计算机辅助金刚石钻进

计算机辅助钻进县钻探技术发展的又一重大成就。近年来北欧和北美采用计算机控制的全自动钻机进行了矿产勘探和锚固孔施工,取得了理想的经济效益,深受钻探管理和操作人员的欢迎。     

尼日利亚基岩潜孔锤钻进及成井方法

本文记叙了1988—1989年在非洲尼日利亚撒哈拉沙漠边缘地区,用潜孔锤施工基岩水井所采用的设备,工艺和工程完成情况.介绍了用国产SPC-600T-1型钻机、配备XHP-750空压机和JG-150、J-200潜孔锤在不同岩层条件下的钻探效果以及操作技术和注意事项.     

煤矿坑道钻机用履带式泥浆泵车及其应用

为实现煤矿坑道钻机钻进时搬迁便捷、作业安全、配套设备高度集成化,研制了煤矿坑道钻机用BLY 260/9型履带式泥浆泵车。泵车采用整体履带式结构,将钻机配套用附属装置集成到有动力、可自主行走的履带平台上。在晋煤集团成庄矿和寺河矿的现场试验表明,泥浆泵车配套坑道钻机尤其是定向钻机,技术方案先进可靠,瓦斯抽采钻孔施工效果良好,为煤矿坑道钻机的设备配置提供了一种有效的解决方法。      

砂钻工艺实验

内蒙是砂金矿较多的地区。自1975年以来，我队在内蒙中、西部进行砂矿勘探。到目前为止，总计完成钻探工作量20，000米。最初，我们用北京型岩心钻机作为钻探设备，使用中发现该设备较重，搬迁不便，也不适应砂钻工艺特点。后又采用龙江型钻机，使用效果仍不佳。1977年经研究实验，我们选择了北京探矿厂的DPP—100型工程钻机。经改装采用外管超前、内管落后取样的双管钻进工艺。并将北京型岩心钻加压器改装使用，采用机械加压。施工效果良好，而且搬迁方便，工艺、操作简单，深受工人欢迎。去年，     

基于Unity3D的岩心钻机模拟实训平台研究

针对我国地质岩心钻探钻机培训的现状,综合分析国内外虚拟现实可视化现状,结合虚拟现实技术、Unity3D游戏引擎以及利用实物教具开发了一套区别于现有钻机仅限于钻机基本功能培训操作的模拟实训平台。平台由实物模型、可编程控制器、虚拟场景组成,本模拟实训平台一方面模拟操作钻机的相关动作;另一方面显示钻进过程中的相关数据,使学员熟练掌握钻进规程参数、孔内复杂事故的判断、预防和处理方法。经过多个虚拟场景的控制和实验测试,平台可稳定运行,学员可直观感受被控对象的运行,增强现场体验感,加深对地质岩心钻探的认识,降低了同程度下的培训成本。     

全液压顶驱钻机背钳的设计及运动仿真分析

针对大陆科学钻探接卸钻杆进行上卸扣操作复杂繁琐、夹持稳定性差等问题,设计了一种适应于科学钻探全液压顶驱钻机的新型背钳装置。该装置具有夹持力大、对钻杆损伤小、工作性能稳定、双向浮动等特点,解决了钻进过程中频繁倒杆问题,快速完成上卸扣操作作业,极大地缩短了辅助作业时间。并利用ADAMS动力学仿真软件,对夹紧机构进行了运动仿真分析,验证了机构设计的合理性。     

KD-100型钻机的操作技术

近几年在冶金矿山,KD-100型钻机用于坑内金刚石钻进已越来越多,交流这方面的操作技术和孔内故障处理经验很有必要. 安装技术1.硐室规格:长5.5米,高2.2米,宽2.2米. 2.安装钻机前要处理顶板松石,清理底板废碴,钻机各部件加油,检查辅助设备是否完好,确保安全、文明生产. 3.为了方便操作,风压开关安装高度1.5米,操作盘(手轮)安装高度0.95米,钻机与掘进方向的岩壁间距为0.8～1米.     

