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《煤礦用履帶式全液壓坑道鉆機技術(shù)解析》

發(fā)布時(shí)間：

2025-05-30

?針對巷道泄壓治理與瓦斯抽放治理中存在的工程難題，煤礦用履帶式全液壓坑道鉆機應運而生。作為一款集成多項專(zhuān)利技術(shù)的創(chuàng )新型機械造穴裝備，其以液壓機械頂桿式控制原理為核心，構建了高效、安全、經(jīng)濟的工程解決方案，顯著(zhù)提升了煤礦井下造穴作業(yè)的技術(shù)水平。?
一、核心技術(shù)架構與工作原理?
鉆機采用孔外液壓機械控制體系，通過(guò)集成化控制閥組實(shí)現對液壓油路、冷卻水及壓風(fēng)系統的精準調控。配套的機械芯桿傳動(dòng)鉆桿可將液壓頂桿的驅動(dòng)力轉化為遠距離高推力輸出，驅動(dòng)機械擴孔器在目標位置完成 "主動(dòng)打開(kāi) - 造穴作業(yè) - 主動(dòng)閉合" 的全流程控制（專(zhuān)利號：CN202021510251.1）。這種設計突破了傳統造穴裝備的局限性，使孔外控制精度與作業(yè)安全性得到質(zhì)的提升，尤其適用于復雜地質(zhì)條件下的精準造穴。?
二、技術(shù)優(yōu)勢與工程價(jià)值?
（一）適應性與可靠性提升?
  • 多元地質(zhì)適配：可在 f＜6 的巖層及高瓦斯松軟煤層等復雜地質(zhì)環(huán)境中穩定作業(yè)，兼顧巖巷造穴卸壓與煤層瓦斯防治孔底造穴需求，實(shí)現 "一機多用" 的工程適配能力。?
  • 無(wú)高壓系統依賴(lài)：創(chuàng )新采用靜壓水作為動(dòng)力媒介，摒棄傳統高壓泵站配置，從根本上降低了設備運行風(fēng)險，同時(shí)避免了高壓水對孔壁的結構性破壞，減少瓦斯噴孔等安全隱患。?
（二）效率與成本雙優(yōu)?
  • 施工效率倍增：孔外機械控制技術(shù)將造穴成功率提升至行業(yè)領(lǐng)先水平，配合一體化鉆機鉆具設計，單孔作業(yè)效率較傳統工藝提升 100% 以上。?
  • 綜合成本優(yōu)化：通過(guò)取消高壓泵站、泥漿泵等大型配套設備，僅動(dòng)力系統成本即可降低 30% 以上，結合護孔防塌帶來(lái)的長(cháng)期抽采效益，全周期成本優(yōu)勢顯著(zhù)。?
三、專(zhuān)利矩陣與技術(shù)壁壘?
該裝備構建了完整的知識產(chǎn)權保護體系，核心專(zhuān)利涵蓋：?
  • 機械式浮動(dòng)翼排渣擴孔造穴技術(shù)（ZL202010701768.7）：實(shí)現低壓環(huán)境下的高效排渣，保障孔內清潔與鉆孔規整性；?
  • 推桿頂進(jìn)式擴孔器（ZL202010922779.8）與液力推進(jìn)器（ZL202010890623.6）：構建精準動(dòng)力傳輸系統，確保造穴作業(yè)的穩定性與可控性；?
  • 機械頂桿式鉆桿（ZL202021510251.1）：解決遠距離推力傳輸衰減問(wèn)題，實(shí)現深孔作業(yè)的高效驅動(dòng)。相關(guān)技術(shù)均通過(guò)礦用安全標志認證（證書(shū)號：MED200476），技術(shù)指標達到國內領(lǐng)先水平。?
四、工程應用與技術(shù)效益?
在瓦斯抽采領(lǐng)域，相較于二氧化碳致裂技術(shù)，該裝備使抽采濃度提升 4.5%，為煤層氣高效開(kāi)發(fā)提供技術(shù)支撐；對比高壓水力沖孔技術(shù)，其低壓排渣工藝（采用低壓水或壓風(fēng)）有效保護孔壁結構，減少塌孔風(fēng)險，延長(cháng)鉆孔使用壽命，間接提升瓦斯長(cháng)期抽采效率。?
從工程實(shí)施角度，設備的一體化設計簡(jiǎn)化了現場(chǎng)布置，降低了對配套設施的依賴(lài)，尤其適合井下空間受限場(chǎng)景。其履帶式底盤(pán)設計保障了復雜地形的機動(dòng)性，進(jìn)一步拓展了應用場(chǎng)景。?
五、行業(yè)前景與技術(shù)定位?
作為采礦工程領(lǐng)域的關(guān)鍵裝備，煤礦用履帶式全液壓坑道鉆機通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新突破了傳統造穴工藝的瓶頸，在沖擊地壓治理、切頂卸壓、軟巖支護等工程中展現出廣泛的應用潛力。其 "低成本、高可靠性、環(huán)境友好" 的技術(shù)特性，契合煤礦安全生產(chǎn)與綠色開(kāi)采的發(fā)展趨勢，成為現代礦山工程裝備升級的重要選擇。?
該裝備的研發(fā)與應用，不僅標志著(zhù)煤礦造穴技術(shù)從高壓作業(yè)向低壓精準控制的轉變，更通過(guò)專(zhuān)利技術(shù)的系統化布局，構建了具有自主知識產(chǎn)權的核心競爭力，為國內外同類(lèi)工程提供了可復制的技術(shù)范式。