ZDY1200LPS型礦用履帶式鉆機的現場應用研究

何秀清，柴發英

（窯街煤電集團公司，甘肅 蘭州 730084）

近年來，礦井開采嚴格執行“先保后采，先抽后采，保抽并舉，綜合治理”的易燃氣體防治技術原則，使易燃氣體治理工作由“措施型”向“工程型”轉變；但由于七采區地質構造極為復雜，斷裂構造多，油頁巖層賦存不穩定，局部尖滅，所能布置的油頁巖工作面塊段小，不具備開采保護層的條件，加之礦二層透氣性低，鉆孔施工過程中經常出現塌孔、掉鉆、孔內不返水、鉆孔開孔間距小不利于封孔，鉆進塌孔后鉆機負荷大、鉆桿及鉆頭磨損快，造成鉆機油壓系統壓力增大，出現油溫升高、高壓管爆裂現象，使鉆孔施工達不到設計要求孔深，孔口降塵效果差。

因此，我礦引進了ZDY1200S型履帶式液壓鉆機。使用ZDY1200LPS履帶式全液壓坑道鉆機配合肋骨鉆桿可避免上述缺點，提高施鉆效率，縮短了易燃氣體抽采達標時間，為七采區的易燃氣體治理工作奠定了基礎。

1 礦用設備型號及主要技術參數

ZDY1200LPS型礦用全液壓坑道鉆機是一種動力頭式鉆機，該機轉數范圍寬、扭矩大、起拔能力強。能夠滿足鉆進各種用途鉆孔的需要，如地質勘探孔、抽放易燃氣體孔，注水孔及其它工程用孔。

適用于硬質合金鉆進和沖擊回轉鉆進。該鉆機適用鉆孔深為200m，最大爬坡能力達到20°，電機功率22kw, 開孔直徑 110 mm，終孔直徑 75mm，整機外形尺寸（長×寬×高）為3100×1000×1565 mm，鉆機質量3500 kg；鉆機為整體式布局，主要由主機、操縱臺、泵站、履帶車體和穩固裝置等六大部分組成，各部分之間用高壓膠管和螺栓連接，結構緊湊，布局合理、性能可靠；主機由回轉器、夾持器、給進裝置及回轉盤組成，各部分之間裝拆方便。

2 采礦現場應用

通過使用，該鉆機及配套的肋骨鉆桿具有如下優點：

2.1 鉆進效率方面

在相同時間內，ZDY1200LPS鉆機平均每小班多施工52米，每月（按照25天計算）多施工3900米鉆尺，施工效率相對高；在相同時間內順層鉆孔比較，ZDY1200LPS鉆機共施工63個前探、抽放鉆孔，施工進尺3120米，平均每小班施工92米，ZDY-1900S型共施工48個抽放鉆孔，施工進尺1920米，平均每小班施工40米。

2.2 采礦現場操作方面

ZDY1200LPS鉆機帶有旋轉部可方便調節方位，在平面上0-360°實時轉向，2人便可操作，且帶有穩固裝置，人員僅在操作臺上進行鉆機穩固，穩固性高；而ZDY-1900S型鉆機需要人力進行撬移調節方位，同時，鉆機壓柱靠人力進行抬搬打設，穩固性不高。

2.3 孔內塌孔及鉆進排渣方面

ZDY1200LPS鉆機配有φ50mm凹槽肋骨鉆桿，孔內出現松軟礦層或破碎段塌孔時，排渣效果好，基本能達到鉆孔設計深度；而ZDY-1900S型鉆機配合φ63.5mm鉆桿，在17204-1進風順槽迎頭施工的前探、抽放鉆孔時，遇松軟礦層或破碎段塌孔時，現場將水力排水調整為風力排渣時，依然無法鉆進，還存在孔內松軟破碎礦層將鉆桿抱死，導致卡鉆、掉鉆、退鉆困難的現象，鉆孔也達不到設計孔深。

2.4 鉆孔開孔間距方面

ZDY1200LPS鉆機配有機架靠油缸升降調節功能，現場開孔間距可根據巷道高度進行調節，開孔間距在0～2.5米范圍內（配合加立柱加長桿）可根據施工要求進行調節；而ZDY-1900S型鉆機開孔間距靠人工配合導鏈調節，調節高度在0～0.8米之間，且調至最高點時，鉆機機架與底座間距大，整體穩固性差，人工勞動強度大。

2.5 鉆機搬家方面

ZDY1200LPS鉆機配置為主機、泵站、操作臺、穩固裝置、履帶車體五大部分為一體，近距離搬家只需2人在操作臺進行操作和拉運電纜，勞動強度小，在巷道坡度小于20°時不需要絞車拉運，搬家方便。

2.6 用工方面

在相同時間、同一地點內，施工相同的進尺，按照30天（90個小班）進行比較，ZDY1200LPS鉆機（包括搬鉆機8次）需要用工每小班2人，共用工180個工，搬一次鉆機需要1個小時；而ZDY-1900S型鉆機（包括搬鉆機8次），搬鉆機一次需要6人， 6個小時，正常鉆進需要每小班2人，共需180個工；相比較，ZDY-1900S型鉆機每月搬鉆機多用40小時，多用48個工。

2.7 安全性

ZDY1200LPS鉆機行走、穩鉆、調節方位、傾角只需人員在操作臺完成；而ZDY-1900S型鉆機搬家需要絞車配合、穩鉆需要人工打設壓柱、調整方位、傾角需要靠人力撬移，操作環節多，遇塌孔后無法施工至設計孔深，安全性差。

2.8 經濟性

ZDY1200LPS鉆機每月可多施工3900米鉆尺，可多施工48個鉆孔，可提前抽放13天，同時搬家少用工48個，每工按照200元，每月節省費用9600元，鉆機使用年限5年計算，共節約費用57.6萬元。

3 結語

ZDY1200LPS履帶式全液壓坑道鉆機配合肋骨鉆桿與傳統鉆機比較具有施工效率高、操作省力、搬遷方便、鉆孔開孔間距大、鉆進時排渣迅速、左右轉向方便、搬家安全、節約人工等優點。在復雜地質條件特厚礦層區域施工順層鉆孔，能夠大幅提高鉆進效率和達到成孔率的目的，可以在安全生產、易燃氣體防治等方面取得明顯的效果，也可以使礦井易燃氣體抽采發生質的提高，有力推進礦井安全生產標準化創建工作，為現代化管理奠定基礎。