瓦斯抽采钻机连续装卸钻杆装置设计.pdf

第 4 4卷 第 2期 2 0 1 8年 2月 工矿 自 动化 I n d u s t r y a n d M i n e Au t o ma t i o n Vo1 ． 4 4 No ． 2 Fe b ．2 01 8 文章 编号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 0 1 8 0 2 0 0 6 3 0 5 DOI 1 0 ． 1 3 2 7 2 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1 - 2 5 1 x ． 2 0 1 7 0 7 0 0 1 9 瓦斯抽采钻机连续装卸钻杆装置设计 武斌 波 ， 郭 文 亮 。 ， 寇子 明 。 ， 宫晓 琴 ， 辛宇鹏 1 ． 太原理工大学 机械工程学院，山西 太原0 3 0 0 2 4 ； 2 ． 山西省矿山流体控制工程实验室， 山西 太原0 3 0 0 2 4 ； 3 ． 精密加工山西省重点实验室，山西 太原0 3 0 0 2 4 摘 要 针对 当前 瓦斯 抽 采钻机 频繁 启 停 易使 钻 孔 内煤粉 堆 积 、 煤孔 壁 坍 塌 ， 进 而 导致 钻 杆 断 裂 、 钻 具 丢 失、 钻孔无法使用等问题 ， 设计了一种新型 瓦斯抽采钻机连续装卸钻杆装置 ， 阐述 了该装置 总体设计方案及 钻 杆接 续 工作过 程 。 瓦斯 抽 采钻机 连 续装 卸钻 杆装 置 主要 由前后 动 力 头 、 测速 装 置 、 夹持 定位 装 置 、 给 进 装 置等组 成 ， 可 实现 无需停钻 而连 续连接 下一 根钻 杆 ， 减 少钻机 频繁 启停 对孔 壁 的破 坏 。基 于 AB AQUS有 限 元软件的装置力学性能分析结果表 明， 该装置基座 、 导轨等关键部分构件的安全 系数较 高， 可满足使用要求。 关键词 煤炭开采 ； 松软煤层；煤与瓦斯突出；瓦斯抽采钻机 ；连续装卸钻杆 ；钻杆接续；有限元分析 中图分类号 TD 7 1 3 ． 3 文献标志码 A 网络出版时间 2 0 1 7 1 2 1 5 1 6 5 0 网络 出版地 址 h t t p ／ ／ k n s ． c n k i ． n e t ／ k c ms ／ d e t a i l ／ 3 2 ． 1 6 2 7 ． TP ． 2 0 1 7 1 2 1 5 ． 0 9 2 5 ． 0 0 4 ． h t ml De s i g n o f e q u i pme n t c o nt i nu o us l y l o a d i n g a n d un l o a d i ng d r i l l r o d o n g a s dr a i n a g e d r i l l i n g r i g W U B i n b o ， GUO W e n l i a n g ， 一， KOU Z i mi n g ， GONG Xi a o q i n 一，XI N Yu p e n 1 ． Co l l e g e o f M e c h a n i c a l En g i n e e r i n g， Ta i y u a n Un i v e r s i t y o f Te c h n o l o g y ， Ta i y u a n 0 3 0 0 2 4 ， 2． S h a n x i Mi n e Fl u i d Co n t r o l En g i n e e r i n g La b o r a t o r y， Ta i y u a n 0 3 0 0 2 4，Ch i n a； 3． S h a n x i Ke y La b o r a t o r y o f Pr e c i s i o n M a c h i n i n g， Ta i y u a n 0 3 0 0 2 4，Ch i n a h i na； Abs t r a c t Fo r t he pr ob l e m t ha t e xi s t i n g ga s d r a i na g e d r i l l i ng r i g us ua l l y c a us e d c o a l p a r t i c l e s t o he a p i n d r i l l e d h o l e ．