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【摘 要】随着经济的快速发展和和谐社会的构建,我国的煤矿企业发展越来越快,由于煤矿井下存在大量的瓦斯,如果处理不当很容易引起爆炸事故,这对煤矿企业的稳定发展有很大的影响,因此,对煤矿井下瓦斯进行抽取有十分重要的作用.ZDY6000LD（A）型履带式全液压定向钻机是一种用于煤矿井下瓦斯抽取的新产品,具有稳定性高、能耗少的特点.文章重点介绍了ZDY6000LD（A）型履带式全液压定向钻机的结构及其的应用.
【关 键 词】ZDY6000LD（A）型；履带式全液压定向钻机；应用
前言
煤矿井下定向钻进是完成煤矿瓦斯治理和快速生产的基础,随着经济的快速发展和科技的不断进步,安全、高效生产对煤矿瓦斯抽取技术和定向钻进设备的要求越来越高.近年来,我国的煤矿井下定向钻进技术取得了较大的进步,我国自主研制的ZDY6000LD（A）型履带式全液压定向钻机具有钻进动作灵活、可靠,操作简单、履带自动行走、一体化程度高等特点,能满足大断面巷道和深孔钻进地层的要求.
1钻机的总技术方案
目前,液压定向钻机可以分为分体式全液压钻机和履带式钻机两种情况,分体式全液压钻机主要依靠人工搬运或者步履机构进行短途移动,劳动强度比较大,搬迁速度比较慢,钻机稳固时间长；履带式钻机本身不带泥浆泵和电磁启动器,需要单独配置,工作辅助时间比较长.这两种钻机的钻进方式比较单一,适应能力比较差,因此,在制定新钻机的总技术方案时,可以借鉴国外履带式全液压钻机的经验,根据煤层地质结构和抽放瓦斯的要求,将钻机的主体、泥浆泵、磁力启动器等安装在钻机移动工作面上,从而实现孔底马达动力钻进、孔口回转钻进、复合钻进.这样就能达到煤矿井下快速移动、稳固,减少钻进辅助时间,降低工作强度,提高钻进效率的目的.
2钻机的主要结构
ZDY6000LD（A）型履带式全液压定向钻机主要有主机、履带车体、泵站、电磁起动器、稳固装置、操纵台、泥浆泵、照明灯等几部分组成,各部分之间用高压胶管和螺栓紧密的连接起来.
2.1主机
主机是钻机的核心构件,由变速箱、油马达、液压卡盘、抱紧装置等几部分组成,ZDY6000LD（A）型履带式全液压定向钻机采用行星减速机构,液压马达产生的动力经过减速机构,传到主轴,通过调节马达的排量能实现转速、转矩大范围无级调节.为保证钻机的定向钻进主轴具有制动功能,将钻杆制动抱紧装置设计在主机第一传动轴上,利用弹簧松开、油压抱紧的方式将结构固定.利用卡槽式方式将主体连接在给进装置的拖板上,由给进油缸带动拖板沿着机身的导轨进行运动,从而实现钻具的给进、拔起.主机的主轴结构要设置成通孔式,这样能保证钻杆的长度不会受到钻进行程影响.
2.2操纵台
操纵台是钻机的控制中心,只有保证操纵台的正常,才能保证钻机的正常运行.操纵台是由多种液压控制阀、压力表、管件等部分组成,钻机的走向、行走、动力头的回转、钻具的给进、拔起等都是通过操纵台进行控制的.为保证钻机布局的合理,根据工作状态,可以将操纵台分为主操纵台和副操纵台两部分,主操纵台设置在履带车体左前方,在钻孔、稳固车体调角、测斜过程中使用；副操纵台设置在履带车体后方中间,当钻机行走时使用.
2.3泵站
泵站是钻机动力的来源,由电机、液压泵、联轴器、油箱等几部分构成.为提高钻机传动的可靠性,常采用3台液压泵同轴串联起来；在选择联轴器时,要选用梅花型弹性联轴器,这种联轴器的抗冲击能力强,对同轴性要求比较低,并且使用寿命比较长.为提高系统的使用效能,可以采用板翘式冷却器对油液进行强制冷却.
2.4履带车体
履带车体由车体平台、履带底盘等部分构成,履带的底盘采用液压驱动,行走装置是由驱动轮、导向轮、履带总成、支重轮、减速机、履带张紧装置等组成；车体平台采用中凹式结构,这样可以减低钻机的重心,提高钻机的稳定性,车体整体采用优质钢板焊接成,从而有效地提高钻机的强度和整体刚性.
2.5稳固装置
稳固装置有上稳固装置和下稳固装置构成,上稳固装置主要由油缸、上接地装置、伸缩杆等部分组成；下稳固装置采用油缸驱动摆杆机构,受力状况采用油缸直接支撑的方式.稳固装置由主操纵台上的九联阀对油缸的伸缩进行控制,来实现钻机稳固.
3液压系统
ZDY6000LD（A）型履带式全液压定向钻机的液压系统包括回转和定向钻进系统、稳固调角辅助系统、履带行走系统等几部分,为实现回转、钻进工况和节能,采用3泵开式回路设计,同时采用恒压变量控制、负载敏感变量控制的控制方式.其中2个泵为负载敏感泵,主要负责向钻进回转、履带行走、钻进辅助联动控制等提供压力油；另一个泵负责向正常钻进和稳固调角回路提供压力油.该液压泵只提供和执行元件负载相匹配的压力和流量,不会产生过剩的压力和流量,因此,具有良好的节能效果.
4试验与推广应用
ZDY6000LD（A）型履带式全液压定向钻机试制完成后,对该钻机的主要技术参数进行了检测,试验结果表明该钻机的各种技术指标均符合设计要求.为进一步确定该钻机的实际应用能力,对钻机进行了定向钻机现场工业性实验,试验场处于某矿盘区107工作面1号联络巷中,巷道高为4m,宽为5m,设计1号钻孔平行107工作面运输巷道,钻孔倾角为2.5°,设计方位为147.8°；2号钻孔的倾角为4.0°,设计方位为147.8°,设计孔深为1050m,终孔直径为114mm,本次试验共有8个钻孔,其中有5个分支孔.
试验期间共施工主钻孔3个,分支孔5个,其中1号主钻孔钻进3个分支孔,主钻孔深为1043m,开孔孔径为154mm,终孔孔径为114mm；2号主钻孔钻进2个分支孔,主钻孔深为879m,开孔孔径为154mm,终孔孔径为114mm.钻孔纵向偏差控制在1m,横向摆动控制在8m,平均钻进效率为160m/d.试验证明该钻机完全能满足煤矿企业现代建设的要求,因此,煤矿企业要合理的运用ZDY6000LD（A）型履带式全液压定向钻机,有效地提高煤矿生产安全.
5总结
ZDY6000LD（A）型履带式全液压定向钻机具有布局合理、技术先进、机动性强、钻进可靠性强、井下移动稳定等特点,能有效地解决煤矿井下生产安全问题,该钻机对煤矿企业的快速发展有十分重要的意义.