煤矿履带钻机应用效果

煤矿履带钻机应用效果

王文华

黑龙江龙煤物流有限责任公司  （黑龙江  哈尔滨  150090）

摘要：随着我国的发展，煤矿对于我国发展的促进作用变得越发明显。履带式的钻机是煤矿工程的重要部分，其工作进度和精度都会对煤矿的采掘计划产生直接影响。因此，对我国当前的煤矿履带钻机应用效果进行分析与研究，可以使得我国煤矿产业在未来的发展得到积极的促进，也可以使得我国能源产业效率得到明显提升。

关键词:履带式钻机;地下煤矿;实际应用

前言：

最近几年，我国的地质调查人员在煤矿产业所作的贡献是十分明显的，为了保障煤矿产业更好发展，需要研究人员有更多的深思和远虑，这样才能够让我国的煤矿产业得到长足发展。煤矿井下开采是注定会受到矿井水的影响的，矿井水会通过各种方式进入矿井之内，矿井水严重时会使得矿井被水淹没，造成严重的安全事故。而履带式钻机在煤矿的水治理过程当中起到了良好的应用。我国大多数矿井都是深埋矿井，一旦发生了水患，矿井将会变得异常凶险，所以应当进一步的做好煤矿的治水工作。本篇文章主要围绕煤矿治水的困境和履带钻机应用的效果进行探讨，希望可以为相关从业者提供一定的参考和借鉴。

1履带式钻机的构造与原理

作为钻孔施工的重要组成部分，履带式钻机的工作进度和精度是十分重要的，会对煤矿的开采计划产生直接影响。其工作过程包括两个不同的履带行走单元，每一个行走单元都是由导向轮、驱动轮、拖轮紧张装置等安装完成的，这种履带支架可以有效地完成工作需求。除此之外，还有安装在各个履带上的对应的安装构件，它们所驱动的装置是设置在履带支架一端的驱动轮，和履带内侧的齿轮相啮合。当前的履带行走机构都是位于轮钻机主平台的电机来作为主要动力源，也就是说大多数都是由电动机输出轴经过减速器和传动链条来降速驱动行走单元上的驱动轮，驱动轮运转带动履带来进行相关动作，从而有效的实现行走机构的驱动和行走。

2煤矿防治水面临的困境分析

2.1矿井水来源判断

在煤矿水治理过程当中，我们应当对矿井水的来源进行有效判断，大多数的矿井水都是由大气降水和河流、湖泊水组成。由于煤矿所处的地理位置存在差异，井水的主要来源也会有一定的差异，比如一些矿区会受到水层的较大影响，而另一些矿区则会受到湖泊的影响较大。但是在实际的操作过程当中，矿井水的来源是十分难以判断的，主要原因在于矿井水的流向可能会受到多种不同因素的影响，而且天气也存在一定的不确定性，这些都可能会对矿井水的来源产生直接影响。尤其是发生特大暴雨时，地表水将会直接冲进矿井，造成矿井水的大量涌出。如果不能良好并精准的对矿井水的来源进行判断，我们就无法采取具有针对性的治水措施，这对于矿井治水工作而言是非常困难的。

2.2矿井排水监测异常困难

通常矿井水的涌水监测是防治煤矿水害的重要方式之一，但是在某些特殊情况下，矿井水的异常监测是十分棘手的。就当前情况看来，矿山排水的监测方式主要是通过排放和选矿两个方面来完成，矿质浓度是矿井水的重要来源，水流是矿井水涌出的主要来源，通过大量的实践后发现，偶尔会出现矿井水涌水量陡增的情况，尽管监测一直持续，也无法预测矿井的水害问题，矿井浓度在井下实验室监测，所以很难实施实时监测的操作。

2.3治水效果差

大多数煤矿都开展了相对应的治水工作，但是纵观所有的治水工作其收效都相对较小，甚至有时根本无法达到有效治水的目的。主要体现在防水治水的成本相对较高，而且治水周期较长，无法有效的保证治水的效果。防水治水在设施设备的投入方面是十分巨大的，而且有时会出现材料的浪费情况。治水周期是一个周而复始的过程，由于治水具有明显的复杂性，所以在治水过程当中应当进行综合性操作，也就是说应当尝试多种不同的防治技术来对水问题进行治理，同时一些地区尽管已经采取了综合性的治理措施，但是由于其见效时间无法满足长期有效的需求，后续的治水问题将会变得更加困难，以上这些原因都会使得煤矿治水问题无法解决，也就间接地制约了煤矿的开采工作。

