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6up扑克之星手机版官网自制气动探水钻

发布日期:2020-07-13 16:32

  (山西兰花科技创业股份有限公司唐安煤矿分公司)摘要:本文针对电动式探水钻的缺点(体积大;在恶劣的工作环境中安全性能差;附属装置 繁多等),经常造成钻探工作不能正常进行,从而影响到生产任务的完成及电动式探水钻的 使用又不符合国家相关规定要求,提出了气动探水钻的研制方式并付诸实施,效果良好。 关键词:气动探水钻 研制 使用效果 一直以来,唐安煤矿分公司井下综掘工作面施工,为防止透水事故的发生,始终坚持“有掘必探、先探后掘”的探放水原则。但是用于探水的钻机在未发明气动探水钻之前一直沿用 老式的电动式探水钻机,其具有:体积大;在恶劣的工作环境中安全性能差;附属装置繁多 (包括煤电钻综合保护装置、防爆转换开关等)等不利因素,所以经常为此造成钻探工作不 能正常进行,从而影响到连队整个生产任务的完成,再者,国家又有相关文件精神,要求取 缔煤电钻在井下的应用,为此,唐安煤矿分公司在2008 年完成了替代设备研制。 设计思路唐安煤矿分公司相关技术人员,经过反复比较,并进行了论证,最终确定设备发明的两 个重点: (1)、采用压缩空气做为动力,其具有经济合理、使用方便的优点(唐安煤矿地面空压机 房所产压缩空气输送到了所有一线)、在弃重、丢繁的原则下,决定采用工作效能下降的顶锚杆机马达部分(也就是后文 中所提的“气动回转器”),通过改造作为动力提供设备。 方安设计2.1 结构 气动探水钻,应包括前支撑架、后支撑架、架固于两支撑架上的导轨、能沿导轨移动的 底座、气动回转器、钻头及空心钻杆,气动回转器固定于底座上,钻头固定于空心钻杆顶端, 气动回转器前端有探水注水器,探水注水器的转动轴管一端与气动回转器的动力输出轴固定 连接,另一端与空心钻杆尾端螺纹连接,导轨前端设置有用于支撑空心钻杆的支撑座。 为了便于在钻探过程中推动底座沿导轨移动,底座上气动回转器两侧设置有推动把手; 所述支撑座,使用时,将钻杆穿过支撑座,再与探水注水器的转动轴管连接,这样,既能保 持钻杆水平钻探方向,又能保证钻杆在向前钻探时不发生左右偏移现象。 2.2 工作原理 使用时,将本装置放置于待探煤壁前,然后经管路将探水注水器的注水管与水源接通, 气动回转器的进气管与气源接通,开启水源和气源开关,气动回转器驱动钻杆转动,同时以 人力推动底座沿导轨前移,实现对煤壁的钻探施工;随着钻探深度的不断增加,底座沿导轨 移动至支撑座前时,关闭水源和气源开关,将钻杆与探水注水器的转动轴管分离,使底座沿 导轨后移,在已钻入煤壁的钻杆与探水注水器的转动轴管间加设钻杆,然后再次启动水源和 气源,继续钻探;当钻探完毕后(一般钻探深度要达到 60-70 米),依次卸下钻杆,然后把 所有设备分折,搬离工作面。 方案实施4.1 结构简图 如图所示:1-钻头;2-支撑座;3-空心钻杆;4-探水注水器;5-进气管;6-气动回转器; 7-底座;8-导轨;9-注水管;10--后支撑架;11-前支撑架;12-轴承;13-销轴;14-横梁;15- 推动把手。 4.2 实施方式 如图所示,气动探水钻,包括与空心钻杆3 连接的钻头1,固定于导轨上的支撑座2, 和空心钻杆3 连接的探水注水器4 及位于探水注水器4 后面固定于底座7 上的气动回转器6, 底座7 上设有推动把手15,探水注水器4 及气动回转器6 上分别设有注水管9 和进气管5, 通过轴承12 来支撑底座7 的导轨8,用于固定导轨8 的后支撑架10 及前支撑架11,控制后 支撑架10 升降的销轴13,后支撑架上起稳定作用的横梁14。 使用时,将本装置放置于待探煤壁前,然后经管路将探水注水器4 的注水管9 与水源接 通,气动回转器6 的进气管5 与气源接通,开启水源和气源开关,气动回转器6 驱动空心钻 转动,同时以人力推动底座7沿导轨前移,实现对煤壁的钻探施工;随着钻探深度的不 断增加,底座7 沿导轨8 移动至支撑座2 前时,6up扑克之星手机版官网关闭水源和气源开关,将空心钻杆3 注水器4的转动轴管分离,使底座7 沿导轨8 后移,在已钻入煤壁的空心钻杆3 与探水注水 的转动轴管间加设钻杆3,如此循环完成钻杆的增加,然后再次启动水源和气源,继续钻探;当钻探完毕后,依次卸下钻杆3,然后把所有设备分折,搬离工作面。 具体实施时,考虑到,在实现探水施工时,并不完全是水平钻探,根据需要会调整钻杆 的钻探角度,因此,后支撑架10 采用套管结构,内外管壁沿轴向开有若干对固位孔,并 配有用于能插入固位孔的销轴13,要调整钻探角度时,取下固位孔中的销轴13,调整内外 管的相对位置,对好内外管壁上的固位孔,然后在固位孔上插上销轴13 即可。 效果分析5.1 与电动探水钻的主要参数对比 序号 气动探水钻 电动探水钻 备注 输出功率:2.1kw输出功率2kw 主机重量:22kg主机重量:42kg 钻孔深度:70m钻孔深度:70m 主机外形尺寸:长宽高500mm400mm200mm 主机外形尺寸:长宽高 570mm360mm300mm 5.2 优点分析 根据5.1 表及实际应用情况,归纳其优点如下: 1、因其使用的动能为压缩空气,从而消除了原电动探水钻在恶劣环境下如:工作面潮 湿、顶板淋水等造成漏电的安全隐患。 2、与原有电动探水钻相比,具有体积小、重量轻的优点,降低了员工的劳动强度,提 高了工作效率。 3、与原有电动探水钻相比,结构简单、操作方便,在工作中减少了许多操作上的环节。 4、因其是利用废旧设备原件制作而成,经济投资很低。 5、与原有电动探水钻相关比,工作效率未发生改变,完全能够满足生产需要。 综上所述,鉴于气动探水钻的优点和实用效果,其应具有较大的应用空间和较广阔的应 用前景,在条件允许的情况下可在兄弟单位推广应用。

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