淺析合理勘查工程間距導(dǎo)致資源儲量估算偏差的原因
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(能源)一種新型厚煤層瓦斯抽放鉆車
煤層瓦斯抽放作為防止各種瓦斯災(zāi)害事故的重要措施，得到了各礦的高度重視，并成為煤礦瓦斯災(zāi)害治理的一項根本性的技術(shù)措施。山西晉城的煤炭生產(chǎn)礦井位于沁水煤田的南端，地質(zhì)條件大部分不太復(fù)雜，一般可采煤層厚度為2 m～7 m;部分煤層厚、瓦斯含量高，透氣性低。為了有效地抽放煤層中的瓦斯，必須在煤層中分層鉆瓦斯抽放孔，而現(xiàn)有坑道鉆機鉆孔高度有限，不能便捷地實現(xiàn)多層大范圍鉆孔施工。當(dāng)需要在厚煤層中打高處孔時，不得不用坑木把鉆機整機墊高施工，既費時又費力，還不安全。為了解決瓦斯抽放的迫切問題，確保安全生產(chǎn)，提高工作效率，晉城金晟機電有限公司研制了厚煤層瓦斯鉆孔施工的煤礦用深孔鉆車。
1 整機技術(shù)指標(biāo)
通過對煤礦井下近水平、大孔徑、長鉆孔工藝方案的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，通常要求鉆孔孔徑為Q50 mm～Q200 mm,鉆孔深度在100 m～300 m，正常鉆進轉(zhuǎn)矩為3 000 N．m，鉆進轉(zhuǎn)速為40 r/min～210 r/min。根據(jù)礦井的巷道斷面，針對鉆孔參數(shù)的要求，確定了以下主要技術(shù)指標(biāo)：
最大扭矩(N．m)： 4 000；
轉(zhuǎn)速( r/min)： 40～210；
適用鉆孔深度(m) 300；
配套鉆桿直徑(mm) φ73；
主軸通孔直徑(mm) φ75；
適應(yīng)巷道斷面(m×m) 5×5；
行走速度( km/h) 2.5；
鉆孔中心高(m) 1.2～4；
鉆孔傾角范圍(。) ±15。
2方案設(shè)計
依據(jù)鉆車整機技術(shù)要求，設(shè)計的重點是設(shè)法實現(xiàn)主機大范圍的快速升降，滿足在厚煤層高處鉆孔的需要，同時還要保持足夠的穩(wěn)定性。方案初選有以下3種：
(1)升降機構(gòu)放在主機下面。該方案可以保證實現(xiàn)鉆孔的最大高度，主機在高處的穩(wěn)定性也容易保證。但要實現(xiàn)2m多的起升高度，升降機構(gòu)必然占居一定空間，打孔的最低中心高必定超過1.6 m，顯然偏高，不能滿足要求。
(2)升降機構(gòu)放在主機上面，即起吊式。該方案可以使主機落到最低，解決了最低高度偏高的問題，但為了保證主機鉆孔高度達4m，主機上面升降機構(gòu)的最高高度必然達到5m多，巷道內(nèi)難以容納這么高的設(shè)備，且移動也不方便。
(3)升降機構(gòu)放在主機側(cè)面。該方案既可以降低最低中心高，也可以降低整機的高度。經(jīng)過反復(fù)研究，我們選擇了方案3。
鉆車整體方案如圖1所示。主機依靠4根立柱定位，每根立柱加工成可拆分式，根據(jù)不同高度增加或減少每根立柱上的加長柱，以降低整機的高度；升降機構(gòu)設(shè)計成二級升降架，既滿足起升高度的要求，又能使升降機構(gòu)的起升高度大于本身的高度，當(dāng)主機落下時的最大整機高度低于2.4 m，滿足在巷道內(nèi)移動的要求，同時也實現(xiàn)了鉆孔中心高在1.2 m～4.0m的要求。
3 主要結(jié)構(gòu)及原理
如圖1所示，煤礦用深孔鉆車主要由主機1、立柱2、升降架3、液壓系統(tǒng)4、操縱系統(tǒng)5和行走部6組成。
(1)主機由夾持器、給進裝置、回轉(zhuǎn)器組成。
(2)4根立柱定位，每根立柱加工成可拆分式，根據(jù)不同高度增加或減少每根立柱上的加長柱數(shù)量，降低了整機的靜態(tài)高度。
(3)升降架實現(xiàn)主機的升降，需要打多層孔時，操作液壓系統(tǒng)通過升降臂把主機很方便地提升到要求位置。
(4)液壓系統(tǒng)由液壓泵站、管路及執(zhí)行原件組成。液壓泵站是鉆車的動力源，可以將電能轉(zhuǎn)化為機械動能。
(5)操縱系統(tǒng)是鉆機的控制中心，由多種液壓控制閥、壓力表及管件組成。鉆機行走、轉(zhuǎn)向、動力頭回轉(zhuǎn)、給進起拔、機身調(diào)角等動作的控制以及執(zhí)行機構(gòu)之間的聯(lián)動功能都是通過操縱臺上的閥類組合來實現(xiàn)的。
(6)行走部由履帶底盤、車體平臺和穩(wěn)固調(diào)角油缸3部分組成。通過液壓油馬達實現(xiàn)整機行走。
4整車主要技術(shù)優(yōu)點
(1)升降架采用成熟的機械機構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠，實現(xiàn)了快速升降。
(2)定位用4根立柱組成框式結(jié)構(gòu)，解決了穩(wěn)定性問題。
(3)立柱為可拆分式，升降機構(gòu)的起升高度大于自身高度，解決了整體高度偏高問題，實現(xiàn)了整車在巷道內(nèi)的靈活移動。
5結(jié)束語
厚煤層瓦斯抽放用深孔鉆車相較于其他鉆機的最大特點：一是升降功能更強大，二是提高了整車的穩(wěn)定性。升降裝置結(jié)構(gòu)新穎獨特，采用了升降臂升降機構(gòu)，需要打多層鉆孔時，操作液壓系統(tǒng)通過升降臂把主機提升到要求位置，根據(jù)高度要求加長立柱高度，然后與主機通過卡瓦連接穩(wěn)定，即可打鉆，鉆機不需作任何移動。在升降過程中不會發(fā)生水平位移，完全滿足了工作需要。整車移動時的最大高度只有2.4 m，較好地解決了整車高度要求低與升降高度要大的矛盾。最大鉆孔高度可達4m，極大地縮短了高處鉆孔的輔助工時。整車地面支承，必要時立柱上部與頂板支承，增加了鉆孔時的穩(wěn)定性。
6摘要：根據(jù)厚煤層礦井坑道瓦斯抽放鉆孔的要求，對坑道瓦斯抽放鉆機進行了研究，研制了適合厚煤層鉆孔施工的煤礦用深孔鉆車，有效地減少了輔助工作時間，提高了工作效率。
關(guān)鍵詞：厚煤層；瓦斯抽放；鉆車
