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1、,重庆研究院有限公司,ZYWL-4000D煤矿用履带式全液压定向钻机 汇报人：龙 威 职 称：助理研究员 联系电话：18580776740,2019年10月3日星期四,提 纲,概述,一,主要结构,二,液压、水路系统,三,维护保养,五,钻机操作,四,本煤层抽放钻孔,顶板抽放钻孔,底板抽放钻孔,主要用于煤矿井下中硬煤层施工瓦斯抽放长钻孔及分支孔，也可用于施工地质探测钻孔。 主要特点如下： 1. 钻孔轨迹可依据随钻测量装置反馈数据精确调整； 2. 可施工分支孔，预抽面积大，抽采效率高； 3. 钻进速度快，效率高。,一.概述,定向钻进用途及特点,定向钻进工作原理,一.概述,一.概述,ZYWL-4000
2、D煤矿用履带式全液压定向钻机主要用于煤矿井下瓦斯抽（排）放、注浆防灭火、煤层注水、煤层厚度、防突卸压、地质勘探等各类工程定向钻孔的施工。,后车,前车,主要配套设备钻机主机,一.概述,主要技术参数,主要配套设备定向钻具,一.概述,电子水辫,定向钻杆,无磁钻杆,孔底马达,钻头,主要配套设备随钻测量系统,一.概述,二.主要结构,1-照明灯 2-水路系统 3-动力头 4-机架 5-电机组件 6-锚固油缸 7-电控柜 8-过滤器组件 9-电脑柜 10-操作台 11-履带车 12-油箱 13-夹持器,总体结构,二.主要结构,履带车,钻机采用履带行走机构，主要由履带底车和安装平台组成。其作用是安装钻机的油箱
3、、操作台、电动机组件、冷却器、机架、电控柜、电脑柜和支撑立柱等部件。 操作行走手柄，钻机在履带车行走马达的驱动下可实现前进、后退和转弯，使钻机在短时间内转移工作场地。,二.主要结构,1-电动机 2-联轴器 3-主泵 4-辅泵,电机组件,二.主要结构,1-回油压力表 2-板式冷却器 3-回油过滤器 4-空气滤清器 5-液位温度计 6-箱体 7-检修口盖板 8-小泵吸油过滤器 9-大泵吸油过滤器,油箱,二.主要结构,1-托轮 2-拖板 3-导轨 4-推进油缸 5-夹持器安装座 6-机架固定座 7-调斜油缸,机架,二.主要结构,1-马达 2-减速箱 3-锁紧机构 4-卡盘 5-过滤器,动力头,二.主
4、要结构,1-连接盘 2-液控单向阀 3-壳体 4-胶套 5-卡瓦 6-端盖 7-传扭盘 8-销,卡盘,二.主要结构,1-轴 2-壳体 3-卡瓦 4-碟簧,制动器,二.主要结构,1-端盖 2-壳体 3-胶套 4-卡瓦 5-传扭盘 6-液控单向阀 7-弹簧 8-底座,夹持器,二.主要结构,锚固油缸,上锚固油缸,下锚固油缸,二.主要结构,1-急停按钮 2-操作台架 3-手动换向阀 4-微调阀组 5-压力表 6-液控手柄及液控阀板,钻进操作台,二.主要结构,1-过滤器组件安装架 2-锚固支撑操作手柄,1-履带行走手柄安装座 2-行走操作手柄,锚固操作台,行走操作台,二.主要结构,1-电动机组件 2-蓄
5、能器组件 3-冷却器总成 4-多路阀总成 5-履带车组件 6-泥浆泵组件 7-过滤器总成 8-油箱组件 9-电控柜组件 10-操作台,泵车,三.液压及水路系统,液压系统图,三.液压及水路系统,主泵供油实现马达旋转，输出转速和扭矩，并为履带驱动马达提供动力； 副泵供油实现推进、夹持、卡盘松紧、钻机锚固以及主机调倾角； 水泵驱动泵与水泵马达形成一个闭式回路，为水泵提供驱动力。 选用性能稳定可靠的控制元件及相关执行元件，负载敏感多路阀的反馈 口与负载敏感泵的反馈口连接，实现压力-流量的负载反馈控制。 钻机各种动作由各液控多路换向阀进行控制，采用进口先导式多路阀 实现钻机各执行元件的动作切换，安全可靠