h o l e wa l 1 t o c o l l a p s e a n d f u r t h e r a c c i d e n t s s u c h a s d r i l 1 r o d f r a c t u r i n g，d r i l l i n g t o o 1 1 o s i n g， d r i l l e d h o l e b e i n g u n a v a i l a b l e a n d s o o n b e c a u s e o f f r e q u e n t s t a r t s t o p ， a n e w t y p e o f e q u i p me n t c o n t i n u o u s l y l o a d i n g a n d u n l o a d i n g d r i l l r o d o n g a s d r a i n a g e d r i l l i n g r i g wa s p r o p o s e d．Th e wh o l e d e s i g n s c h e me of t h e e qu i pme n t a s we l l a s wo r k i ng pr o c e s s o f d r i l l r od s c o nne c t i ng on e b y one we r e f o c u s e d on． Th e e q u i p me n t h a s s t r u c t u r a l c o mp o n e n t s i n c l u d i n g f o r me r a n d r e a r p o we r h e a d s ，s p e e d me a s u r i n g d e v i c e ， c l a mpi n g po s i t i o ni n g de vi c e，f e e di n g e q ui p m e nt ， e t c． ， whi c h c a n r e a l i z e c o nt i nu ous l y c o nn e c t i n g t o t he n e x t d r i l l r o d wi t h o u t d r i l l i n g s t o p p i n g，S O a s t o r e d u c e t h e d a ma g e t o d r i l l e d h o l e wa l l c a u s e d b y f r e q u e n t s t a r t s t o p o f t h e d r i l 1 ．Th e me c h a n i c a l p r o p e r t y a n a l y s i s r e s u l t s o f t h e e q u i p me n t b a s e d o n AB AQUS e l e me n t s o f t wa r e s h o w t h a t t h e k e y s t r u c t u r a l c o mp o n e n t s o f t h e e q u i p me n t s u c h a s p e d e s t a l ，g u i d e wa y a n d S O on ha ve hi gh s a f e t y c o e f f i c i e n t a n d m e e t a pp l i c a t i o n r e qu i r e me nt s ． Ke y wo r ds c o