tǒng)VLD定向鉆機(jī)區(qū)域預(yù)抽鉆孔布置VLD-1000定向鉆機(jī)由澳大利亞Valley Longwall公司制造。采用孔底馬達(dá)鉆進(jìn)，具有1000m的鉆進(jìn)能力。上圖為大寧礦S4003-403區(qū)域預(yù)抽定向孔布置。 4）應(yīng)用實(shí)例及效果例1、在七臺河精煤集團(tuán)新興礦41051工作面分別完成了孔深520m、685m和374m的近水平高位巖石定向鉆孔。例2、在銅川局玉華礦完成了一個孔

52、深820m定向鉆孔。例3、在彬長公司大佛寺礦鉆進(jìn)了深度為705m的長鉆孔例4、在寺河礦2305工作面對研制的73mm高強(qiáng)度鉆桿、穩(wěn)定組合鉆頭和組合鉆具進(jìn)行了試驗驗證, 共鉆進(jìn)三個鉆孔，孔深分別為603m、350m和612m的近水平煤層定向鉆孔。 5）煤礦井下瓦斯抽放長鉆孔裝備及工藝創(chuàng)新點(diǎn)鉆孔施工過程中，鉆桿受到拉、壓、彎、扭等作用力，斷鉆事故時有發(fā)生，解決了73mm高強(qiáng)度鉆桿結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造關(guān)鍵技術(shù)，為減少事故提高成孔率創(chuàng)造了先決條件。 優(yōu)化出多級組合鉆頭、鉆具和螺旋槽扶正器，增加了鉆孔定向精度和成孔率。 測斜儀采用新型半導(dǎo)體傳感器，測斜過程中實(shí)時顯示鉆進(jìn)軌跡及與鉆孔設(shè)計的方位差，解決了長鉆孔施

53、工中的鉆孔定位關(guān)鍵技術(shù)難題。2、松軟煤層抽放鉆孔關(guān)鍵技術(shù) 1）問題的提出、技術(shù)途徑及其進(jìn)展 松軟煤層鉆孔難施工一直制約著我國煤礦瓦斯抽放與突出防治的技術(shù)發(fā)展。 實(shí)踐證明，螺旋鉆進(jìn)、壓風(fēng)排渣是松軟突出煤層成孔的有效途徑，但還需要解決一些關(guān)鍵技術(shù)?！笆濉焙笃诩敖鼉赡?，重慶院等創(chuàng)新研究思路，從工藝和裝備兩方面入手，通過2年多的攻關(guān)研究，取得了實(shí)質(zhì)性的技術(shù)突破。 2） 重點(diǎn)核心技術(shù)研究進(jìn)展 考察研究了鉆機(jī)鉆具轉(zhuǎn)速與排渣效果的關(guān)系，確定了螺旋鉆機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速，解決或減弱了螺旋鉆機(jī)施工時因排渣不暢而形成阻塞和憋鉆現(xiàn)象。試驗研究了鉆進(jìn)速度與煤的性質(zhì)、成孔直徑、鉆具轉(zhuǎn)速的關(guān)系，對螺旋鉆桿主要參數(shù)進(jìn)行了分析，確

54、定了螺旋鉆桿合理螺旋角。通過對螺旋成孔所需臨界轉(zhuǎn)速、鉆桿螺旋升角、中心管徑、螺距的優(yōu)化研究，確定了鉆機(jī)的最優(yōu)參數(shù)，開發(fā)出適用于松軟煤層順層長鉆孔施工的螺旋鉆機(jī)和相應(yīng)的鉆具。 2） 重點(diǎn)核心技術(shù)研究進(jìn)展 螺旋鉆桿按接頭連接方式分為螺旋式接頭連接和六角形公母插接式接頭連接兩類，后者采用相位摩擦焊接技術(shù)生產(chǎn)，葉片連續(xù)，排粉效果好。鉆桿連接方便，可以正反轉(zhuǎn)，便于處理孔內(nèi)事故，適用于松軟煤層瓦斯抽采鉆孔施工。規(guī)格有：78/50,88/50,90/63.5,100/63.5,110/73,120/73,200/89mm;長度為750，1000，1500mm 2） 重點(diǎn)核心技術(shù)研究進(jìn)展 寬葉片螺旋鉆桿適用于

55、中風(fēng)壓鉆進(jìn)，可完成松軟煤層瓦斯抽采鉆孔施工。在鉆進(jìn)過程中，螺旋葉片能夠擾動沉積在孔底部的煤屑，減少卡鉆等事故，并有一定自處理事故的能力，適合松軟（f=0.20.5）煤層和強(qiáng)突出煤層順層孔。94mm薄翼片鉆頭具有較高的耐摩性及保徑效果，適于松軟煤層空氣鉆進(jìn)大通孔外平中風(fēng)壓密封鉆桿，通孔大，接頭處密封可靠，鉆進(jìn)中能減少鉆桿沿程壓風(fēng)損失，有利于提高鉆孔深度。150m深孔合理參數(shù)的螺旋鉆桿設(shè)計圖200m深孔合理參數(shù)的螺旋鉆桿設(shè)計圖37kw型螺旋鉆機(jī) 3）現(xiàn)場實(shí)施效果鉆孔編號鉆孔直徑/mm施工角度終孔深度/m卡鉆情況終孔原因1#鉆孔90+0.5 125.6- 鉆桿數(shù)量不夠 2#鉆孔90-0.5128.0