6、。,液压系统特点,三.液压及水路系统,水路系统,1-泥浆泵2-联轴器3-驱动马达4-蓄能器5-三通球阀 6-流量计7-高压球阀8-冷却器9-固定阀块10-过滤器,四.钻孔操作,操作准备,经空气滤清器油网加入46抗磨液压油至油位计上标位，开机试车 后油位会下降，应及时补油至上标位。 泥浆泵在初次使用时请加注20 机械油，并请在第一次使用后1000 小时更换一次。 电动机接线电压等级应与电源电压等级相符合，电动机的旋转方向应 与油泵标注的箭头方向一致。 所有泵、多路阀在出厂时均已将压力设定为最佳工作压力。 水路系统供水流量113Q365 L/min，压力2.8 MPa。 根据钻孔水平角的要求，将钻
7、机置于适当的位置，调节钻机到达要求的水平角后， 固定履带车。 调节马达或泵的排量均可调节钻机的输出转速。 调节转速时，钻机必须在空载或停止旋转和推进状态下进行。,四.钻孔操作,行走操作,将“正常钻进/行走支撑”手动换向阀手柄置于行走支撑工作位置； 将行走多路阀上左、右侧履带行走手柄同时置于前进位，履带车前进； 将左、右侧履带行走手柄同时置于后退位，履带车后退； 将左侧履带行走手柄置于前进位，右侧履带行走手柄置于中位或后退位，履带车右转弯； 将右侧履带行走手柄置于前进位，左侧履带行走手柄置于中位或后退位，履带车左转弯。 操作人员操作履带车行走、转弯、爬坡时，注意左、右两个履带行走手把的匹配。,将
8、“正常钻进/行走支撑”手动换向阀手置于行走支撑工作位； 操作锚固多路阀手柄，分别控制上下支撑油缸活塞杆升降。 履带车抬起或下降时，注意各个升降手把的匹配，防止履带车侧翻。,锚固操作,1-急停按钮 2-操作台架 3-手动换向阀 4-微调阀组 5-压力表 6-液控手柄及液控阀板,钻进操作台,1-过滤器组件安装架 2-锚固支撑操作手柄,1-履带行走手柄安装座 2-行走操作手柄,锚固操作台,行走操作台,四.钻孔操作,安装钻具操作 开孔操作 正常钻进操作 加接钻杆操作 拆卸钻杆操作 向钻孔内送进钻杆操作,旋转钻进操作,详见钻机说明书,四.钻孔操作,旋转钻进操作,安装钻具操作 动力头退至机架后端，松开卡盘
9、，从动力头后方放进1根或2根钻杆； 钻杆外螺纹置于动力头前端； 卡盘夹紧钻杆，松开夹持器，动力头缓慢前进； 当钻杆外螺纹通过夹持器后停止推进。 在夹持器前面将钻头接在钻杆上。 调节马达或泵的排量均可调节钻机的输出转速。,开孔操作 修平开孔处的煤岩，保证钻头接触平稳； 选择适当的开孔转速； 调节推进节流阀，动力头缓慢前进； 当钻进到一定深度且钻机、钻具运转平稳后，再使用正常旋转和给进速度钻进。,1-急停按钮 2-操作台架 3-手动换向阀 4-微调阀组 5-压力表 6-液控手柄及液控阀板,钻进操作台,四.钻孔操作,旋转钻进操作,正常旋转钻进操作 卡盘夹紧，夹持器松开，动力头正转，正常进退手柄置于前
10、进位置，钻机处于正常钻进状态。 调节操作台上的推进微调，可改变推进速度。 走完一个行程，正常推进手柄置于中位，停止推进，再将旋转手把置于中位，停止旋转。 夹持器夹紧，卡盘松开。 动力头正常后退或快速后退到机架后端，停止后退。 按照以上操作程序重复操作，便可连续旋转钻进。,加接钻杆操作 将旋转手柄置于中位，停止旋转，再将进退手柄置于中位，停止推进，关闭供水阀门； 使用管钳人工拆下后置水辫； 根据动力头后面空间大小，在动力头后加接1根或几根钻杆；手动换向阀打到上下钻杆工作位， 将“装/拆钻杆”手动换向阀至于装钻杆工作位，旋接上加接的钻杆。 将后置水辫旋接在钻杆上；打开供水，向钻机提供水，待水从钻孔
11、中流出后，进行正常钻进。,1-急停按钮 2-操作台架 3-手动换向阀 4-微调阀组 5-压力表 6-液控手柄及液控阀板,钻进操作台,四.钻孔操作,旋转钻进操作,拆卸钻杆操作 关闭排渣供水阀门，拆下后置水辫。 卡盘夹紧，夹持器松开，动力头后退到机架后端，停止后退，夹持器夹紧孔内钻杆，松开卡盘， 动力头前进到机架前端，卡盘夹紧，夹持器松开，动力头后退。当两根钻杆连接处退到距夹持器 300mm左右停止后退。 卡盘和夹持器同时夹紧钻杆，手动换向阀打到上下钻杆工作位，动力头反转，松脱连接螺纹。 松开卡盘取下第一根钻杆。 动力头前进， 再按以上操作，即可拆卸下第二根、第三根直到最后一根钻杆。 注：在后退钻