3履带式钻机在煤矿井下防治水的应用

3.1钻机布置及技术参数

通常情况下，钻机都会采用整体的履带式布局来进行相关操作，这样一来将会方便整机的移动。主机作为钻机的主要执行机构，会由多种不同的装置组成，较为主要的有动力头、给进装置、角度调节装置等。主机的整体位置位于机器的正前方，通过液压回转支架和底盘连接的方式来进行连接，这种连接方式将有利于调整方位角，便于后续的施工操作。加杆装置位于主机一侧，便于装卸钻杆。防爆电控箱和电磁起动器位于平台两侧，便于观察钻孔参数和维修电气部件。控制面板位于钻机后面，便于采用液压控制时观察钻孔情况。同时配备遥控面板，可根据现场情况灵活改变操作位置，提高人员安全。电动泵组安装在车体的中间凹槽内，便于液压软管的连接。

3.2履带式钻机在煤矿井下防治水的实际应用

在钻进的过程中，由于巷道中的钻场空间所限，采用了短钻杆的钻进技术方案。但由于采用短的钻杆钻进，在操作过程中需要不断地停钻进行钻杆更换，每一次更换均会导致较长时间的停滞，而且取出钻头的时候又会将钻孔底部的碎屑留在钻孔的台肩上，当钻头重新插入时，对钻头产生一个钻进偏心力，影响钻进的稳定性和钻头的使用寿命。通过多次验证后，在综采面钻进时采用在每一次换接钻杆后重新开钻时，先不断地轻压钻杆，然后以正常钻进速度1/3的转速进行钻进。虽然该方案会产生一定的磨合期，但能够有效地确保钻进的安全性和一致性。判断孔底钻头与岩石面是否磨合完整的方法是，回转压力表的指针达到小幅均匀摆动即可。采用该钻进方案后能够将钻进效率提升10%以上。在钻孔钻进施工中，首先在管口设置一个相应直径的高压阀，同时在钻头的后侧设置一个逆止阀，确保钻进过程如果遇见高压水或者有害气体时能够实现带压卸下钻具。当钻头钻入钻孔以后，在钻杆上安装一个防止突水的封孔器，封孔器和钻杆之间留一定的间隙，保证钻进过程中能够在钻杆上来回滑移，避免不断的人工调整。

4履带式液压潜孔钻机预裂钻孔的要点

履带式液压潜孔钻机因钻孔角度灵活、行动方便、操作简单、作业效率高在大体积钻爆施工领域受到广泛的喜爱和应用，若用履带式液压潜孔钻机进行预裂孔钻孔施工，将解放很大一部分劳动力，并大大提高钻机设备的利用率和工作效率。

4.1钻机稳定性的控制

钻孔施工前做好部位的清理和平整，清理应尽量达到基岩面，对准开孔点，不断调整钻机位置，使其达到一个最佳的作业姿势，将钻机滑架与基岩面充分接触并靠紧，利用钻机自身制动满足钻机稳定性要求。

4.2开孔精度的控制

将钻头中心对准开孔点，调整钻杆角度和方向，使其达到设计要求，再次检查钻头中心与开孔点的位置，若偏离，则微调钻头位置，检查钻杆角度和方向，如此反复使得钻机在设计的角度和方向下精确对准开孔点，满足开孔要求。

4.3钻孔角度的控制

钻孔角度的精度直接决定了结构面开挖的超欠情况，如何控制钻孔角度使其恰好等于设计角度值，是履带式液压潜孔钻机预裂钻孔的一个难点。

对准开孔点后利用罗盘或者坡度尺测量角度，将坡度尺固定在钻杆上，上下调整钻杆位置至所需角度值即可。当开孔点位、开孔方向和角度同时满足要求时可进行钻孔。每次更换钻杆时检测角度，若有偏差及时调整。

5结论：

作业人员要立即停止作业，调换前后支重轮，同时对行走架纵向中心线与驱动轮中心重合度做好检查，利用履带涨紧缸调整支重、拖链及引导等轮，确保各摩擦副保持正常间隙。到达使用极限后，采用更换或反转方式及时处理履带销及套，应用新链轨节或更换反转链轨节，有效解决履带链轨节距磨损变长问题。

参考文献：

[1]孟祥俊,李宝存. 基于负载敏感控制的履带式钻机液压系统[J]. 建筑工程技术与设计,2018(17):865,97.

[2]霍璇. 履带式全液压坑道钻机在巷道掘进中的应用研究[J]. 机械管理开发,2022,37(11):197-198,201.

作者简介：

王文华，1980年7月8日出生，男，汉族，籍贯：黑龙江省依兰县，本科，研究方向：电气自动化。