3500 m钻机移摆管设计及动力学仿真研究

随着我国探矿深度不断增加,钻探设备的尺寸不断加大,操作人员的劳动强度也在增加。基于此,3500 m液压岩心钻机需要适配一套移摆管装置,以实现快速、安全地运移钻杆,降低工人的劳动强度。对移摆管机构的设计进行了简单介绍,并利用ADAMS动力学仿真软件对移摆管机构进行运动仿真,找出设计的不足之处,给出优化建议。     

CMD180T型钻机在尚义地热井施工中的应用

经物探分析在河北省张家口尚义县大青沟镇南海子村东南1.0 km存在深部断裂构造,为了寻找开发坝上地区地热资源,决定在该位置施工一口2000 m深地热井,即穿过该断裂构造寻找导水通道,完成地热井施工任务。施工中采用了CMD180T型钻机,该钻机采用了先进的全液压传动系统,自动化程度高,性能优异,可大大降低操作人员的劳动强度且易于搬迁、易于操作。其优势在这次地热井工程施工过程中得到了充分的体现。     

深部钻探关键设备选择原则及配置优化

钻探装备及工艺方法是钻探工程技术的核心,其中钻探设备又是实施钻探工艺的基础和硬件条件。施工中由于使用条件不同,则需要不同类型的钻探装备。所谓钻探装备是指完成一个钻孔所必b 需的钻机、泥浆泵、钻塔、动力、机具及其它技术装备的总称。通过分析设备配置对钻探效率的影响,对深部地质岩心钻探关键设备与机具的优选与配置展开讨论,提出了深孔岩心钻探关键设备优选的建议。     

我国煤矿井下智能化钻探技术装备发展与展望

煤矿井下智能化钻探技术装备是煤矿智能化建设的重要组成部分,也是当前煤矿企业深入推进减人增效工作所急需的先进技术装备。系统总结了“十三五”期间我国煤矿井下智能化钻探技术装备所取得的阶段性成果,重点介绍了自动化钻机、随钻参数监测系统和旋转导向系统等关键技术装备的发展现状。全面分析了制约井下智能化钻探技术装备研发与应用的关键因素:钻机智能化水平较低、随钻探测数据类型少、多系统集成控制难。在此基础上提出深入推进数字化、网络化、智能化技术与传统坑道钻探技术结合,强化多学科融合和协同创新能力;并不断加强智能化钻探技术装备研发与应用人才的培养力度,以技术装备为支撑、以数字化平台为保障、以人才队伍建设为基础;在智能化钻机、高精度数据获取与传输技术、钻孔轨迹智能优化与控制技术、辅助关联设备集成控制技术、数字化钻进平台开展攻关,以实现煤矿井下钻孔全流程智能化施工作业。      

ZDY5000RF钻机与配套装备的试验及应用

针对松软煤层空气钻进装备集成性差、工艺流程复杂、操作繁琐等问题,特别配套了ZDY5000RF型钻机及配套装备,结合配套装备的技术参数、性能特点,在祁南煤矿进行了工业性试验。现场应用表明,ZDY5000RF松软煤层钻进专用钻机具备在f值为0.5左右的煤层中钻进200 m深孔的能力,具有集成性好、钻进效率高、除尘效果显著等特点,各项技术指标均达到了设计要求。      

虚实结合的地质工程实践教学方法改革探索——钻探虚拟仿真实验教学平台研究

拟仿真又称虚拟现实技术或模拟技术,就是用一个虚拟的系统模仿另一个真实系统的技术,将其应用于钻探科研、教学、训练等,对于钻探行业来说,是一次创新尝试。研发的钻探虚拟仿真实验教学平台,融入了钻探专业教学积累和计算机虚拟仿真技术等多个学科,解决了以往高校钻掘工程专业学生生产实习的诸多困难。虚拟钻进仿真平台已陆续为多个相关专业提供虚拟仿真教学,受到了各专业学生的欢迎,收到了良好的教学效果。该平台还可应用于各单位钻探技术人员、操作人员等的操作训练,以及科研和技术服务工作。     