12、杆困难时，可在动力头正转状态下后退，等到排渣正常的情况下再拆钻杆。,1-急停按钮 2-操作台架 3-手动换向阀 4-微调阀组 5-压力表 6-液控手柄及液控阀板,钻进操作台,四.钻孔操作,定向钻进操作,孔口段钻进操作 更换钻具 钻进操作 加接钻杆操作 拆卸钻杆操作 向钻孔内送进钻杆操作,详见钻机说明书,四.钻孔操作,孔口段钻进操作 根据钻抽工艺或安装定向钻具的需要，可按照旋转钻进钻孔操作方法，先钻进孔口段， 其钻孔直径和深度，随抽放技术或安装定向钻具的要求而定。 采用随钻随抽工艺时，安装孔口密封组件，并连接好瓦斯抽放和泥浆排放管道。,更换钻具操作 孔口段钻进完成后，拆卸旋转钻具。 安装定向钻具
13、并送进孔底 松开卡盘和夹持器，将孔底马达（外螺纹向前）从动力头后方，穿过中空轴、夹持器， 在夹持器前面将钻头旋接在孔底马达上，在动力头后面将前无磁钻杆旋接孔底马达上，一并送入 钻孔内，在依次旋接探测钻杆、后无磁钻杆和定向钻杆，一并送入孔内，直到孔底，再旋接定向 钻杆水辫总成并连接供水管和数据线。,定向钻进操作,四.钻孔操作,定向钻进操作 将刹车手柄置于“制动” ，锁紧轴后，锁紧手把打回到中位，动力头主轴不旋转。 将“正常钻进/行走支撑”和“正常钻进/上下钻干”两手动换向阀均置于正常钻进工作位， 卡盘夹紧，避开定向钻杆螺纹连接处；打开冷却器供水阀，操作“泥浆泵开/关”手柄至打开 工作位，启动泥浆
14、泵，给孔底马达供压力水，驱动孔底马达旋转，回水管返水正常后，操作 “前进/后退”手柄至前进工作位，动力头前进，钻机处于正常钻进工作状态。 调节操作台上的推进微调，可调节给进速度。 动力头前进到机架前端（即一个行程），停止前进，夹持器夹紧孔内钻杆（避开定向钻杆螺纹 连接处），松开卡盘，动力头正常后退或快速后退到机架后端，停止后退。 按照以上的操作程序即可连续钻进。 在钻进过程中，应经常观察显示屏上钻孔的位置，当钻孔超过偏移标准值，需要纠偏。 其纠偏方法：停止推进，松开锁紧机构，卡盘夹紧钻杆，动力头正转，钻杆带着孔底马达转动， 达到纠偏要求后，动力头停止转动，锁紧机构夹紧锁紧轴，动力头主轴不转动，
15、随即可继续钻进。,定向钻进操作,1-急停按钮 2-操作台架 3-手动换向阀 4-微调阀组 5-压力表 6-液控手柄及液控阀板,钻进操作台,四.钻孔操作,加接钻杆操作： 停止推进，停泥浆泵，孔底马达停止旋转；关闭高压球阀并泄压；拆下水辫上的供水管和数据线。 卡盘夹紧钻杆，拆下水辫总成。 卡盘和夹持器同时夹紧钻杆，将“装/拆钻杆”手动换向阀至于装钻杆工作位，旋接上加接的钻杆。 旋接上水辫总成；接上水辫供水管和数据线;打开高压球阀，继续钻进操作步骤。 拆卸钻杆操作： 停止推进，停泥浆泵，孔底马达停止旋转。拆下水辫供水管和数据线，拆下水辫总成。 卡盘夹紧，松开夹持器，动力头带着孔内钻杆后退到机架后端，
16、停止后退，夹持器夹紧孔内钻杆， 松开卡盘，动力头快速前进到机架前端，卡盘夹紧钻杆，松开夹持器，动力头再次带着孔内钻杆后 退，当两根钻杆连接处退到距夹持器300mm左右时停止后退。 卡盘和夹持器同时夹紧钻杆，将“装/拆钻杆”手动换向阀至于拆卸工作位，松开锁紧机构， 动力头反转，松脱钻杆间的连接螺纹。松开卡盘取下第一根钻杆。 再按以上操作，即可拆下第二根，第三根直到拆卸下最后一根钻杆。,定向钻进操作,1-急停按钮 2-操作台架 3-手动换向阀 4-微调阀组 5-压力表 6-液控手柄及液控阀板,钻进操作台,四.钻孔操作,操作注意事项,钻机在钻孔过程中，当钻杆之间采用螺纹连接时，动力头严禁反转，只有在加接或拆卸钻杆时，夹持 器夹住钻杆后才可反转。 注意各运动部件的温升情况。钻机表面温升和减速箱中的油液温升40 ，外表面最高温度
