维普资讯 http://www.cqvip.com 第２８卷第２期 水利电力机械 Ｖ０ｌ＿２８ Ｎｏ．２ ２００６年２月 ＷＡＴＥＲ Ｃ０ＮＳＥＲＶＡＮＣＹ＆ＥＬＥＣＴＲＩＣ Ｐ０ＷＥＲ ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ Ｆｅｂ．２００６ ＺＤＹ一５型煤矿用全液压坑道钻机的应用 Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｏｄｅｌ ＺＤＹ—－５ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｔｕｎｎｅｌ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ 丁鸿 （浙江杭钻机械制造股份有限公司，浙江杭州３１００１６） 摘要：介绍了ＺＤＹ一５型煤矿用动力头式全液压钻在煤矿的操作使用。说明了其主要优点和应用时出现 的问题及解决方法，为该型钻机的推广使用提供了可靠的依据。 关键词：液压坑道钻机；钻孔；液压系统 中图分类号：ＴＤ４２１．５ １ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００６—６４４６（２００６）０２—００３５—０２ Ｏ 引言 变量马达的排量来调节回转速度，可实现恒功率调 速。通过调节变量泵的排量来调节回转速度，可实 ＺＤＹ一５型煤矿用全液压坑道钻机是浙江杭钻 现恒扭矩调速。 机械制造股份有限公司根据煤矿钻抽放瓦斯孑Ｌ的实 （２）卡盘采用斜楔增力，液压卡紧、液压松开方 际需要自行设计制造出来的动力头式全液压钻机， 式。在卡盘结构上采用了与日本矿研公司ＦＳ一６０Ｈ 主要用于煤矿井下钻孑Ｌ（如抽放瓦斯孑Ｌ、注水孑Ｌ）和 型水平钻机（４５ ｋＷ）相似的结构。卡盘选用滚子推 地面工程钻孑Ｌ（如地质勘探、锚固、旋喷注浆孑Ｌ）等。 力轴承，提高了轴承载荷能力，延长了轴承寿命，同 适用于大口径牙轮钻进、大ＬＩ径硬质合金钻进和冲 时，采用镶有硬质合金齿板的卡瓦夹紧钻杆。 击回转钻进工程。主要技术参数为 （３）夹持器采用双向作用式。弹簧夹紧、液压 转速范围 ３０—３５０ ｒ／ｍｉｎ 松开。夹持器松开时钻杆居中，无卡瓦与钻杆摩擦 额定扭矩 ２ ０００ Ｎ・ｍ 现象。夹持器与卡盘联动能可靠拧卸钻杆螺纹。 给进行程 ７００ｍｍ （４）副泵为无溢流压力补偿变量泵，满足了卡 给进力 ６０ ｋＮ 盘和夹持器的保压要求。泵的流量随压力变化自动 起拔力８０ ｋＮ 补偿，当达到设定压力时，理论上流量等于零。因此 钻孑Ｌ深度 １００ｍ，２５０ｍ，３５０ｍ 副泵消耗功率小，效率高。 钻杆直径 ７３ ｍｍ， ６３．５ ｍｍ， ５０ ｍｍ 机身倾角０±４５。 ２ 应用 主泵额定压力２ｌ ＭＰａ ２００５年６月２０日，ＺＤＹ一５型煤矿用全液压坑 副泵额定压力１４ ＭＰａ 道钻机开始在淮北童亭煤矿井下试用。使用钻杆直 电机功率 ３０ ｋＷ 径为 ７３ｍｍ，钻头直径为 ９４ｍｍ，钻孑Ｌ深度为１００ ～ｌ 主要特点 ２００ｍ，钻孑Ｌ地质性质为岩层，钻孑Ｌ方位为水平向 上倾角ｌ０。，８。和９。（一个硐室的三孑Ｌ位倾角），供水 （１）液压系统为双油泵系统。两个油泵系统正 用ＳＧＢ６—１０型灌浆泵。 常运行时相互独立，互不干扰。回转的转速和给进 ２．１开钻前的准备 压力等钻进工艺参数，可独立手动调节。通过调节 （１）连接好液压胶管及电源。检查液压油和润 收稿目期：２００５一ｌ０—２０ 作者简介：丁鸿（１９７８一），男，江两萍乡人，浙江杭钻机械制造股份有限公司助理工程师，从事水利水电钻探机械方面的工作。 