用于瓦斯抽放钻场的液压钻机牵引移动装置.pdf

第 4 1卷 第 4期 2 0 1 5年 4月 工矿 自 动化 I n dus t r y a n d M i n e Aut oma t i on Vo 1 ． 41 NO ． 4 ADr ．2 01 5 文 章编 号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 0 1 5 0 4 0 1 0 9 0 3 D OI 1 0 ． 1 3 2 7 2 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1 2 5 1 X ． 2 O 1 5 ． 0 4 ． 0 2 8 杨威 ． 用 于瓦斯 抽 放钻 场 的液压 钻机 牵 引移 动装 置 E J ] ． 工矿 自动 化 ， 2 0 1 5 ， 4 1 4 1 0 9 1 1 1 ． 用于瓦斯抽放钻场的液压钻机牵引移动装置 杨威 河南 能 源化 工集 团有 限公 司永 煤公 司 车 集煤 矿 ，河南 永 城4 7 6 6 0 0 摘 要 针 对 目前 瓦斯抽 放 钻 场设 备人 力移 运 方式存 在人 员劳动 强度 大 、 效率低 、 安 全性 差等 问题 ， 介 绍 了 一 种 液 压钻机 牵 引移动 装置 的整 体 结构 、 液压 系统及 电控 系统 的设 计 方案 。该装 置采 用模 块化 设计 方 法 ， 利 用钻机 油泵提 供 的动 力 ， 通过 液压 油缸 牵引钻 场设 备 向 目标 地 点移 动 ， 具 有遥 控功 能 。该装 置在 车 集煤矿 的 应 用表 明其 降低 了人 员劳动 强度 ， 提 高 了钻场 设备 移运 效 率和安 全 性 ， 具 有很 高的经 济和社 会 效益 。 关键 词 瓦斯 抽放 钻 场 ；液 压钻 机 ；钻 机移 运 ；牵 引移 动 中图分类 号 T D6 7 文 献标 志码 B 网络 出版 时 间 2 0 1 5 - 0 3 3 1 0 8 4 7 网络 出版地 址 h t t p ／ ／ www． 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 5 0 3 3 1 ． 0 8 4 7 ． 0 2 8 ． h t ml Dr a g g i ng t r a n s po r t e q u i p me n t f o r h y d r a u l i c d r i l l us e d i n g a s d r a i na g e d r i l l s i t e YANG W e i Ch e j i Co a l Mi n e ，Yo n g c h e n g Mi n i n g B r a n c h o f He n a n En e r g y a n d Ch e mi c a l I n d u s t r y Gr o u p Co ． ，Lt d ． ，Yo n g c h e n g 4 7 6 6 0 0，Ch i n a Ab s t r a c t Fo r pr o bl e ms o f l a r ge l a b or s t r e n gt h， l o w e f f i c i e nc y a nd po or s e c u r i t y o f de vi c e t r a ns p or t mod e by ma nu a l l a b ou r i n g a s d r a i na ge dr i l l s i t e a t pr e s e n t ，de s i gn s c he me s o f wh ol e s t r uc t ur e，c on t r ol s y s t e m a n d hyd r a ul i c s y s t e m o f a dr a gg i ng t r a n s p or t e qu i pme n t f o r h yd r a ul i c dr i l l we r e i n t r od uc e d． The e u i