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展會直擊 | 中國煤科西安研究院鉆探新技術(shù)與新裝備亮相第十九屆國際采礦展
發(fā)布時間:2021/11/4 17:02:19 來源: 點擊次數(shù):
        在10月26日開幕的第十九屆中國國際煤炭采礦技術(shù)交流及設(shè)備展覽會上,中國煤炭科工集團有限公司西安研究院鉆探新技術(shù)與新裝備展位前觀者如潮,問訊不絕。在積極參與煤礦智能化建設(shè)的過程中,西安研究院立足國家礦山安全重大需求,依托“十三五”國家科技重大專項、國家重點研發(fā)計劃等項目,積極推進關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)與迭代。電液控制智能化定向鉆機、煤礦井下智能鉆孔機器人系統(tǒng)、地面應(yīng)急救援車載鉆機與配套工藝等一批新技術(shù)、新裝備應(yīng)運而生。
煤礦井下大功率智能化鉆探裝備及高效快速鉆進技術(shù)
        煤礦井下大功率智能化鉆探裝備是展會上的明星產(chǎn)品。這是西安研究院緊密結(jié)合市場需求,順應(yīng)煤炭開采無人化、智能化趨勢的結(jié)果。它具有很多獨創(chuàng)的優(yōu)勢。
        創(chuàng)新研制了電液控制智能化定向鉆機。實現(xiàn)了鉆桿裝、卸過程的精確、連貫、高效控制。解決了大功率定向鉆進裝備機械化自動化加卸鉆桿、自動化控制、參數(shù)實時監(jiān)測和典型故障預(yù)警等問題,提升了鉆機運行參數(shù)監(jiān)測的信息化和事故預(yù)防處理技術(shù)的智能化水平,形成了煤礦井下防爆智能化大功率定向鉆進成套裝備,為旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向、地質(zhì)導(dǎo)向施工,以及“以孔代巷”大直徑定向鉆孔施工提供了可靠裝備保障。
電液控制智能化定向鉆機
        開發(fā)了礦用有線地質(zhì)導(dǎo)向隨鉆測量裝置與地質(zhì)導(dǎo)向鉆進技術(shù)。實現(xiàn)了隨鉆方位伽馬測井?dāng)?shù)據(jù)實時顯示、預(yù)處理和分析以及對鉆孔左右位移的精準(zhǔn)控制,確保鉆孔軌跡沿目標(biāo)煤層延伸。地質(zhì)導(dǎo)向鉆進技術(shù)及裝備可提高鉆孔鉆進效率和煤層鉆遇率,降低煤層氣抽采定向鉆孔鉆進成本,實現(xiàn)了煤礦井下坑道定向鉆進技術(shù)從“幾何導(dǎo)向鉆進”向“精確地質(zhì)導(dǎo)向鉆進”的巨大飛躍。
        發(fā)明了礦用小直徑液驅(qū)推靠式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆進系統(tǒng)。攻克了在強烈振動下傾斜角和具面角的高精度測量、大噪聲背景下微弱信號的提取等5大技術(shù)難題,實現(xiàn)了高精度測斜,為旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具控制和鉆孔軌跡調(diào)整提供了技術(shù)保障。旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆進技術(shù)可在回轉(zhuǎn)鉆進同時實現(xiàn)定向鉆進,提高鉆探施工效率和鉆探施工安全性,實現(xiàn)從“滑動定向鉆進”到“旋轉(zhuǎn)定向鉆進”的跨越。
        目前,這項成果已在晉城煤業(yè)、河南煤化等多家煤礦開展了成套裝備與技術(shù)的現(xiàn)場試驗,取得了良好效果。 
煤礦井下智能鉆孔機器人系統(tǒng)
        煤礦井下智能鉆孔機器人系統(tǒng),是展會上另一項廣受關(guān)注的技術(shù)。相對于傳統(tǒng)煤礦鉆進系統(tǒng),該系統(tǒng)具有模塊化的大容量鉆桿自動裝卸系統(tǒng),鉆桿自動裝卸系統(tǒng)擁有國內(nèi)最大的桿倉容量,性能先進,可靠性強,極大提高了自動鉆孔的施工效率。
煤礦井下智能鉆孔機器人
        機器人智能控制系統(tǒng)是該系統(tǒng)的一大特點,具有無線數(shù)據(jù)通信、鉆機數(shù)據(jù)顯示和故障自主診斷等功能,可以實現(xiàn)系統(tǒng)中關(guān)鍵傳感器的工作狀態(tài)監(jiān)測,能夠及時發(fā)現(xiàn)電控系統(tǒng)故障點,降低因傳感器損壞造成事故發(fā)生的可能性。集中控制及交互系統(tǒng)是該系統(tǒng)的另一亮點,地面集中控制及交互系統(tǒng),實現(xiàn)了鉆孔機器人運行情況的實時監(jiān)控和相關(guān)施工數(shù)據(jù)的井上、井下實時互通,系統(tǒng)配套有遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)管功能,顯示鉆孔施工情況。
        煤礦井下智能鉆孔機器人系統(tǒng)能夠滿足探水、防突和防沖等多種類型鉆孔的自動施工要求,自動化、智能化程度高,可維護性好,真正減少了井下作業(yè)工人數(shù)量,為煤礦的智能化建設(shè)提供了一套性能先進,技術(shù)可靠的智能鉆孔解決方案。
地面應(yīng)急救援車載鉆機與配套工藝
        本世紀(jì)以來,世界范圍內(nèi)已有3例利用鉆進通道成功營救井下被困人員的案例。其中兩例是美國事故救援,一例是我國事故救援。由于這種“小直徑生命保障孔+大直徑救援井+提升技術(shù)裝備”只有大直徑鉆機才能開展。西安研究院以發(fā)展民族工業(yè)為己任,著力推動關(guān)鍵技術(shù)的國有化,開發(fā)出了復(fù)雜地層條件下地面救援通道精準(zhǔn)、安全、快速構(gòu)建工藝技術(shù),對礦山應(yīng)急救援井、煤層氣遠(yuǎn)端對接井、電纜通風(fēng)井等快速施工意義重大。
        地面救援車載鉆機將鉆機部件集成于特制車輛底盤之上,具有移動迅速、施工用地少,施工效率高等一系列優(yōu)點。車載鉆機及配套機具還可滿足空氣正循環(huán)、空氣潛孔錘、泥漿正循環(huán)、泥漿反循環(huán)、氣舉反循環(huán)(適用三壁鉆桿)等多種鉆進工藝,能根據(jù)工況實時切換,具備施工大直徑鉆孔和處理事故能力。
車載鉆機
        車載鉆機在工程施工中創(chuàng)新性采用井底軟密封方式建立反循環(huán),利用集束式潛孔錘鉆進,解決了高效碎巖與排渣難題,實現(xiàn)大直徑救援井高效鉆進,形成了復(fù)雜地層條件下地面救援通道精準(zhǔn)、安全、快速構(gòu)建工藝技術(shù)。
        該項成果的成功研發(fā),為被困人員的及時搜救和地面Φ800mm通道的快速安全構(gòu)建提供了技術(shù)與裝備支撐,形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的礦山救援通道構(gòu)建技術(shù)體系,將全面提升我國礦山災(zāi)害應(yīng)急救援能力。