ZDY-4200LPS（A）型鉆機(jī)在陽(yáng)煤一礦試驗(yàn)

王大勇

（陽(yáng)泉煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 一礦，山西 陽(yáng)泉 045008）

1 概述

陽(yáng)煤一礦是一座高瓦斯、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的特大型礦井。隨著礦井向西部延伸，采掘工藝不斷變革，采掘工作面推進(jìn)速度加快，地質(zhì)構(gòu)造增多，地質(zhì)條件更加復(fù)雜，瓦斯抽放鉆孔進(jìn)尺量增加，鉆孔質(zhì)量要求更高，過(guò)去傳統(tǒng)的鉆探設(shè)備存在諸多不足，已不能滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。掘進(jìn)工作面遇地質(zhì)構(gòu)造，通常采用MQT型錨桿鉆機(jī)和ZDY型探放水鉆機(jī)進(jìn)行鉆探。MQT型錨桿鉆機(jī)鉆探深度較小（15 m左右），不能全面、準(zhǔn)確的掌握構(gòu)造參數(shù)信息。ZDY探放水鉆機(jī)雖然鉆探深度較長(zhǎng)，但是移動(dòng)、安裝不方便，加之鉆孔施工效率低，嚴(yán)重影響了抽瓦斯進(jìn)度。

為進(jìn)一步提高鉆機(jī)本煤層瓦斯抽采效率，陽(yáng)煤一礦在十三采區(qū)81302工作面回風(fēng)試用山東祥德機(jī)電有限公司生產(chǎn)的ZDY-4200LPS（A）煤礦用履帶式全液壓坑道鉆機(jī)進(jìn)行打鉆性能試驗(yàn)，要求施工試驗(yàn)深度均不低于120 m。

2 試驗(yàn)情況

2.1 巷道基本情況

陽(yáng)煤一礦81302工作面煤層賦存穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，煤層總厚度最大7.70 m，最小6.20 m，平均煤厚6.98 m，煤層節(jié)理發(fā)育。煤層中含一層夾石，分布在煤層的下部，賦存不穩(wěn)定。81302工作面回風(fēng)巷沿15#煤下層掘進(jìn)，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度1788 m，巷道形狀：矩形，凈斷面寬×高為：4.5 m×3 m，采用全錨索支護(hù)。

表1 煤層頂?shù)装迩闆r

2.2 鉆機(jī)性能參數(shù)

ZDY-4200LPS（A）型鉆機(jī)主要參數(shù)為：

鉆機(jī)額定扭矩：4200 N·m

額定轉(zhuǎn)速：210 r/min

鉆桿規(guī)格：73mm

鉆頭直徑：113mm

鉆進(jìn)深度：500 m

額定給進(jìn)力：123 kN

額定起拔力：123 kN

角度范圍：-180°～180°

電機(jī)功率：55 kW

鉆機(jī)鉆進(jìn)行程：780mm

立柱升高高度：350mm

屐帶行走速度：0～0.3 m/sec

爬坡/下坡能力：±20°

側(cè)傾：0°～180°

重量：5800 kg

油箱容量：120 L

主機(jī)外形尺寸：3100mm×1450mm×1700mm

2.3 試驗(yàn)過(guò)程

鉆機(jī)于2017年10月15日在地面調(diào)試完畢后，16日開(kāi)始運(yùn)往井下十三采區(qū)81302回風(fēng)其巷，到達(dá)作業(yè)地點(diǎn)后于18日八點(diǎn)班開(kāi)始打鉆，到10月25日完成工作，共鉆孔8個(gè)，鉆孔深度120 m的成孔為5個(gè)，由于煤層地質(zhì)條件原因有3個(gè)孔見(jiàn)巖。

3 試驗(yàn)結(jié)果

ZDY—4200LPS（A）型鉆機(jī)通過(guò)井下現(xiàn)場(chǎng)打鉆測(cè)試，滿(mǎn)足陽(yáng)煤一礦的使用要求，實(shí)際施工120 m孔5個(gè)，孔數(shù)和深度均超額完成，綜合鉆進(jìn)速度：11 m/h以上，符合使用要求。該鉆機(jī)轉(zhuǎn)速快、易排粉，扭矩力大、推進(jìn)力強(qiáng)，自動(dòng)保護(hù)功能齊全，鉆進(jìn)120 m效率較現(xiàn)有鉆機(jī)鉆進(jìn)速度快20%，適用于工作面本煤層打鉆施工。

4 結(jié)語(yǔ)

該鉆機(jī)在使用過(guò)程中性能穩(wěn)定，安全可靠，結(jié)構(gòu)合理，操作簡(jiǎn)便省力，液壓系統(tǒng)裝置完善，提高了鉆機(jī)工作的可靠性，且轉(zhuǎn)速范圍寬，轉(zhuǎn)速和扭矩都可大范圍調(diào)整，鉆機(jī)安裝了板凳和安放防爆開(kāi)關(guān)的平臺(tái)很好。該鉆機(jī)能夠滿(mǎn)足我礦井下探測(cè)地質(zhì)構(gòu)造、施工瓦斯抽放鉆孔的相關(guān)要求，適宜推廣應(yīng)用。其主要特點(diǎn)有：

（1）回轉(zhuǎn)器轉(zhuǎn)速高，給進(jìn)速度快。且鉆機(jī)在鉆深孔時(shí)鉆機(jī)性能穩(wěn)定，扭矩?zé)o明顯變化，鉆進(jìn)速度快。

（2）在行走時(shí)履帶行走平穩(wěn)，即使在凹凸不平路面時(shí)鉆機(jī)也能平穩(wěn)經(jīng)過(guò)，安全系數(shù)較高。

（3）操作比較簡(jiǎn)單，膠管少，便于維修，但操作手把比較緊，在給進(jìn)過(guò)程中不利于頻繁操作。操作系統(tǒng)密封良好，液壓油浪費(fèi)較少，維修方便。

（4）機(jī)架強(qiáng)度高，回轉(zhuǎn)平臺(tái)為加強(qiáng)型，在高強(qiáng)度的拉拔下無(wú)彎曲變形，安全穩(wěn)固。

（5）適宜井下快速運(yùn)輸，能夠通過(guò)軌道運(yùn)輸?shù)矫侯^進(jìn)行鉆探，而不影響其它設(shè)備運(yùn)行，并且能夠滿(mǎn)足構(gòu)造的鉆探要求。

〔1〕高宏亮.車(chē)載鉆機(jī)在地質(zhì)勘探工程中的應(yīng)用[J].地質(zhì)裝備，2009，2（10）.

〔2〕阮 翔，等.300型車(chē)裝物探鉆機(jī)的研制及技術(shù)改進(jìn)[J].石油機(jī)械，2004（11）.

〔3〕孫建華，等.CQK-50型車(chē)載化鉆機(jī)的研制[J].探礦工程，2006（11）.