a l m i ni ng；s of t c o a l s e a m ；c o a l a nd g a s o u t bu r s t；g a s d r a i na ge d r i l l i ng r i g；c on t i nu ou s l y 1 o a di ng a n d unl o a d i ng d r i l 1 r o d；d r i l l r o d c o nn e c t i o n；f i ni t e e l e m e nt a na l y s i s 收稿 日期 2 0 1 7 - 0 7 0 7 ； 修 回日期 2 0 1 7 1 2 1 2 ； 责任编辑 李 明。 基金项 目 山西省重点研发计划资助项 目 2 0 1 6 0 3 D 4 2 1 0 3 6 ； 山西省归 国留学基金 资助项 目 2 0 1 3 0 4 0 ； 山西 省科技重大专 项项 目 MJ H2 0 1 5 0 4 。 作者简介 武斌波 1 9 9 2 一 ， 男 ， 河北 邯郸人 ， 硕 士研究生 ， 主要 研究方 向为松软煤层钻 机关键技 术， E - ma il 7 2 4 9 3 2 4 2 5 q q ． e o m。通信作 者 郭文亮 1 9 6 0 一 ， 男 ， 山西五台山人 ， 教授 ， 博士 ， 主要研究 方向为煤层钻孔技术 ， E ma i l g u 0 we n l i a n g t y u t ． e d u ． c n 。 引用格式 武斌波 ， 郭文亮 ， 寇子明 ， 等． 瓦斯抽采钻机连续装卸钻杆装置设 计E J ] ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 8 ， 4 4 2 6 3 6 7 ． W U Bi nb o． GU O W e n l i a n g， KOU Zi mi n g， e t a 1 ． De s i g n o f e q u i p me n t c o n t i n uo u s l y l o a d i n g a nd u n l oa d i n g d r i l l r o d o n g a s d r a i n a ge d r i l l i n g r i g [ I ] ． I n d u s t r y a n d Mi n e Au t o ma t i o n， 2 0 1 8 ， 4 4 2 6 3 6 7 ． C 6 4 工矿 自动 化 2 0 1 8年 第 4 4卷 0 引 言 井下 瓦斯抽 采是 瓦斯 治 理 的关键 措 施 。 j 。瓦 斯抽 采 的主要形 式 为本煤 层抽采 [ 5 ] ， 既能 抽采 瓦斯 ， 又能消 除瓦斯 聚集所 带来 的威胁 。 目前在 煤与瓦斯 突出煤 层 中钻 孔进行 瓦斯 抽采 、 排放 或卸压 ， 是在 无 保护开采条件下消除煤层煤与瓦斯突出危险性的主 要方法 ] 。但本煤层特别是松软煤层 打钻技术是 瓦斯抽采工作 中亟待解决 的难题。 目前 松软 煤层 瓦斯 抽采 坑 道钻 机 有 2种 类 型 一 种是分体式全液压坑道钻机 ， 主要依靠人工搬运 或步履 机构 短途 移 动 ， 迁移 速 度 慢 ， 劳 动 强度 大 ， 稳 固钻 机所需 时 间长 ； 另 一种 为 履 带式 全 液 压 坑道 钻 机 ， 能满足煤矿井下快速迁移和稳固要求 ， 钻进辅助 时 间短 ， 钻 进效率 较高 ， 比较 成熟 的产 品有 中煤 科工 集 团西安研 究 院有 限公 司研 发 的 Z D Y6 0 0 0 L D履带 式全 液压 坑道钻 机和 中煤科 工集 团重庆研 究 院有 限 公 司研 发 的近 水平 定 向全 液 压 钻 机 _ 1 。很 多 国产 钻机 在钻 进过程 中 ， 采 用静 态 接 续 方法 接 续 下一 根 螺旋 钻杆 ， 需要 已钻人 煤层 的长钻 具停 止转 动 ， 导致 已钻 进煤 层 的钻 具 部分 频 繁 启停 ， 无法 连 续 排 出煤 孔 内的煤 渣 ， 容 易造成 钻孔 内部煤 粉堆 积 ； 频 繁启停 不仅 降低 生产效 率 ， 而 且 启停 过 程 的 冲击 容 易 造 成 已钻成孔壁坍塌l 1 ] ， 使钻具被抱死 ， 无法启动， 严 重时导致钻杆断裂、 钻具丢失、 钻孔无法使用等。