要有效提升煤矿坑道钻机的工作效率,可从优化钻进参数、应用先进技术、加强设备维护与管理、提升操作人员技能等方面入手,以下是具体措施:
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优化钻进参数:
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钻压控制:在钻进过程中,钻压的大小直接影响钻进速度。合理的钻压能使钻进速度更快,但过大的钻压可能导致钻头磨损加剧,甚至影响施工效率。在易钻地层中,钻压一般控制在9 - 12KN;在坚硬地层中,可适当增加至12 - 18KN,且钻进钻压应由低到高逐步增加。
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转速管理:高转速是提高钻进效率的关键,但对于水平孔钻进,由于钻杆与孔壁摩擦大,过高的转速可能导致钻杆磨损加剧,甚至引发断钻事故。因此,转速通常控制在267 - 574r/min,并随孔深的增加而降低。同时,钻进均质、完整的地层,可采用高转速;对于岩石破碎、节理发育的地层,钻具震动大,应根据具体情况适当降低转速。
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泵量调整:泵量的大小直接影响钻进过程中的排渣效率。一般情况下,大泵量的设备钻井效率较高,有利于排粉,但应注意避免泵量过大引起孔壁冲垮的事故发生。在钻孔孔深不大时,泥浆泵的泵量一般选择52L/min或90L/min。在泵送和打捞内管总成时,为了提升效率,可以适当调大泵量。
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应用先进技术:
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空气洗井钻进技术:在干旱缺水地区钻探时会遇到空巷、采空等特殊地质地层,此时可利用空气泡沫钻进工艺进行煤田地质钻探施工,即可有效解决传统工艺中可能存在的地层漏失或护臂套管等难题,还能大幅度提高钻进效率。
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智能化技术:利用传感器、物联网和人工智能等技术,实现钻机的远程监控和控制。通过实时监测钻机的运行状态、钻孔深度、钻速等信息,可以及时调整作业参数,提高作业精度和效率。同时,智能化技术还可以降低人工操作的难度和疲劳度,减少人为失误。
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加强设备维护与管理:
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定期清理:定期对钻机进行维护保养,检查易损件是否需要更换,清理钻机内部的积尘等。例如,定期清理油杯弯头处的过滤网,保证钻机进气通畅;及时清理消音器里的结冰和煤粉等异物,避免造成进气量只进不出导致马达劲小。
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检查密封:查看三通阀体处的马达阀密封是否磨损漏气,若有磨损应及时更换,以保证马达的正常工作。
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提升操作人员技能:
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系统培训:对操作人员进行系统培训,使其熟练掌握钻机的操作技巧和维护知识。通过培训,可以提高操作人员的技能水平和责任心,从而保证钻机的安全运行。
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合理规划作业:根据矿井的生产计划和地质报告,合理安排钻机的作业计划。在保证安全的前提下,充分利用钻机的作业能力,提高生产效率。同时,注意劳逸结合,避免设备长时间连续运转造成的疲劳和损坏。
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优化钻机设计:
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个性化设计:针对不同的地质条件和作业需求,对钻机进行个性化设计。例如,针对硬岩层设计更耐磨的钻头和钻杆,针对松软岩层设计更灵活的钻机结构。通过优化设计,可以提高钻机的适应性和作业效率。