煤礦坑道鉆探鉆機概述

20世紀(jì)70年代中期，在我國將發(fā)展綜合機械化采煤作為煤炭工作的一項重要的技術(shù)政策后，煤礦坑道鉆探技術(shù)更是以前所未有的速度發(fā)展起來。大體上說，于70年代末和87等垡初在引進吸收國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)我國煤礦生產(chǎn)的需要，研制出全液壓動力頭式鉆機；至80年代末實現(xiàn)系列化，如ZDY（MK）系列、MYZ系列、ZY系列等；90年代又有新的發(fā)展，規(guī)格品種更加齊全，制造質(zhì)量也得到很大提高。其中鉆孔深度在150m以上的鉆機類型較多，200～400m以內(nèi)的成熟產(chǎn)品較少，具備研制500～1000m強力深孔國產(chǎn)鉆機的能力只有西安分院。近幾年，在完善MK系列鉆機的同時，還研制了集中工程鉆機，如GX．1型旋噴鉆機、GY-15型工程鉆機等。目前，ZDY（MK）系列鉆機在煤礦、有色、水電、鐵道、建筑、地礦等。

鉆機的類型

鉆機是進行鉆孔施工的基本設(shè)備。由于施工目的、要造水平的不斷發(fā)展，不同時期、不同類型的鉆機在結(jié)構(gòu)形便于討論，通常從不同角度對鉆機進行分類，如根據(jù)鉆機結(jié)構(gòu)形式的不同進行劃分。

按鉆機的傳動方式分類

鉆機采用的傳動方式不同，整體結(jié)構(gòu)就會有所差異，造的難易、成本的高低、使用及維修保養(yǎng)的方便程度。求和工作條件的不同，設(shè)計與制式和技術(shù)參數(shù)上差異較大。為了的傳動方式、采用的鉆進方法和這直接影響鉆機性能的好壞、制造的難易、成本高低、使用及維修保養(yǎng)的方便程度。

(1)機械式鉆機

優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單；傳動可靠；傳動效率高；易于加工制造，成本低；操作簡單，維護谷易。 缺點：體積、質(zhì)量大；不便于遠(yuǎn)距離傳動；布置不及液壓和氣動傳動靈活；在傳動中有較大的振動和沖擊。

(2)液壓式鉆機

優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊；體積、質(zhì)量??；傳動平穩(wěn)；布局靈活；可無級調(diào)速；便于實現(xiàn)順序動作和遠(yuǎn)距離控制和操作；使用液壓傳動提高了鉆機的功能和工作性能，便于實現(xiàn)工序和操作的自動化。

缺點：要求液壓件加工和裝配精度高，造成相應(yīng)成本提高；對密封性要求高，否則易引起內(nèi)、外泄漏。

(3)風(fēng)動式鉆機

優(yōu)點：氣壓傳動采用空氣作動力介質(zhì)，無介質(zhì)費用；氣壓傳動壓力損失小，便于集中供應(yīng)和遠(yuǎn)距離輸送；氣體壓力較低，可適當(dāng)降低元件加工精度。

缺點：由于空氣的可壓縮性，工作速度不易穩(wěn)定，外載對速度影響較大，較難實現(xiàn)工2．2坑道用鉆機作速度的準(zhǔn)確控制與調(diào)節(jié)；通常工作壓力低、結(jié)構(gòu)尺寸較大。

按鉆進的方法分類

根據(jù)鉆機適應(yīng)的鉆進方法不同，鉆機可分為以下幾種：

(1)沖擊式鉆機。通過鉆頭周期性的上下運動沖擊破碎巖石，實現(xiàn)鉆孔的鉆機稱為沖擊式鉆機。鋼絲繩沖擊式鉆機以鋼絲繩帶動鉆頭沖擊地層實施鉆進；鉆桿式鉆機以鉆桿帶動鉆頭上下沖擊實施鉆進。

(2)回轉(zhuǎn)式鉆機。通過鉆頭在孑L底的回轉(zhuǎn)而破碎巖石的鉆機稱為回轉(zhuǎn)式鉆機。回轉(zhuǎn)式鉆機可以完成多種類型的鉆孑L，是目前最普遍的一種鉆機。

(3)震動式鉆機。它是采用震動器迫使鉆具產(chǎn)生軸向周期性運動，依靠震動所產(chǎn)生的力破巖，實現(xiàn)鉆進。震動式鉆機適用于松軟地層的鉆進。

(4)復(fù)合式鉆機。適應(yīng)兩種以上的鉆進方法要求的鉆機稱為復(fù)合式鉆機。常見的有沖擊回轉(zhuǎn)復(fù)合式鉆機，沖擊一回轉(zhuǎn)．震動．靜壓復(fù)合式鉆機等。

其他分類方法

鉆機按用途可分為地質(zhì)巖心鉆機、石油與天然氣勘探開發(fā)鉆機、工程勘察施工鉆機、安全鉆機等。

鉆機按動鉆桿回轉(zhuǎn)裝置(回轉(zhuǎn)器)的結(jié)構(gòu)形式可以分為立軸式鉆機、動力頭式鉆機、轉(zhuǎn)盤式鉆機等。

鉆機按工作地點可分為地面鉆機、巷道鉆機、水下鉆機等。

目前煤礦井下常用的鉆機類別主要有浙江海寧錢江勘察機械有限公司的ZDY系列鉆機、煤炭科學(xué)研究總院西安分院生產(chǎn)的(MK)系列鉆機及煤炭科學(xué)研究總院重慶分院生產(chǎn)的ZYG系列鉆機等。各種鉆機的性能見表2—2。

海寧錢江研制的ZDY系列鉆機，屬于全液壓鉆機，既可以進行回轉(zhuǎn)鉆進，又可以實現(xiàn)沖擊一回轉(zhuǎn)復(fù)合鉆進。