pme nt ，de s i g ne d wi t h mod ul a r me t ho d，c a n d r a g d r i l l s i t e d e vi c e s t owa r ds de s t i n a t i on t hr o ugh hy dr o c y l i nd e r d r i v e n by pu m p o f h yd r a ul i c d r i l 1 ． W ha t i s mor e， t he e qu i pme n t ha s r e m o t e c o nt r ol f unc t i o n． Ap p l i c a t i o n i n Ch e j i Co a l Mi n e s h o ws t h a t t h e e q u i p me n t r e d u c e s l a b o r s t r e n g t h a n d i mp r o v e s d e v i c e t r a ns p o r t e f f i c i e n c y a n d s e c ur i t y，wh i c h ha s h i g h e c o no m i c a nd s oc i a l be n e f i t s． Ke y wo r d s g a s dr a i n a ge d r i l l s i t e；hy d r au l i c d r i l l ；d r i l l t r a ns p o r t ；dr a gg i ng t r a n s p or t 0 引言 根据 2 0 1 0年 矿井 瓦斯 等 级鉴 定结 果 ， 车集 煤矿 矿井绝 对 瓦斯 涌 出量 为 1 8 ． 6 6 m。 ／ mi n ， 矿 井 相 对 瓦 斯涌 出 量 为 3 ． 3 4 m。 ／ t ， 采 区 最 大 瓦 斯 涌 出 量 为 4 ． 9 3 m。 ／ t ， 属 于低 瓦斯 矿 井 。但 随着 采 掘活 动 向深 部转 移 ， 车集 煤矿 深 部 2 7 ， 2 8采 区存 在 局 部 瓦 斯 异 常 区域 ， 目前 按 照高 瓦斯 矿井 管理 ， 2 7 ， 2 8采 区按 突 出采 区管理 。根 据 国家 相 关 规 定 及 上 级公 司要 求 ， 需采 取 先施 工底 板 瓦 斯 抽 放 巷 进 行 区 域 瓦斯 治 理 ， 再 随采 掘生 产进 行 局部 瓦斯 治理 的方 式 进行 瓦斯 防 治工作口 ] 。目前车集煤矿主要依靠施工本煤层瓦斯 抽 放钻 孔 的方式 提前 对煤 层瓦 斯进 行抽 放 。液压 钻 机采取跨胶带作业 ， 钻孔间距通 常为 3 m。钻孔施 工结 束后 ， 施 工 人员 利 用 手 拉 葫 芦 来 移运 钻 机 。钻 机包括机体 、 泵站 、 操作 台 3个部分 ， 移运每一部分 都 必须 多次 摘挂 手拉 葫芦 ， 费 事费力 ， 且 登高摘 挂 手 拉 葫芦存 在 一定 的危 险 性 。钻 场 的消 防 器材 、 注 浆 泵 、 钻杆 等 辅 助 设 施 同样 依 靠 人 力 移 运 ， 施 工 效 率 低 ， 成 本 高 。针 对 该 问题 ， 本 文 根 据 现场 情 况 ， 采 用 模 块 化设 计 理念 对 钻 机进 行 必 要 改造 ， 开发 了一 套 液压 钻机 牵 引移 动 装 置 ， 利 用 钻 机 本 身油 泵 提 供 的动力 ， 通 过液 压 油缸 牵 引钻 场设 备 向 目标 地 点 移 动 ， 从 而提 高钻 孔施 工效 率 。 收稿 日期 2 0 1 4 1 0 1 1 ； 修 回日期 2 0 1 5 0 1 3 0； 责任编辑 李明。 作者简介 杨威 1 9 8 8 ， 男 ， 安徽毫州人 ， 助理工程师 ， 现从事煤矿 瓦斯治理工作 ， Ema i l 8 9 3 5 5 2 1 2 8 q q ． c o rn。 1 1 0 工矿 自动化 2 0 1 5年 第 4 1卷 1装 置设计 1 ． 