针 对 上述 问题 ， 本 文对 人工接 续钻杆 部分 进行 改进 ， 设 计 了瓦斯 抽 采 钻 机 连 续装 卸 钻 杆 装 置 口 。该 装 置 无需 钻具 停止转 动 即可接 续 下 一 根钻 杆 ， 不 仅 能 提 高钻 孔效 率 ， 而且能 防止 因停 钻 造成 的抱 夹 钻故 障发 生 ， 实现钻 机远距 离控 制技术 的 突破 。 1装置 总体设 计方 案 1 ． 1装 置 结 构 瓦 斯 抽 采 钻 机 连 续 装 卸 钻 杆 装 置 设 计 借 鉴 了 Z D Y 系列 钻机 的成功 经验 ， 由前 动 力 头 、 后 动 力 头 、 测 速装置 、 夹持 定 位装 置 、 给 进 装 置 、 调 角装 置 等 组 成 ， 如图 1所示 。前动力头主要 由卡盘夹持装置 、 前 动力头液压马达等组成 ； 后动力头主要 由 A6 V斜轴 式 变量 马达 、 液 压 卡 盘 、 后 动 力 头 壳体 、 后 动力 头 基 座等组成 ； 测速装置主要 由转 速传感器及其控制系 统组 成 ； 给进装 置 主要 由导 轨 、 给 进液 压 缸 、 导 轨 固 定装 置等 组成 。对 于 关键 受 力 结 构 ， 需要 采 用 有 限 元 软件 AB AQUS进行 受 力 分 析 ， 其 中 自制 的 关 键 部 件材料 见表 1 。 9 l 【 J I J l 2 l 1 一前动力头液压马达； 2 一夹持定位装置 ； 3 一液压卡盘 ； 4 一转速传感器 ； 5 一后 动力头壳体 ； 6 一A6 V斜轴式变量马达 ； 7 一前动力头 ； 8 一导轨固定装置 ； 9 一导轨 ； 1 0 一给进液压缸 ； 1 1 一后动力头基 座； 1 2 一连接轴 ； 1 3 一调 角装置 图 1 瓦斯抽采钻机连续装 卸钻杆装置组成 Fi g．1 Comp o s i t i o n o f e q ui pme n t c on t i nu ous l y l o a di n g a nd u nl oa di ng dr i l l r od o n g a s dr a i na g e dr i l l i ng r i g 表 1 关键部件材料 Ta b l e 1 Ma t e r i a 1 o f k e y c o mp o n e n t s 调 角装 置 连 接 导 轨前 端 ， 用 于调 节 导 轨 仰 角 。 前 后 动力头 、 夹持定 位装 置 、 给进液 压缸 固定在 给进 装置 的导轨 上 ， 可 随 导轨 调 整 钻进 角 度 并保 持 相 对 位置不变。前后动力头采用中空设计 ， 钻杆能够顺 利通过， 并安装有动力液压卡盘 ， 能够夹持钻杆 ， 并 带动其旋转 ， 是钻杆旋转钻削动力的主要提供装置 。 夹持定位装置主要为装卸钻杆提供夹紧、 定位 、 导向 作用 ， 方便 、 快捷地连接或拆卸钻杆 。给进液压缸是 钻杆 钻进动 力来 源 ， 推 动后 动 力 头 向前 给 进 或完 成 后退 行程 。瓦斯 抽采钻 机连续 装卸 钻杆装 置可 替代 目前 钻机上 钻杆 装置 ， 推 进 钻 机 实现 动 态 接续 钻 杆 进程 。 1 ． 2 关键 部件 1 ． 2 ． 1 后 动力 头 后动 力 头可 将 液压 能 转换 为 机械 能 ， 为 钻 杆 钻 进松 软煤层 提供 旋 转 动力 。高压 油 驱 动 A6 V 斜 轴 式变 量 马达旋转 ， 经 行 星 齿轮 减 速后 带动 主 轴 和 钻 具旋转， 输出转速和转矩。变速箱为两级齿轮传 动 机构 ， 调节 A6 V斜 轴式 变 量 马 达上 的手 轮 ， 可 改 变 马达 的排量 ， 实 现无 级 调 速 。液 压 卡 盘在 钻 杆 接 续 过程 中可 夹紧钻 杆 。 