煤炭科学技术

作者：张始斋, 王庆文,

关键词：遥控钻机, 负载敏感系统, 自适应钻进, 卡钻, 机械手, 钻杆箱,

针对煤矿井下钻探工作环境恶劣，工人劳动强度大，容易发生安全事故的情况，设计开发了ZYWL-4000SY型遥控钻机，介绍了该钻机的总体方案，简述了钻机的基本性能参数和主要结构特点，并结合井下钻进施工的流程，详细论述了钻机的液压系统、自适应钻进技术及关键零部件的优化设计等关键技术问题。通过智能防卡钻技术，降低了钻进作业中因地压、瓦斯压力突变导致的抱钻等事故发生的概率，提高了接、卸扣过程中电控比例电磁阀的控制精度及增设溢流系统，满足了动力头钻进与旋转速度的匹配需求，使主动钻杆使用寿命延长2倍以上。通过四关节机械手实现了将钻杆箱中的钻杆准确运送至双夹持器，并与主动钻杆轴线保持一致，为接扣做好准备；并将夹持器卸完扣的钻杆准确送回至钻杆箱，代替人工操作。钻杆箱作为钻杆的盛放系统，与机械手配合实现了打钻和卸钻的完整结合，为钻机连续性工作提供了保障。通过对现场生产应用案例分析证明，遥控钻机可以通过机械手代替工人进行上下钻杆工作，实现一键自动化打钻卸钻，有效降低了工人的劳动强度，实现减人增效；钻机通过防卡钻程序控制钻进过程，有效避免卡钻事故的发生；通过遥控无线操作，避免施工过程中工人与钻机的接触，提高了钻机的安全系数。

来源：2021年第3期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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