ZYJ—1900/200L架柱式液壓回轉(zhuǎn)鉆機(jī)的研制

【摘要】瓦斯抽采是防治煤礦瓦斯災(zāi)害事故的根本措施，為了提高在鉆進(jìn)瓦斯抽放孔時(shí)的鉆進(jìn)效率，研制一種新型高效的鉆瓦斯抽放孔鉆機(jī)是十分必要的。本文詳細(xì)介紹了ZYJ-1900/200L架柱式液壓回轉(zhuǎn)鉆機(jī)的功用、特點(diǎn)及主要部件結(jié)構(gòu)。

【關(guān)鍵詞】架柱式液壓回轉(zhuǎn)鉆機(jī)；瓦斯抽放；防卡鉆；履帶行走

1.引言

石家莊煤礦機(jī)械責(zé)任有限公司研制開發(fā)了ZYJ-1900/200L架柱式液壓回轉(zhuǎn)鉆機(jī)，該設(shè)備是一種框架式的新一代履帶行走瓦斯抽放孔鉆機(jī)。

2.礦用履帶式起重機(jī)

2.1架柱式液壓回轉(zhuǎn)鉆機(jī)的用途

ZYJ-1900/200L架柱式液壓回轉(zhuǎn)鉆機(jī)使用φ98螺旋鉆桿，鉆孔孔徑范圍一般為110～153mm。主要用于松軟煤層（f≤1.5）中瓦斯抽放孔的施工，能有效解決由于孔壁塌陷、瓦斯噴孔、卡鉆、抱鉆等原因?qū)е聼o法正常鉆進(jìn)，成孔率低等問題。

2.2架柱式液壓回轉(zhuǎn)鉆機(jī)的技術(shù)參數(shù)

2.3架柱式液壓回轉(zhuǎn)鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)

該設(shè)備主要由主機(jī)、履帶自移吊機(jī)、液壓系統(tǒng)三大部件組成（見圖1）。

1）主機(jī)2）履帶自移吊機(jī)3）液壓系統(tǒng)

（1）主機(jī)。主機(jī)主要用于實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)功能，動(dòng)力頭安裝在動(dòng)力頭滑座上，通過進(jìn)給單元帶動(dòng)動(dòng)力頭滑座在機(jī)身上滑動(dòng)，來實(shí)現(xiàn)動(dòng)力頭的進(jìn)給與后退動(dòng)作。鉆頭主軸可接駁沖刷頭和鉆具接頭。夾持器固定在給進(jìn)裝置機(jī)身的前端，采用了碟形彈簧夾緊、液壓張開的常閉式結(jié)構(gòu)，所以當(dāng)主機(jī)關(guān)機(jī)或液壓系統(tǒng)壓力散失時(shí)能夠自動(dòng)夾緊，進(jìn)一步提高了操作的安全性。主機(jī)采用框式結(jié)構(gòu)，可跨越軌道或皮帶等設(shè)備作業(yè)，前面為兩個(gè)支腿，后面一個(gè)支腿，支腿具有機(jī)械自動(dòng)補(bǔ)償行程的特點(diǎn)，因頂板坍塌等原因造成內(nèi)筒上部外力減小或頂蓋與頂板產(chǎn)生間隙后，支腿內(nèi)筒伸出，自動(dòng)補(bǔ)償行程，迅速對(duì)頂板實(shí)施有效支撐。主機(jī)可通過轉(zhuǎn)向器上架和下架的相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來調(diào)整鉆孔的方位角。后立柱底部放置與后支腿的支座內(nèi)，后支腿在鉆孔時(shí)承受部分臥向推力或牽引力，使主機(jī)的固定更為穩(wěn)固，不會(huì)傾倒。后立柱的角度和長度可調(diào)，因此支腿可適應(yīng)不同的鉆孔傾角。（2）履帶自移吊機(jī)。本履帶自移吊機(jī)主要是配套鉆探主機(jī)和運(yùn)輸液壓系統(tǒng)泵站而設(shè)計(jì)，由履帶總成、擺動(dòng)吊臂、提升裝置等組成。其中擺動(dòng)吊臂用來提升、布置主機(jī)及其支架，提升裝置用來托運(yùn)液壓單元。（3）液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)是基于負(fù)載敏感變量和先導(dǎo)控制聯(lián)動(dòng)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的，基本無溢流、節(jié)流損失，系統(tǒng)發(fā)熱少，油液溫升慢。它是由電機(jī)、泵、油箱、操縱機(jī)構(gòu)等組成。為了保證液壓系統(tǒng)的正常工作，在油箱上設(shè)有多種保護(hù)裝置。如：回油濾油器、冷卻器、空氣濾清器、液位液溫計(jì)等。

該系統(tǒng)設(shè)有防卡鉆系統(tǒng)，當(dāng)動(dòng)力頭馬達(dá)在工作中受到突變負(fù)載增大，驅(qū)動(dòng)進(jìn)給換向閥換向，使處于進(jìn)給狀態(tài)的進(jìn)給油缸瞬間后退不再鉆進(jìn)進(jìn)給，動(dòng)力頭馬達(dá)負(fù)載變小，換向閥復(fù)位，使得進(jìn)給油缸進(jìn)給繼續(xù)鉆進(jìn)，從而避免動(dòng)力頭卡鉆，實(shí)現(xiàn)防卡鉆功能。

2.4架柱式液壓回轉(zhuǎn)鉆機(jī)的特點(diǎn)

該設(shè)備具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作靈活、機(jī)動(dòng)性好、全斷面作業(yè)、安全性能好、一機(jī)多用等特點(diǎn)。（1）作業(yè)安全，能顯著減輕工人的體力勞動(dòng)強(qiáng)度。適用于不同斷面的平、斜巷道施工；（2）結(jié)構(gòu)緊湊、全液壓控制、操作方便靈活、履帶行走、移位方便、機(jī)動(dòng)性好、省時(shí)、省力；（3）鉆車動(dòng)力頭扭矩大，行程長，鉆進(jìn)效率高，可大大提高作業(yè)效率；（4）配帶有裝卸鉆桿的部件，降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度；（5）采用了變量系統(tǒng)和防卡鉆系統(tǒng)，使鉆進(jìn)更合理；（6）用吊機(jī)輔助調(diào)整機(jī)身傾角，極大的減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率；（7）操縱臺(tái)進(jìn)行集中操作，人員可離工作面一定距離，有利于人身安全。

3.試驗(yàn)情況

該鉆機(jī)于2011年10月在“安標(biāo)國家礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志中心”通過了室內(nèi)型式試驗(yàn)。隨后在煤礦井下本煤層進(jìn)行了工業(yè)性試驗(yàn)，共施工主孔20個(gè)，施工總進(jìn)尺4000m，最大孔深300m，鉆孔深度均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。使用過程中鉆機(jī)行走、移位、轉(zhuǎn)向靈活，鉆進(jìn)過程中無卡鉆、鉆機(jī)偏移等現(xiàn)象，鉆進(jìn)可靠。

4.結(jié)論

ZYJ-1900/200L架柱式液壓回轉(zhuǎn)鉆機(jī)達(dá)到了設(shè)計(jì)的各項(xiàng)技術(shù)要求，滿足了高效、輕便、機(jī)動(dòng)、靈活使用的要求，適用于煤礦井下鉆進(jìn)瓦斯抽放孔鉆進(jìn)時(shí)的使用。