56、-鉆桿數(shù)量不夠3#鉆孔90-1.0 20.8-見巖石 4#鉆孔90-0.5103.2鉆進(jìn)129根鉆桿后,卡鉆嚴(yán)重，排粉量劇增風(fēng)壓太小0.1MPa5#鉆孔90-0.5120.0-風(fēng)壓太小 打通一礦試驗鉆孔參數(shù)表 松藻渝陽煤礦現(xiàn)場鉆孔對比 在渝陽煤礦煤柱區(qū)成孔深度達(dá)168m，還能繼續(xù)鉆進(jìn)，但因見巖而終孔，。 在同一地點(diǎn)，用相同能力的鉆機(jī)，采用礦上現(xiàn)有的螺旋鉆桿及鉆頭作對比試驗，最大成孔深度還不到80m，60m左右就卡鉆、抱鉆，70多m時鉆機(jī)就不能旋轉(zhuǎn)了。 通過現(xiàn)場試驗，螺旋鉆進(jìn)成孔技術(shù)能成孔160m深度以上，為順層長鉆孔施工從裝備和工藝技術(shù)上奠定了很好的基礎(chǔ)。 王坡煤礦3207回風(fēng)巷順層長鉆孔試驗

57、 3207回風(fēng)巷，煤層較穩(wěn)定，采用普通鉆機(jī)和工藝施工順層鉆孔，平均施工深度在60m左右。 在2008年5月9日至6月28日期間，在3207回風(fēng)巷施工了55個下向孔，總計進(jìn)尺6272m，平均孔深達(dá)114.3m，最大成孔深度165m，平均每天成孔187m。 王坡礦3207回風(fēng)巷施工鉆孔竣工布置圖兩種鉆機(jī)在王坡礦3207回風(fēng)巷施工鉆孔深度分布對比圖兩臺螺旋鉆機(jī)在3207回風(fēng)巷施工水平長度約為200m，取同一時間段(1個月)各施工的28個鉆孔深度對比如下圖已在松藻打通一礦、渝陽煤礦；邯鄲局；豐城礦務(wù)局；淮南礦業(yè)集團(tuán)和陽泉新景礦等局礦應(yīng)用。4） 推廣應(yīng)用情況適用于松軟煤層鉆進(jìn)的3個系列鉆機(jī)：22kw，3

58、7kw，55kw型；ZDY12000LF松軟煤層超深孔定向鉆機(jī)ZDY12000LF松軟煤層超深孔定向鉆機(jī) 性能優(yōu)勢： 1.動力頭采用兩檔變速，最大輸出扭矩12000Nm，實(shí)現(xiàn)超深鉆孔2.配備高精度隨鉆測量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)超深孔、高精度導(dǎo)向3.給進(jìn)機(jī)構(gòu)快速平穩(wěn)，配備四個動力頭，既能單獨(dú)、又能協(xié)同給進(jìn)4.整機(jī)由前后兩車構(gòu)成，可單獨(dú)行走，運(yùn)輸方便，鉆場擺放較靈活5.給進(jìn)機(jī)構(gòu)快速平穩(wěn)，配備四個動力頭，可單獨(dú)、協(xié)同給進(jìn)6.具備雙鉆桿同時鉆進(jìn)功能和超強(qiáng)的孔底事故自救能力7.具備軟煤層定向鉆進(jìn)能力，可有效克服塌孔和抱卡鉆事故8.本機(jī)既能采用水力排渣鉆機(jī)鉆進(jìn)，也可選用壓風(fēng)排渣鉆具鉆進(jìn)9.可用于本煤層、高位、底板穿層

59、瓦斯抽采鉆孔、探放水鉆孔、地質(zhì)勘探鉆孔、煤層注水鉆孔等各類工程鉆孔 10.電壓 1140V/660V 11.測斜精度: 傾角0.1 方位角0.5 工具角0.5ZDY12000LF松軟煤層超深孔定向鉆機(jī)技術(shù)參數(shù)：整機(jī)尺寸(前車) 630023001970mm整機(jī)尺寸(前車) 270024601520mm最大鉆進(jìn)深度 2000m鉆桿直徑 70 / 89mm額定扭矩 12000Nm輸出最高轉(zhuǎn)速 1200 rpm最大給進(jìn)起拔力 640 kN泥漿泵流量 370L泥漿泵額定壓力 11 MPa總功率 275KW電壓 1140V/660V測斜精度 傾角0.1 方位角0.5 工具角0.53、立體交叉鉆孔布孔增透

60、技術(shù) 國內(nèi)外礦井試驗與應(yīng)用結(jié)果表明，立體交叉鉆孔預(yù)抽能提高瓦斯抽采量、抽采率和煤層透氣性系數(shù)。不同地質(zhì)條件下，最優(yōu)交叉鉆孔的間距不同。 1）交叉鉆孔布孔增流提透原理： 鉆孔交叉點(diǎn)及其鄰區(qū)塑性與流變范圍增大，即卸壓范圍加大與卸壓程度加深，卸壓提透增流； 各孔之間互通成網(wǎng)，其任一孔不會出現(xiàn)像平行孔的單一孔那樣：某點(diǎn)垮孔或被堵，整個鉆孔瓦斯都轉(zhuǎn)化為難流出狀態(tài)，形成斷流或微流 由于工作面推進(jìn)，從斜向孔孔底最先進(jìn)入卸壓增透區(qū)獲得卸壓流起，一直延續(xù)到孔口被回采止，比平行孔在邊采邊抽卸壓帶中的時間長，況且在現(xiàn)場軟煤中的孔位看不到孔洞，斜孔出露端基本不形成漏氣與短路。3、立體交叉鉆孔布孔增透技術(shù)立體交叉鉆孔布