后动力 头基 座连 接 在 导 轨上 ， 基 座 底 部 与 2个 给进 液压 缸 固定 连 接 ， 可 在导 轨 上 由给进 液 压 缸 带 动前 后往 返滑 动 ， 为 钻杆 推进提 供动力 。 2 O 1 8年 第 2期 武斌 波等 瓦斯 抽 采钻机 连 续装 卸钻 杆装 置设 计 6 5 1 ． 2 ． 2前 动力 头 和夹持 定位 装置 前 动力 头 和夹持 定 位装 置是 瓦斯 抽采 钻机 连续 装 卸钻 杆装 置设 计 的关 键创 新部 件 。前动 力头 箱 内 装 自动式机 械 卡 盘 ， 其 动 力 由液 压 马 达 提 供 ， 具 有 2种 工作状 态 当钻 杆 给 进 时 ， 卡 盘松 开 钻 具 ， 起 简 单 的定心 导 向作 用 ； 当钻 杆 给 进 到 预 定 位 置 不再 前进 时 ， 前 动力 头卡 盘夹 持装 置 的卡 盘夹 紧钻 杆 ， 为 已钻入 煤层 的 钻具 部 分 提 供旋 转 动力 ， 继 续 空转 排 出煤 渣 ， 后 动力 头后 移准 备接 续下 一根 钻杆 ， 避 免人 工 接续 钻杆 带 来 的钻 机 频繁启 停 问题 。 夹持 定位装置 由液压 缸 、 支 架 、 2个 L式 半 V 型 定 位块 组 成 。液 压缸 同定 在支 架 上 ， 前 端连 接 I 式 半 V 型定 位 块 。在钻 杆接 续 过程 中 ， 当机 械 手 夹住 钻 杆 时 ， 前端 母 接 头 置 于 I 式 半 V 型 定 位 块 上 ， 液 压顶块夹住钻杆 ， 减少对机械手完成动作的要求 ， 防 止 钻杆 掉落 ， 损 坏 钻 杆 、 钻 机 ， 同时 能 起 到 关键 的定 位 、 定 心 作 用 。 方 便 与 前 一 根 钻 杆 的 母 接 头 自动 连 接 。 1 ． 2 ． 3 给进 装 置 给进装 置 的主要 作 用是 为后 动力 头推 进钻 杆提 供 动 力 ， 并 对前 后动 力头 装置 起 固定 作用 。 导 轨 固定在 机 身 上 ， 是 整 个 瓦斯 抽 采 钻 机 连续 装 卸钻 杆装 置 的承 载 构 件 ， 并 可 带 动 整 套 装 置调 整 钻进 角 度 。考 虑到钻 机 的直线 推 力 为 1 8 0 k N， 在导 轨 上作 用 力相 当大 ， 设 计 过 程 必 须 采 用 有 限 元 软件 分 析其 抗拉 强度 ， 确保 结 构满 足材 料屈 服极 限要 求 。 2个 给进 液 压 缸 采 用 单 排 前 后 安 装 形 式 ， 缸 前 端 通 过连 接轴 与导 轨 相 连 ， 后 端 通 过 挡 环 形 式 固定 在 后 动力 头基 座底 部 ， 是 后 动 力 头 装 置 推 进钻 杆 的 动 力来 源 。 2动 态钻 杆接 续 工作过 程 钻机 整 体 固定 后 ， 由人 工 提前 将 第 1根 钻 杆 和 钻 头 安装 在前 动力 头 ， 瓦斯 抽 采 钻 机 连 续 装 卸 钻杆 装 置 进入 初 始 状 态 。I 式 半 V 型 定 位 块 向 中 间 移 动 ， 到达设 定位 置 ， 使得 钻杆 顺利 落 入 2 个 定 位块 中 间 ， 机 械 手夹 紧从钻 杆 库运送 来 的第 1 根 接续 钻杆 ， 前 端母 接 头搭 到 L式 半 V 型定 位 块 上 ， 2个 定 位块 开始 继续 向中间移 动 ， 抱 紧钻杆 ， 如 图 2所示 。 后动 力头 开始 向前 移 动 ， 夹住 接 续钻 杆 的尾端 。 该 过 程 主要 由 L式半 V 型定位 块 支撑钻 杆 ， 机 械 手 夹持 钻杆 中部 ， 在 后 动 力 头 夹 紧钻 杆 尾 端 开 始 转 动 和推 进之 前 可 离 开 ， 为 后 动 力 头 给 进 让 开 空 间 ， 如 图 3所 示 。 往 立 图 2接入钻杆 Fi g． 2 Ac c e s s i ng t o dr i l l r o d 图 3夹 紧钻 科 Fi g ．3 Cl a mp i n g dr i l l r o d 2个 I 式 半 V 型 定位 块 后 撤 松 开钻 杆 ， 与钻 杆 两侧 存 在一 定 的 间 隙 ， 为钻 杆 提 供 导 向作 用 。