重庆井下钻机

二我国煤矿井下瓦斯钻机存在的主要问题一是高瓦斯矿区抽采，钻孔钻不进去瓦斯抽不出来，松软突出煤层抽采钻孔施工难以解决。我国在松软突出煤层虽然有钻孔深度超过m甚至达到m的记录，但大部分的钻孔深度都在m以下，且成孔率低，防突成本和瓦斯抽放成本很高。我国松软煤层（硬度系数f≤）在所采煤层中所占比例较大，因此，松软突出煤层的钻进成孔问题一直是个亟待解决的难题。目前，在煤矿井下钻探施工时，大部分都用水作为钻孔循环介质，由于煤层松软，高压水流对孔壁的冲刷和浸泡导致孔壁坍塌掉块，严重时导致钻杆卡死，孔底水压升高，形成憋泵现象。尽管采用螺旋钻进工艺对于较完整煤层或局部坍塌煤层能够取得较好的成孔效果，但目前由于受钻机能力钻具强度等因素的影响，孔深依然有限。目前，国内普遍采用的回转钻进工艺，钻孔轨迹的控制主要靠改变孔底稳定组合钻具和调整工艺参数的方法来实现。

例如，松藻矿务局在工作面打超前排放钻孔时发生了突出强度近t的突出，现场的钻孔施工人员全部殉职。三国外煤矿井下瓦斯钻机技术现状美德澳等发达国家，由于采取了行之有效的瓦斯抽采措施，基本实现了煤矿安全生产。发达国家的煤矿井下瓦斯抽采所用的井下瓦斯钻机，虽然种类繁多，功能各异，但根据驱动钻头回转的动力来源不同，煤矿坑道钻机的主流产品可分成两大类：一类是常规的孔口回转钻机（钻机通过钻杆柱驱动钻头回转）。像浅孔钻机及德日为代表的一些国家生产的深孔钻机一般都是这一类；另一类是孔底动力回钻钻机（钻进时钻杆柱不回转，由孔底马达驱动钻头回转）。

井下钻机

对用于施工钻进超过米的瓦斯抽采长钻孔的钻机而言，不仅钻机本身的功率要求较大，而且重庆井下钻机还需要采取相应的定向措施，以保证钻孔轨迹符合要求，达到预期的抽采效果。在煤矿井下采用稳定组合钻具控制钻孔方向的方法始于世纪年代的美国，但在煤矿井下应用效果的却是德国，并且推广到了钾盐矿。年德国Wirth公司用稳定组合钻具在一个钾盐矿完成了一个进尺米的地质勘探孔，年该公司网站又发布了又钻成一个进尺米的水平勘探孔的消息，这是目前世界范围内最深的井下近水平定向钻孔。煤矿井下钻机采用孔底马达的定向钻进技术于上世纪年代初始于英国，当时其设备能力可以达到米，因为煤层松软和钻进工艺问题，实际孔深只有米。该方法的优点是控制钻孔方向的能力较强，但由于孔底马达的扭矩较小，钻孔直径也较小，孔底马达的价格较高，相应地钻井成本较高。使用效果较好的随钻测量仪器有澳大利亚钻机上配备的DDMMECCA测量系统，据称可确保钻孔精度在°/米以内，每百米孔深偏差为～米，钻孔直径在～毫米之间。从上世纪年代起，国外一些发达国家逐步实现了坑道钻机的更新换代，用全液压动力头式钻机取代立轴式钻机。

井下钻机

瑞典AtlasCopco公司加拿大JKSBoyles公司澳大利亚Longyear公司等开发的几种新型坑道勘探用钻机重庆井下钻机还采用了自动控制技术，实现了机电一体化操作。在钻进动力方面，美国对用水力和压缩空气钻进进行了研究，REIDrilling公司曾研发了一种水力破碎岩石的设备及钻进工艺，在肯塔基州某矿煤层顶板中钻进近水平定向瓦斯抽放孔，取得较好的效果。与清水钻进相比，在松软渗透性好的地层，泥质页岩泥岩等遇水容易膨胀坍塌的地层，采用压缩空气钻进效果要好得多。从整体上看，国外煤矿井下瓦斯钻机的特点是，在整机设计及元部件的选用上，较国内钻机要先进，其性能更可靠，功能更完善。

发达国家的深孔瓦斯钻机多采用先进的孔底马达造斜工具和随钻测量设备，钻进能力强（大于m）定向精度高。该控制系统由井下瓦斯抽放钻机地面信息集成控制系统组成，控制距离公里，主要解决井下无人化操作设备，保护矿工安全而设计的装备之一。    评估会上，重庆煤科院钻机分院的多名专家带着在重庆能源集团石壕煤矿南巷道进行为期个多月工业试验的研究成果，对钻机地面操作控制的重庆井下钻机适用性可靠性安全性稳定性，请煤矿单位的多名专家进行了技术评估鉴定。

   该钻机实现地面操控，是国内台超过公里外控制的钻机技术，填补了国内外井下瓦斯抽放钻机无人化操作设备的空白。

重庆井下

重庆煤科院钻机分院副总工程师陈松林针对钻机工业性测试成功的技术性能安全指标可操控性能等进行了一一介绍。   重庆能源集团松藻公司总工程师黄昌文针对该院多年与矿井单位合作，开发新技术解决矿井安全装备表示支持，井下钻机实现地面集成化操控是可靠的，是安全的，对解决井下无人化操作，减人矿工下井，提高抽采效益，防止安全事故发生有着重大意义。同时，他重庆井下钻机还向该院专家们提出的建议，集成化地面控制系统不仅要用于近水平钻探抽采，重庆井下钻机还需要解决垂直高仰角和大倾角钻机钻孔自动化远距离控制技术的使用。   重庆煤科院钻机分院长刁文庆针对煤矿专家提出的宝贵建议，向本院专家组布置了下一步的工作计划，煤矿专家提出的集成化控制系统普及到或其他型号的钻机使用，是给我布置了一道作业题，请专家们多到基层，多与操作者一起研究，把该技术研制的更先进更科学更安全更实用才是目的。   会议结束时，刁文庆院长再一次感谢煤矿专家提出的宝贵建议和要求，实用性安全性可靠性和减人提效是我们研究钻机设备追求的目标，我们将做的更好。