1 整体 结构 以矿用 履 带 式液 压 钻 车实 践 经验 为 基础 ， 参 考 综采 工作 面 回撤液 压 支 柱 工艺 ， 对 液 压 钻 机技 术 工 艺加 以改 进 、 固化[ 3 ] ， 将液压 油缸 、 链条 、 滑板 与钻 场 各类设施整合为一体 ， 利用液压油缸 的多次伸缩完 成钻 场设 施 的快速移 运 。液压 钻机 牵引移 动装 置整 体结构如图 1所示。 a 正 视 移动方 向 鞋 b 俯 视 图 1 液压钻机牵引移动装置整体结构 1 ． 2 液 压 系 统 液压钻 机牵 引移 动装 置液压 系统结 构 如 图 2所 示 。该 系统 利用 钻 机本 身 的油 泵 动力 ， 将 总进 油 和 总 回油分别 接 到操作 台 的电动机 正转 油管 和总 回油 管 。钻 机工 作 时关 闭截止 阀 ， 不 影响钻 机正 常工作 。 需要移动钻机时， 将电动机正转油管断开 ， 打开截止 阀 ， 通 过遥控 器遥 控 电控换 向 阀正转或 反转 ， 从 而 控 制 油缸 伸缩 ， 实 现 钻机 移 动 。电控 换 向阀可 通 过 电 控 系统 遥控 ， 也 可手动 控制 。 1 ． 3 电控 系统 液 压钻 机牵 引移 动装置 电控 系统组 成如 图 3所 示 。 电 控 系 统 采 用 KJ F 1 6 B 型 通 用 监 控 分 站 和 KDK 6型矿用 电源接 口箱 作为 控制器 ， 对 进油 压力 、 回油压 力 、 油 箱油 温 、 2个 液压 缸 的位 移 及 2个 液 压 支 柱 的锚 固压力 和位 移 进 行 实 时监 测 ， 同时 通 过 遥 控 器控 制 电控换 向 阀工 作 ， 准 确 控 制钻 机 的移 动距 离 和 2 个 液压 缸 的平衡 工作 。通过 半 自动化 的遥 控 操 作 ， 施 工人 员可 远离 移动 的钻机 ， 提高 了操 作 的安 全 性 。 总回油f 接操作台 总回油管、 进油管路 图 2液压钻机牵 引移 动装 置液压系统结构 进油 压 力 传 感 器 一 -t 电 控 换向 阀 1 回 油 乐 力 传感 器 t - - _ { 电 控 换向 阀 2 油 温 传 感 器 t - - - 控 制 器 - - t 液 压支 柱 锚同 传 感 器l 位 移 传 感 器 1 一 -- I 液 压 支 柱 锚固 传 感 器 2 位 移 传 感 器 2 一 --[ 遥 控 接 收 器 图 3 液压钻 机牵 引移 动装置 电控 系统组成 1 ． 4 操 作 流程 ① 打设 支 撑压 柱 ； ② 将 主链 条 铺设 平直 ， 将 各 个 部位连 接牢 固 ； ③ 将 油 缸 完 全 伸 出 ， 主链 条放 置 在 卡槽 内 ； ④ 收 缩油缸 ， 待 油缸 1 个 行 程 回收完 毕 ， 将 电控换 向阀恢复 零位 ； ⑤ 控制 电控换 向阀使 油缸 伸 出 ， 重新 将链 条拉 紧 ， 放 置在 卡槽 内 ； ⑥ 电换 控 向 阀控制 液压换 向 ， 使 油缸 开 始 回收 多 次 重 复 实施 ， 直 至移 至指定 地点 ； ⑦ 结束 。 2装置 应 用效果 车集 煤矿 2 6 0 8上 巷 里 部钻 场 施 工 钻孔 间距 均 为 1 ． 5 r n 。使用 液压 钻机 牵 引移动 装置 前， 施工 3 6 0 3 7 6 号 钻 孔 后 移 运 钻 场 设 备 分 别 耗 时 2 3 2 ， 21 0， 2 6 8， 2 3 6， 2 1 8， 2 2 4， 23 1， 22 0， 2 2 8， 2 31， 2 4 6， 2 1 6， 2 3 5 ， 1 9 0 ， 2 0 0 ， 2 1 0 ， 2 2 0 mi n ； 使 用液 压钻 机牵 引 移动 装置 后 ， 施 工 4 5 6 4 7 2号 钻孔 后移运 钻场 设备 分别 耗 时 1 8 ， 1 6 ， 1 5 ， 1 9 ， 1 8 ， 1 7 ， 2 5 ， 2 1 ， 2 3 ， 2 6 ， 1 8 ， 1 6 ， 1 8 ， 1 5 ， 2 6 ， 3 4 ， 2 O mi n ， 大 大 缩 短 了 钻 场设 备 移 运 时 间 ， 提 高 了工 作效 率 。 3 装置应 用 的经济 效益 与社 会效益 分析 3 ． 