關于ZYJ-390/190增強型架柱式液壓回轉鉆機相關部件的改造與革新

高建宏

華晉焦煤有限責任公司沙曲一礦

關于ZYJ-390/190增強型架柱式液壓回轉鉆機相關部件的改造與革新

高建宏

華晉焦煤有限責任公司沙曲一礦

煤礦井下條件千差萬別，工作環境差別極大：如溫度、風速等，另外液壓鉆機需要經常搬動，受到井下搬運條件、巷道大小的限制，因此油箱的設計要求在滿足使用的情況下盡可能減小容積；設計中要充分考慮采用冷卻器對油液進行冷卻，并進行熱平衡計算，滿足油箱的功能要求。

煤礦工程；鉆機油液；要點

近幾年來，探水探瓦斯孔、釋放地壓孔及地質勘探孔作業量明顯增加。煤礦井下環境復雜，條件艱苦，鉆探作業面空間狹小，煤礦迫切需要一種適應性廣，搬運方便的鉆機，來提高鉆探作業效率，減輕工人勞動強度。根據煤礦井下液壓鉆機的工作環境和使用要求，結合ZYJ-680/200座架式液壓回轉鉆機的使用情況，對各種冷卻器進行了分析比較；闡述了新型冷卻器和油箱的設計過程，并通過試驗和驗算證明設計是成功的。

一、項目概況

近幾年由于煤礦井下透水事故頻發，引起國家對煤礦井下防治水工作的重視，我礦多次對防治水工作展開研討會議，經過多次研討，決定購置此方面的探放水鉆機。于2013年3月份在石家莊開目機械有限公司購置了一臺ZYJ-390/190增強型架柱式液壓回轉鉆機作為試驗。在使用過程中，由于鉆機的部分設計與井下現場條件不相符，給井下現場的搬運和實際生產帶來不便。通常，該礦采用普通坑道液壓鉆機施工，每施工 1 個鉆孔需要移動鉆機，并重新對鉆機支點柱，且鉆孔布置均勻難度較大；鉆機操作人員在掘進頭正前，在上山地區施工鉆孔存在掉碴壓埋鉆機及人員風險。

針對以上原因，我隊結合井下實際條件和本隊的現有條件，針對性地對鉆機的部分部件做了改造和革新。

二、項目研究的主要內容

1、鉆機油箱冷卻系統升級改造(小改造)

2、鉆機油箱底部加工放油孔(小改造)

3、鉆機泵站加設行走裝置(小革新)

三、解決的關鍵問題及創新點

1、鉆機油箱冷卻系統升級改造：

新購置的鉆機冷卻系統不能使長時運轉的鉆機及時冷卻，油溫升高，導致鉆機在短期運轉期間，油管接頭處、立柱、跑道、操作臺的密封損壞，造成生產率低下。

針對此情況，我們在鉆機原有基礎上進行了兩次改造：①把油箱內的冷卻水管做長，可使油箱內的液壓油能過多地接觸冷卻水管；②把原來打鉆水冷卻的循環水斷開，重新再增加一趟冷卻水直接用于冷卻雙聯齒輪泵。

2、鉆機油箱底部加工放油孔：

鉆機使用說明書中第五篇：鉆機的維護與保養包括小修，中修，大修明確指出均需更換液壓油，新購置的鉆機油箱底部沒有放油嘴，每次在清洗油箱時用時長又對油箱清洗不干凈。

針對此情況，我們在鉆機油箱底部加工放油孔，這樣在清洗油箱時可以把油箱內的污油直接放出，并能充分清理油箱底部。

3、鉆機泵站加設行走裝置：

新購置的鉆機泵站按其技術指導進行運輸時，把泵站解體運輸，這樣一方面經常解體對泵站使用年限縮短，另一方面此部件在安裝、拆卸時費時費力。

針對此情況，我們在搬運時，力求泵站完整，在泵站上加工了一對可自由組裝、拆卸的行走裝置。

四、經濟社會效益分析

1、冷卻系統整改合適后，就使得鉆機不受油溫高影響，可以長時間在井下進行正常的生產，原鉆機密封圈每隔一個小班就得更換部分油管密封，改進后每間隔幾天更換個別油管密封，節約鉆機液壓油，同時提高了生產效率。

2、鉆機油箱底部加工了放油孔后，方便鉆機油箱的油液更換和油箱的清洗，大大提高了此環節的勞動效率。

原鉆機液壓油每隔半月就得清洗一次，改裝后兩月清洗一次，這樣兩月可減少3次油箱清理，油箱額定容積為150L，一升液壓油價格6元，更換一次液壓油所需900元，這樣兩月每臺鉆機就在此項節約資金2700元，一年一臺鉆機就能節省此項資金16200元，我礦現有5臺這類鉆機，一年就能節省資金81000元。

3、經過鉆機泵站加設行走裝置的革新后，在搬家過程中，節約了搬家所需時間，由原來的人力搬運革新為輪胎運輸，并避免了繁瑣的分解泵站環節，縮減了勞動力，減少了磕碰事故。

4、由于架柱具備全方位調節功能，亦可完成巷道全錨護時在頂板、底板和側幫上的鉆孔施工作業。該鉆機以立柱為中心軸，任何方向施工所有反作用力均作用在立柱上，穩定性強，不像普通采用點柱支撐的鉆機，當鉆機反作用力較大時導致鉆機左右擺動不穩定，影響角度準確性。

5、該鉆機更加準確的將鉆孔控制到巷道輪廓線范圍及有效層位，實現了鉆孔均勻布孔，消除了消突空白帶，提高了石門揭煤的安全性。同時，也解決了普通鉆機每施工一個鉆孔均需要移動鉆機調整角度并重新支點柱，費時費力、鉆孔布置不均勻的困難；實現了遠程操作。

列舉一類，鉆機泵站革新前、后同樣運輸1000米，每班按8小時工時計算，搬家時安排6人，革新前鉆機泵站拆卸需2小時，6人4小時可搬運1000米，安裝鉆機泵站需2小時。革新后，鉆機泵站加設行走裝置后6人搬運1000米只需2小時，每工一天按200元計算，此項可節約資金900元，一年每臺鉆機按6000米搬運，可節省資金5400元，我礦現有5臺這類鉆機，一年就能節省資金27000元。

五、應用效果及推廣前景

以上改造革新經過井下3年多的試驗，使用效果良好，給生產帶來很多便利，同時創造了可觀的收益，極大地提高了勞動生產率，以上改造均已被鉆機生產廠家所采納。

此鉆機改造革新后，首先運輸方面，其次鉆機的穩定性也得到改善，從而提高了勞動效率。

值得此類鉆機的生產廠家借鑒。

結束語

該新型散熱器和油箱通過用戶使用，證明該套散熱系統性能良好，且用水量小、無需減壓，深受用戶好評。目前該系統已應用于公司各類產品中，為公司和客戶取得了很好的經濟效益。經過一年多的市場驗證，該鉆機結構設計合理，鉆孔范圍廣，整機拆解移動方便，滿足了礦方的需求；該鉆機鉆孔效率高，工作穩定可靠，證明設計計算是正確的。

[1] 陳艷璽. 煤礦井下液壓鉆機油箱和冷卻器設計[J]. 煤礦機械，2013，05：22-23.

[2] 左崗永. 某型煤礦鉆機臥式動力源開式油箱的設計[J]. 機床與液壓，2015，02：90-92.