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ZDY4000S钻机及钻进工艺的研究
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  • 公布年份:
    2005
  • 中图分类:
    P634.31
  • 关键词:
  • 成果简介:
    该项目为钻探设备和工艺相结合的综合性科研成果,主要应用于煤矿安全技术领域。该项目针对我国煤矿井下的工作条件及施工中、大直径工程钻孔、瓦斯抽放孔的需要,研制成功了ZDY4000S钻机, 研制了Ф420mm的高强度大直径螺旋钻杆、Ф450mm和600mm的扩孔钻头,并对螺旋钻杆的排粉性能进行了较深入的模拟研究。利用研制的钻机、配套钻具和钻进工艺在阳泉煤业(集团)有限责任公司新景矿进行生产试验,完成Ф600mm的试验孔4个,最大孔深为50.6m;在焦作、水城、盘江矿务局完成Ф113~300mm的瓦斯抽放孔近50000m。ZDY4000S钻机是自主开发的大能力坑道钻机。主要技术参数如下:1、输出扭矩:4000N.m 2、钻孔倾角:±45 °3、给进行程:780mm4、钻杆直径:73/420mm5、终孔直径:153/600mm 6、终孔深度:350/50m7、输出转速:5~280r/min 8、最大给进/起拔能力;150kN9、电动机功率:55kW 在制定总体技术方案时,充分考虑了国内外在坑道钻机研制方面的经验和教训。进行零部件结构设计时,采用了CAD和优化设计等先进设计方法,并在钻机的给进结构等方面有突破,使之重量减小,结构工艺性改善,工作可靠性明显提高,并具有较强的处理孔内事故能力。Ф420mm的高强度大直径螺旋钻杆的加工采用了先进的摩擦焊接和数控加工方法,改进了钻杆结构,减小了应力集中。由于在摩擦焊接工艺参数和热处理规范上进行了优化,使钻杆强度达到国际先进标准(API)的要求。新开发的大直径多级稳定组合钻具为实施大直径长钻孔本煤层瓦斯抽放提供了一种新型钻具。通过对螺旋钻杆排粉性能进行的较深入模拟试验和新开发的大直径多级稳定组合钻具定向性能的生产试验表明,采用螺旋钻杆并附以少量的高压水排粉,是施工近水平大直径救援钻孔的有效途径。在总体技术水平上,已居于国际先进水平。在瓦斯抽放钻孔和大直径钻孔的施工能力和实际应用效果上,填补了施工直径Ф113~300mm、深度350m的瓦斯抽放长钻孔和直径Ф600mm、深度50m大直径钻孔在煤矿井下的空白。
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