ZDY-4200LPS（A）型钻机在阳煤一矿试验

王大勇

（阳泉煤业（集团）有限责任公司 一矿，山西 阳泉 045008）

1 概述

阳煤一矿是一座高瓦斯、地质构造复杂的特大型矿井。随着矿井向西部延伸，采掘工艺不断变革，采掘工作面推进速度加快，地质构造增多，地质条件更加复杂，瓦斯抽放钻孔进尺量增加，钻孔质量要求更高，过去传统的钻探设备存在诸多不足，已不能满足生产需要。掘进工作面遇地质构造，通常采用MQT型锚杆钻机和ZDY型探放水钻机进行钻探。MQT型锚杆钻机钻探深度较小（15 m左右），不能全面、准确的掌握构造参数信息。ZDY探放水钻机虽然钻探深度较长，但是移动、安装不方便，加之钻孔施工效率低，严重影响了抽瓦斯进度。

为进一步提高钻机本煤层瓦斯抽采效率，阳煤一矿在十三采区81302工作面回风试用山东祥德机电有限公司生产的ZDY-4200LPS（A）煤矿用履带式全液压坑道钻机进行打钻性能试验，要求施工试验深度均不低于120 m。

2 试验情况

2.1 巷道基本情况

阳煤一矿81302工作面煤层赋存稳定，结构复杂，煤层总厚度最大7.70 m，最小6.20 m，平均煤厚6.98 m，煤层节理发育。煤层中含一层夹石，分布在煤层的下部，赋存不稳定。81302工作面回风巷沿15#煤下层掘进，设计长度1788 m，巷道形状：矩形，净断面宽×高为：4.5 m×3 m，采用全锚索支护。

表1 煤层顶底板情况

2.2 钻机性能参数

ZDY-4200LPS（A）型钻机主要参数为：

钻机额定扭矩：4200 N·m

额定转速：210 r/min

钻杆规格：73mm

钻头直径：113mm

钻进深度：500 m

额定给进力：123 kN

额定起拔力：123 kN

角度范围：-180°～180°

电机功率：55 kW

钻机钻进行程：780mm

立柱升高高度：350mm

屐带行走速度：0～0.3 m/sec

爬坡/下坡能力：±20°

侧倾：0°～180°

重量：5800 kg

油箱容量：120 L

主机外形尺寸：3100mm×1450mm×1700mm

2.3 试验过程

钻机于2017年10月15日在地面调试完毕后，16日开始运往井下十三采区81302回风其巷，到达作业地点后于18日八点班开始打钻，到10月25日完成工作，共钻孔8个，钻孔深度120 m的成孔为5个，由于煤层地质条件原因有3个孔见岩。

3 试验结果

ZDY—4200LPS（A）型钻机通过井下现场打钻测试，满足阳煤一矿的使用要求，实际施工120 m孔5个，孔数和深度均超额完成，综合钻进速度：11 m/h以上，符合使用要求。该钻机转速快、易排粉，扭矩力大、推进力强，自动保护功能齐全，钻进120 m效率较现有钻机钻进速度快20%，适用于工作面本煤层打钻施工。

4 结语

该钻机在使用过程中性能稳定，安全可靠，结构合理，操作简便省力，液压系统装置完善，提高了钻机工作的可靠性，且转速范围宽，转速和扭矩都可大范围调整，钻机安装了板凳和安放防爆开关的平台很好。该钻机能够满足我矿井下探测地质构造、施工瓦斯抽放钻孔的相关要求，适宜推广应用。其主要特点有：

（1）回转器转速高，给进速度快。且钻机在钻深孔时钻机性能稳定，扭矩无明显变化，钻进速度快。

（2）在行走时履带行走平稳，即使在凹凸不平路面时钻机也能平稳经过，安全系数较高。

（3）操作比较简单，胶管少，便于维修，但操作手把比较紧，在给进过程中不利于频繁操作。操作系统密封良好，液压油浪费较少，维修方便。

（4）机架强度高，回转平台为加强型，在高强度的拉拔下无弯曲变形，安全稳固。

（5）适宜井下快速运输，能够通过轨道运输到煤头进行钻探，而不影响其它设备运行，并且能够满足构造的钻探要求。

〔1〕高宏亮.车载钻机在地质勘探工程中的应用[J].地质装备，2009，2（10）.

〔2〕阮 翔，等.300型车装物探钻机的研制及技术改进[J].石油机械，2004（11）.

〔3〕孙建华，等.CQK-50型车载化钻机的研制[J].探矿工程，2006（11）.