后 动 力头 向前移动， 使新接续的钻杆母接头 贴近前一根 钻杆 的 公接 头 ， 此 时后 动 力 头 的 转速 大 于前 动 力 头 钻杆 转 速 ， 产 生 差速旋 紧 新接续 钻 杆 ， 之 后前 动力 头 中液压 卡盘松 开 钻具 ． 并 保持 与钻 具相 同转 速 ， 从 而 在 夹 紧 、 松开 钻 具过程 中始终 与钻 具保 持相 对静 止 ， 如 图 4所示 。 图 4旋 紧钻 杆 Fi g．4 Ti g ht e ni ng dr i l l r od I 式 半 V 型定 位 块后 移 ， 为后 动 力 头 前移 让 出 空 间 ， 后 动力 头 向前推 动 全部 钻具 并保 持旋 转运 动 ， 做钻 进 和排 出煤 渣运 动 ， 如 图 5所 示 。如此 循环 ， 实 现 动态 钻杆 接续 。 G固 5钻 进 过 程 Fi g ．5 Dr i l l i n g pr oc e s s 完 成钻 进任 务后 ， 拆 卸 钻 杆 。此 时后 动力 头 液 压 卡盘 夹 紧钻杆 ， 前 动力 头液 压卡 盘松 开钻 杆 ， 给进 装 置带 动 由后动 力 头 夹 紧 的 整 套钻 具 向后 移 动 ， 到 达 预定 位置 ， 前 一 根钻 杆 的尾 端 伸 出前 动 力 头一 段 距 离 ， 如 图 6所 示 。 前 动力 头液 压 卡 盘 夹 紧 钻 杆 ， 后 动 力 头反 向旋 转 ， 使 钻具 与拆 卸 的 钻杆 分 离 ， 机 械手 夹 紧 钻 杆 ， 如 图 7所 示 。 6 6 工矿 自动化 2 0 1 8年 第 4 4卷 图 6 钻具后移 F i g ． 6 B a c k i n g d r i l l i n g t o o l 图 7钻 杆 分 离 Fi g ． 7 Se p a r a t i n g d r i l l r o d 后 动力 头液 压卡 盘 松 开钻 杆 ， 后 动 力 头后 移 与 钻杆分 离 ， 机 械手 运送 钻 杆 到 钻 杆库 ， 如 图 8所 示 。 之后后 动力 头前 移夹 紧前 一 根钻 杆 尾 端 ， 重 复上 述 工作 ， 完成 连续卸 载钻杆 动作 。 图 8回 收钻 杆 Fi g． 8 Re c yc l i ng dr i l l r o d 3装 置 力学性 能分析 在 P r o ／ E中创 建 瓦斯 抽 采 钻 机 连 续 装 卸 钻 杆 装置关 键部 件三 维模 型 ， 导人 有 限元 软件 AB A QUS 分析计 算 。实 际 工 况 中 钻 机 转 矩 为 1 6 0 0～ 6 0 0 0 N IT I ， 推 进力 为 1 8 0 k N。根据 实 际工 况 ， 导 轨两 端 支 撑 座 采 用 固定 约 束 ， 1 8 0 k N 反 推 力 和 6 0 0 0 N r n转矩 分别通 过 参 考 点 施 加 到 后动 力 头 液压卡 盘安 装表 面 ， 1 8 0 k N拉 力施 加到 后 动力头 基 座底部 给进 液压 缸 固定 面 。 装置整体 Mi s e s 等效应力如图 9所示 ， 整体最 大受力 基本 集 中在后动 力头基 座处 。由于各个 部位 材料不 同 ， 对其 中受力 大 的结 构部位 进行 受力 分析 ， 对于前 动力 头和 后 动力 头 等 受 力较 小 的 部件 ， 不 分 析其应 力情 况 。 等效 应／ MP a 1 ． 38 E00 2 一 进液 压 缸 固定 块 与底 板 连接 处 ， 表达 结 构工 作 时 的 安全情况 ， 可采 用安 全 系数 进行 强 度校 核 。Q3 4 5钢 屈服 强 度 为 3 4 5 MP a ， 基 座 安 全 系 数 为 3 4 5 ／ 1 3 8 ≈ 2 ． 5 ， 可达到使用要求。考虑到安全性 ， 在具体设计 中应 增加加 强筋 、 倒 角 等 ， 优 化关 键 受 力 部位 ， 增 强 其抗拉、 抗扭特性 。 导轨 Mi s e s 等效应 力如 图 1 O所示 ， 最大应 力 为 7 3 MP a 。