第43卷第4期 2016年8月
矿业安全与环保
MINING SAFETY & ENVIRONMENTAL PROTECTION
辛稳忠.ZYW-4000G高转速钻机研制及试验研究[J].矿业安全与环保，2016,43(4)：27-30 文章编号：10084495(2016)04002704
ZYW-4000G高转速钻机研制及试验研究
辛德忠",2
Vol. 43 No. 4 Aug. 2016
(1.中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆400039；2.瓦斯突害监控与应急技术国家重点实验室，重庆400037）摘要：为了提高煤矿井下坚硬岩层钻孔的施工效率，解决坚硬岩层钻孔技术难题，研制出ZYW
4000G高转速钻机，其具有切削转速高、输出转矩大、钻进能力强等特点。介绍了该钻机的整体结构特点及其双马达动力头传动系统、液压系统、钻孔姿态调节系统等关键技术。通过在坚硬岩层中的钻孔试验及顺煤层中的钻孔试验表明，该钻机结构合理、操作方便、系统发热量小。该钻机与相关钻具配合，在坚硬岩层中及在顺煤层中钻孔时，其钻孔效率远高于普通钻机。
关键词：高转速；坚硬岩层；金刚石钻进；钻机
中图分类号：TD403
文献标志码：B
网络出版时间：2016-08-0314：53
网络出版地址：http://www.cnki.net/kems/detail/50.1062.TD.20160803.1453.012.html
Development and Experimental Research of ZYW-4oooG High-speed Drilling Machine
XIN Dezhong"-2
( I. China Coal Technology and Engineering Group Chongqing Research Institale, Chongqing 400039, China; 2. Srate Key Laboratory of Gas Disaster Monitoring and Emergency Technology, Chongging 400037, China)
Abstract : In order to improve the drilling efficiency in hard stratum in coal mines and solve the technical problem of borehole drilling in hard stratum, Model ZYW4000G highspeed drilling machine was developed, which has the features of high drlling speed, large output torque, strong drilling ability and so on. This paper described the overall structure of this drilling machine and its key technologies, including the doublemotor power head driving system, the hydraulic system and the adjusting system for the drilling posture. The drilling tests both in the hard stratum and coal seam indicated that this drilling machine was rational in structure and easy to operale and had a litle heating. When this drlling machine is used with the relevant dilling tools to drill holes in the hard stratum and coal seam, its drlling efficiency is much higher than that of the ordinary drilling machines.
Keywords : high rotation rate; hard rock ; diamond drilling: drilling machine
在煤层中钻孔泄压，是矿井瓦斯治理最有效的手段之一，而钻机是煤矿生产中不可或缺的设备。在煤矿钻探时，不可避免地要遇到坚硬岩层，现有的钻孔设备及施工工艺无法有效且便捷地在坚硬岩层中钻孔，施工效率极低。如何提高在坚硬岩层中钻孔施工效率，是一个驱待解决的难题。
坚硬岩层快速钻进工艺的基本思路是通过高硬度回转钻具或冲击回转钻具配合高速切削，来提高钻孔施工的效率()。其基本方法是采用潜孔锤+全
收稿日期：2016-0104;2016-04-18修订
作者简介：辛德忠（1976一），男，四川巴中人，副研究员，主要从事钻机的研发工作。Tel;023-65239394，E-mail 103748527@ qq com。
面钻头配合钻机高速切削，或采用金刚石取芯钻进配合钻机高速切削。该工艺方法要求钻机最大转速能达到300~500r/min，且具有足够的切削力矩。现有的煤矿钻机，如ZYW系列钻机、ZK系列钻机及 ZY系列钻机，其功率小、转速低、输出转矩小，不能完全胜任该施工工艺[2-4]。因此，研发应用能进行高速切削的高转速钻机势在必行。
在此，笔者着重介绍ZYW-4000G高转速钻机的主要结构、关键技术及其在坚硬岩层、顺煤层钻孔中的试验情况。
钻机总体结构及参数 1
该钻机采用了目前煤矿钻机常用的分体式结构[2-3]，由主机、泵站和操纵台3部分组成。各部分
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