1 经 济 效 益 1 减少 了以往钻机 移运 过 程 中 的人 工 费 用及 其他 物料 消耗 。按 照 钻 机 每 次 移 运 1 ． 5 i n至 少 配 备 2台 5 t 手拉 葫 芦 、 3人 配合 作 业 4 h计 算 ， 根 据 目前 钻场 人员 工资 考 核 办法 ， 每 次 移 运 可节 约人 力 成本 3 0 0元 。按照 1个 月 正常 生 产 2 5 d 、 每 天需 移 运 3 次 计 算 ， 每 年 每 处 钻 场 可 节 约 人 力 成 本 1 ． 5 万 第 4 1 卷 第 4期 2 0 1 5年 4月 工矿 自 动化 I ndu s t r y a nd M i ne Aut o ma t i o n V0 1 ． 4 1 No ． 4 AD r ．2 0 1 5 文 章编 号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 0 1 5 0 4 0 l 1 1 0 4 DOI 1 0 ． 1 3 2 7 2 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1 2 5 1 x ． 2 0 1 5 ． 0 4 ． 0 2 9 郭 勇 ， 林 偌 黠 ， 刘 小 洪 ， 等． 基 于 钢轨 的应 急通 信 系统设 计 E J ] ． 工矿 自动 化 ， 2 0 1 5 ， 4 1 4 1 1 1 1 1 4 ． 基于钢轨的应急通信系统设计 郭 勇 ， 林偌 黠 ， 刘 小 洪 ， 向 玉玲 成都理工大学 信息科学与技术学院，四川 成都6 1 0 0 5 9 摘要 针 对煤 矿 、 在 建 隧道 坍 塌后 通信 中断 、 内外 失联 的 问题 ， 设 计 了基 于钢 轨 的应 急通信 系统 。该 系统 采 用单 片机控 制 产 生振 动信 号 ， 通过 未彻 底损 坏 的钢轨 传 输信 号 ， 并采 用振 动 传 感 器拾 取 信 号 ， 最 终 实现 应 急 通信 。 实验 结果表 明 ， 该 系统 可 以有效 地 实现信 息 的传 递 ， 能够达 到 灾后救援 应 急通 信 的 目的 。 关键 词 应 急通 信 ；灾后救 援 ；振 动传 输 ；钢 轨 中图分 类号 TD 6 5 5 文献 标 志码 A 网络 出版 时 间 2 0 1 5 - 0 3 3 1 0 8 4 8 网络 出版地 址 h t t p ／ ／ www． c n k i ． n e t ／ k c ms ／ d e t a i l ／ 3 2 ． 1 6 2 7 ． TP ． 2 O l 5 0 3 3 1 ． 0 8 4 8 ． 0 2 9 ． h t m1 De s i gn o f r a i l ba s e d e m e r g e nc y c o mm un i c a t i o n s y s t e m GUO Yo ng，LI N Ru ox i a，LI U Xi a oh o ng，XI ANG Yu l i ng Sc ho o l o f I nf or ma t i o n Sc i e nc e a nd Te c h no l og y，Che n gd u U n i v e r s i t y o f Te c hn ol o gy Ch e ng du 6 1 00 5 9，Chi n a Ab s t r a c t I n v i e w o f pr o bl e m o f c o mm u ni c a t i o n i nt e r r u pt i o n a nd c o nt a c t 1 o s t a f t e r c o a l m i n e a nd t un ne l u n d e r c o n s t r u c t i o n c o l l a p s e d ，r a i l b a s e d e me r g e n c y c o mmu n i c a t i o n s y s t e m wa s d e s i g n e d．