维普资讯 http://www.cqvip.com ・３６・ 水利电力机械 ２００６年２月 滑油。 （２）打开油箱上的两个截止阀，该阀未打开前 不准启动电动机。 （３）操作台上的各操作手把处于中间位置，给 进调压阀调到压力较小的位置。 （４）油泵空转５ ｍｉｎ后再进行其他操作。 ２．２开孔 （１）操作手把放在“卡开、夹开”位置，从主轴后 端放入０７３ ｍｍ钻杆并通过夹持器。 （２）操作手把放在“卡开、夹闭”位置，夹持器夹 紧钻杆，在夹持器前端拧上０９４ ｍｍ钻头。 （３）调整好钻孔的高度和倾角。 （４）操作手把放在“卡闭、夹开”位置，回转手把 放到“正转”位置，给进操作手把放在“给进”位置， 调低回转速度，缓慢地进给，当钻深达５０—１００ｍｍ 时，停止进给和回转。 ２．３钻进 （１）接上水龙头，开动泥浆泵，向孔内送人冲洗 液，待孔口见到返水后，进行以下操作。 （２）卡夹手把放在“卡开、夹闭”位置。 （３）扳动给进手把到“起拔”位置，使卡盘后退 到最后端位置。 （４）卡夹手把放在“卡闭、夹开”位置；回转手把 放到“正转”位置。 （５）扳动给进手把放到“给进”位置进行钻进，待 卡盘到最前端时，给进手把回中位，回转手把回中位。 重复（２）～（５）的操作。 ２．４起钻 （１）停钻（给进手把回中位，回转手把回中位）， 停止供冲洗液。 （２）卡夹手把置于“卡闭、夹开”位置，扳动给进 手把到“起拔”位置，拉出钻杆，当钻杆接头露出夹 持器后端３００～４００ｍｍ时，给进手把置中位，卡夹手 把置于“卡闭、夹闭”位置，然后把回转手把推向“反 转”位置，拧开钻杆。 （３）卡夹手把置于“卡开、夹闭”位置，扳动给进 手把到“给进”位置，使卡盘运动到最前端，卸下钻杆。 重复（２）一（３）的操作。 ３出现的问题 第１个孔钻好之后，正常钻第２孔时（钻孔深度 约１００ｍ），开始出现了一些问题，主要表现在液压卡 盘不能夹紧钻杆，易打滑，并且卡瓦在钻杆上留下很 深的卡齿痕迹。根据现场推断：造成该现象的原因是 卡瓦的卡齿太锐，以致作用在钻杆单位面积上的力太 大，再加上很大的扭矩一起作用，就在钻杆上划出一 道道沟槽来，因此，造成了打滑现象。为解决这个问 题，浙江杭钻机械制造股份有限公司重新设计了卡 瓦，换上新设计的卡瓦后，钻机恢复正常工作。 钻第３孔时发现液压卡盘又不能夹紧钻杆。此 时，钻杆上无明显的卡齿痕迹，很有可能是岩石较硬， 需要加大压力，于是逐步调高卡盘压力，仍然夹不紧 钻杆，当液压卡盘压力调高到１９ ＭＰａ时，钻杆不打滑 了，但是正常工作了３个班后，卡盘前端盖的螺钉出 现断裂问题，经分析，是卡盘压力过高所引起的。为 了使卡盘压力在较低情况下也能卡紧钻杆，浙江杭钻 机械制造股份有限公司对液压卡盘的油腔进行重新 设计，情况大为改观，液压卡盘的压力调到１０—１１ ＭＰａ就能牢牢地夹紧钻杆，前端盖的螺钉也处于安全 的受力范围内。从而彻底地解决了上述问题。 ＺＤＹ一５型煤矿用全液压坑道钻机在童亭煤矿 井下共钻了４个工作面、２４个孔，每孔钻深１００— ２００ ｍ。从使用情况来看，自前面２个问题解决之 后，钻机性能得到了完善，在后来的钻孔过程中，钻 机工作都很正常，使用效果比较好。给进力大，效率 高，液压系统稳定，无漏油现象发生，卡盘及夹持器 夹紧力大，卸钻杆方便，采用联动手柄，在操作上安 全可靠，因而初次使用就获得煤矿方面的好评。 ４结束语 这次在淮北童亭煤矿的试用表明，ＺＤＹ一５型 煤矿用全液压坑道钻机很适合在煤矿上的使用，并 且由于该钻机采用了合理的液压系统和优质的液压 元件，使钻机的效率提高、扭矩增大，动力３０ ｋＷ的 钻机达到动力３７ ｋＷ的钻机性能。 （实习编辑：冯振华）