深部钻探大钩位置检测装置的设计与应用

地表钻参仪在深孔岩心钻探中可以实时检测和监控钻进参数,优越性明显,其中大钩位置是钻参仪检测的难点。研究了一套大钩位置检测装置,在天车上安装双通道霍尔开关,接收定滑轮上磁钢的脉冲信号,经过数显表头的微处理系统转换,再通过RS232串口通信连接PC机,基于LabVIEW平台实现数据的采集、分析、显示和存储等工作。该检测装置可以直接测量机上余尺或者方钻杆余尺,计算大钩位置防止撞顶天车,计算二层台位置便于挂卸提引器。深钻现场试验表明,该装置安装简便,测试精度高,可用于检测立轴式钻机和转盘式钻机大钩位置。      

煤矿井下坑道钻机数字化设计技术

结合企业批量定制生产和产品变型开发的特点,定义了坑道钻机的数字化设计流程;提出了坑道钻机数字化设计中的数字化建模、数字化仿真和数字化管理3项关键技术。数字化建模用于建立产品三维模型和装配分析;数字化仿真用于分析产品的动态特性;数字化管理则用于管理产品设计过程及其数据。进而建立了坑道钻机数字化设计平台,包括基础、平台和应用3个层次。结合千米定向钻机开发说明了该数字化设计技术的应用。      

4000 m岩心钻机桅杆结构设计与有限元分析

桅杆是钻机的重要组成部分,本文对勘探技术研究所自主研制的4000米岩心钻机桅杆进行结构设计,在Solidworks中完成桅杆的建模,运用ANSYS Workbench对桅杆装配体进行有限元分析,完成对桅杆结构强度和刚度的校核,并对其进行模态分析,得到前10阶固有频率和振型,与激振源进行对比,分析发现第1阶、第2阶固有频率与钻机转盘和起升系统频率有重叠,可能会发生共振,通过调节钻机转盘和起升系统转速避免发生共振,振动时最大变形处变形量较小,说明桅杆结构设计合理,能够满足实际应用要求,具有一定的工程应用价值。     

煤矿用自动化钻机远程监测系统研制

根据国家能源装备制造、煤矿机器人和煤矿智能化发展等政策要求,结合煤炭设备少人化、智能化发展趋势,针对现有煤矿井下钻机参数显示不全、缺乏有效监测、维修不便等问题,为实现自动化钻机地面远程监测,利用传感测量、软件开发、虚拟现实、网络通信、视频监测等技术研制了一种煤矿用自动化钻机远程监测系统。该远程监测系统包括了钻机主体、机载设备、网络通信部分和远程监测服务器。钻机主体为ZDY4500LFK型煤矿用钻机;机载设备包括了控制器和传感器组,用于实现钻机参数采集;网络通信部分包括了交换机、网关等,实现井下和地面的通信;远程监测服务器实现钻机参数和工况的监测。该系统研制后在鄂尔多斯华兴能源有限责任公司唐家会煤矿进行了现场试验,结果显示,该系统数据传输准确,可实现自动化钻机的地面监测功能,为煤矿钻机的少人化、智能化提供了保障。      

“羊D1”油气勘探井井控装置的连接设计

在地质勘探钻井中一般不需要进行井口压力控制。辽西金羊盆地“羊D1” 钻井采用地质勘探井的钻井工艺方法进行油气勘探,需要预备有井口压力控制措施。地质钻井设备和井控装置如何耦合是本文讨论的重点。以该井为例,介绍了用全液压岩心钻机全孔金刚石绳索取心钻进工艺施工油气勘探井的施工工艺。钻进中综合考虑了YDX-6型全液压岩心钻机平台的下方空间尺寸、井身结构设计以及本钻井的井口压力控制等要求,选择和设计了一套满足小口径取心钻探施工要求的井控装置。     

煤矿井下坑道钻机电控自动化技术研究

为顺应煤矿井下钻探装备自动化、智能化发展方向，根据煤矿井下坑道钻机特点，研制了一套钻机电控系统，实现了钻机远程控制、参数监测、工况判断和安全互锁等功能，并在钻机单动控制基础上进行了钻机自动钻进和自动起钻技术研究，大大提高了煤矿井下钻机自动化程度。地面功能性试验与现场工业性试验表明:设计的电控系统功能性、实时性和可靠性满足使用要求。研制的钻机电控系统配套在钻机上，可提高钻机自动化水平，更好地保障了施工人员和设备的安全，对推动煤矿井下钻机智能化发展有积极作用。