Th e s y s t e m u s e s M CU t o c on t r ol ge ne r a t i on o f vi b r a t i o n s i g na l s ，t r a ns m i t s t he s i g na l t hr ou g h r a i l whi c h i s no t c o m p l e t e l y d a ma g e d， a n d p i c k s u p t h e s i g n a l u s i n g v i b r a t i o n s e n s o r s ， a n d u l t i ma t e l y r e a l i z e s e me r g e n c y c o mm un i c a t i on． The e x pe r i m e n t a l r e s ul t s s ho w t h a t t h e s ys t e m c a n e f f e c t i v e l y a c hi e v e i n f o r ma t i o n t r a ns m i s s i o n t o r e a l i z e t he pu r po s e o f e m e r ge n c y c o m mun i c a t i o n f o r r e s c u e a f t e r di s a s t e r． Ke y wo r ds e me r ge n c y c o m mun i c a t i on；r e s c ue a f t e r di s a s t e r ；v i b r a t i o n t r a ns m i s s i o n；r a i l 收稿 日期 2 O 1 4 一 O 8 2 7 ； 修 回日期 2 0 1 5 - 0 1 1 6 ； 责任编辑 胡娴 。 基 金项 目 四川 I 省科技创新苗子工程培育项 目 2 0 1 3 2 0 6 4 ； 四川 I 省重点学科建设项 目 S Z D2 0 1 2 0 5 C ； 成都理工大学优秀团队创新培育计划。 作者简介 郭勇 1 9 6 0 一 ， 男 ， 四川威远人 ， 教授 ， 研究方 向为通信 与电子信息 技术 、 地震灾 害预警 与救援技 术等 ， E ma i l 9 0 3 0 1 4 9 1 4 q q ． c o rn。 通信作者 林偌黠 1 9 9 0 一 ， 男 ， 四川德 阳人 ， 硕士研究生 ， 研究 方向为智能信 号处理及其在通信 中的应用 ， E ma i l 5 1 1 5 9 3 2 1 5 q q ． c o m。 元 。 目前 车集 煤 矿 共 有 6套 液 压 钻 机 牵 引 移 动 装 置 ， 每 年可节 约 开支 1 3 ． 5万 元 。 2 提 高 了瓦 斯抽 采 钻孔 的工 作效 率 ， 1 d可多 解 放煤 巷 1 0 0 m， 1 a可 多 解 放 煤 巷 约 3 0 k m， 直 接 经 济 效益 约为 3 0 0万元 。 3 ． 2社 会 效 益 1 大大提高 了钻场 的施工进度 ， 降低 了施工 人 员 的劳 动强 度 ， 减少 了 瓦斯治 理 投入 。 2 保证 了 瓦斯 抽 采 的 正 常 接 替 ， 降 低 了钻 机 移 运 过程 中的危 险 因素 ， 具 有 较高 的安 全效 益 。 3 丰 富 了煤 矿 瓦 斯 治 理 技 术 的 应 用 经 验 ， 有 利于促 进 煤矿 瓦斯 治 理 工作 开展 及 有 序 进 行 ， 为 下 一 步 瓦斯 治理 工作 打下 良好 基础 。 参考文献 [ 1 ] [ 2 ] I- 3 ] 陈鑫润 ， 侯铁军 ， 赵 云峰． 急倾斜厚 煤层 瓦斯分 源抽 采 技术 的应用 [ J ] ． 工 矿 自动化 ， 2 0 1 4 ， 4 0 8 8 5 8 7 ． 鲍德 温 ， 克拉 克． 设 计规 则 模块 化 的力量 [ M] ． 张 传 良， 译 ． 北京 中信出版社 ， 2 0 1 2 ． 张利平 ． 液压传 动 系统设 计与使 用 [ M] ． 北 京 化学 工 业 出版 社 ， 2 O 1 0 ．