T8 钢 屈 服 强 度 为 9 3 0 MP a ， 导轨 安 全 系 为 9 3 0 ／ 7 3 - 1 3 ， 可达到使 用要 求 。 等效应力／ MP a 接触 区域 图 1 0导 轨 Mi s e s等 效 应 力 Fi g ． 1 0 Eq u i v a l e n t M i s e s s t r e s s o f g u i d e wa y 选 取 导轨 与后 动 力 头 基 座 底部 接 触 范 围 内 的 3条棱 边 为路径 进 行 分析 ， 其 中基 座 长 3 5 0 mm， 与 导 轨 接触 段 在 路 径 上 为 2 0 0 ～ 5 5 0 mm。接 触 路 径 上的应 力如 图 1 1 所 示 。可看 出受转矩 影 响 ， 基 座底 部 与导 轨轨 面外边 接 触 的两 端 应 力 较 大 ， 反 推 力 对 后 动力 头及基 座产 生 顺 时针 转 矩 ， 使 基 座压 紧轨 面 后 侧 ， 应 力达 7 0 MP a ， 而 中间应 力较 小 ； T 8钢与 导轨 轨 体焊接边受拉力及扭转 钻具 影响 ， 在后 动力头 基座 与导轨接触 范围 内应力增 大较 明显 ， 约 为 3 5 MP a ； 导 轨 内边受力较小 ， 基本在 1 0 gP a 上下 浮动。 0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0 接触路径／ m m 图 l 1 接触路径上 的应力 Fi g ．1 1 St r e s s a l o n g c o nt a c t p a t h 4结论 1 提 出 了一 种新 型瓦斯 抽 采钻 机连 续装 卸 钻 杆 装置设 计思 路 ， 介 绍 了其 主要 组 成 结构 及 具 体 工 作 过程 。该 装 置 无 需 停 止 转 动 即可 接 续 下 一 根 钻 杆 ， 可 防止 因停 钻造 成 的抱 夹 钻故 障 ， 是 实现井 下 7 6 6 5 4 4 3 3 rJ ， 6 ■随叫口] ] l 2 0 1 8年第 2期 武斌波等 瓦斯抽采钻机连续装卸钻杆装置设计 6 7 无人化生产过程控制 的重要一步 ， 对改善安全生产 条件 具有 一定 意义 。 2 采用 有 限元 软 件 AB AQUS对 装 置 结 构 进 行受力情况分析 ， 可优化关键部位结构， 为实物设计 提供理论支持 ， 保证装置使用 的安全性 。 3 目前研 究 主要 针对 结构 设 计 ， 如 何快 速 、 精 确 实现 连续 装卸 钻 杆 过 程 ， 所 需 动 力 和控 制 系统 仍 然是一个难点 ， 需要进一步讨论和研究 。 参考 文献 R e f e r e n c e s [1] [ 2] [3] [ 4] [5 ] [ 6] [7 ] 刘清泉 ， 童碧 ， 方 有 向， 等． 松 软煤层 快速 全孔 筛管 护 孔 高效 瓦 斯 抽 采 技 术 [ J ] ．煤 炭 科 学 技 术 ， 2 0 1 4 ， 4 2 1 2 5 8 - 6 1 ． LI U Qi n g q u a n， T0NG Bi ， FANG Yo u x i a n g，e t a 1 ． Hi g h e f f i c i e n t g a s d r a i n a g e t e c h n o l o g y wi t h f a s t f u l l l e n g t h s c r e e n p i p e f o r b o r e h o l e p r o t e c t i o n i n s o f t s e a m [ J ] ．C o a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ， 2 0 1 4 ， 4 2 1 2 58 61． 王清峰． 远距离控制 防突钻 机 自动装卸钻杆机构 的设 计 [ J ] ． 矿业 安全与环保 ， 2 0 0 8 ， 3 5 5 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