煤矿坑道钻机状态监测与故障诊断技术研究现状及展望

煤矿坑道钻机自动化和智能化程度的提高、作业范围和应用场景的扩展,使其系统复杂性和工作环境恶劣程度随之增加,对煤矿坑道钻机可靠性提出新的挑战。为有效降低因钻机故障带来的安全风险,提升钻机全寿命周期的任务品质,煤矿坑道钻机状态监测与故障诊断技术应运而生。首先从钻机状态参数采集、数据处理、诊断方法、系统应用等四个方面对煤矿坑道钻机关键系统状态监测和故障诊断技术研究现状进行总结分析,然后在故障预测与健康管理(prognostics and health management, PHM)技术基本概念的基础上根据集中式与分布式结合的方式提出了坑道钻机PHM技术框架,最后对煤矿坑道钻机PHM技术发展趋势进行展望,旨在为新一代煤矿坑道钻机及相关煤矿机械装备PHM技术的研究开展提供参考和借鉴。     

小型煤矿坑道钻机选型和应用研究

按照煤矿设计规范，设计生产能力为3—30万吨／年的矿井，被认定为小型矿井。这些煤矿，为了查明井下地质构造、勘查水文地质情况和探放水、排放和抽放瓦斯、事故应急救援等，都不可缺少坑道钻机。因此小型煤矿坑道钻机的选型和应用值得深入研究。     

MZ—150型锚杆钻机变角机构的力学分析

锚杆钻机是基础工程施工中的一种十分重要的钻孔设备。其变角机构关系到钻机的整体性能，对ＭＺ－５０型锚杆钻机的变角机构进行了运动学和力学分析，提出了合理的设计参数，为钻机设计提供了理论依据。     

“软煤钻机”在白坪公司的试验应用分析

通过“软煤钻机”在白坪公司的试验应用，对该型号钻机在三软煤层钻孔施工中出现的问题，进行了详细的分析，提出了解决改进办法，总结了使用中的优缺点。     

150型钻机与250型钻机的配合应用

ZYG-150型钻机与ZSM-250型钻机配合应用，能充分发挥其各自的优点，使瓦斯抽放钻孔的施工更加完善而且符合设计要求，有效提高本煤层抽放钻孔的抽放效率，更好的落实瓦斯治理方案。确保瓦斯治理能达到预期目的，杜绝瓦斯超限作业，保证矿井的安全生产。     

超流态长螺旋钻机钻孔灌注桩施工质量控制

超流态长螺旋钻机钻孔灌注桩是采用特制长螺旋钻机，钻孔至设计深度，边提钻边向孔内泵注预先制备好的超流态混凝土，钻提出后，在超流态混凝土中压入钢筋笼，一次成桩技术。具有成桩速度快，低噪音，无振动，单桩承栽力高，工程造价低，适应性强等优点。     

钻孔灌注桩的施工工艺及常见问题处理

介绍了几种用于钻孔灌注桩施工的钻机,阐述了钻孔灌注桩的施工工艺,针对钻孔灌注桩施工中的常见问题,提出了相应的处理措施。     

旋挖钻机在施工中的应用

钻孔灌注桩已广泛应用于各类结构物的基础，施工多用循环钻机，不仅施工进度慢，而且使用泥浆循环，泥浆排放对场地污染严重，也不利于环保要求。文章结合亳阜高速公路刘小集互通立交桥钻孔桩施工中采用的两台旋挖钻机，就旋挖钻机在钻孔灌注桩施工中的进度、质量、环保、安全文明施工及现场管理等方面进行了有益的探讨。     

虎跳门特大桥深水大孔径钻孔桩施工工艺

以虎跳门特大桥33号墩深水大孔径钻孔桩施工为例,从栈桥平台搭设、钻机选择、钻进参数选择、护筒制作及插打、KTY3000钻机钻进、钢筋笼制作与下放以及水下混凝土灌注等方面详细介绍了深水、大孔径钻孔桩施工工艺.     

复杂地质情况下保证钻孔桩成孔的几种方法及措施

针对青藏高原多年冻土、岛状冻土等复杂地质条件,提出了利用回转钻机、冲击钻机、冲抓钻机、旋挖钻机进行钻孔桩成孔的方法及措施.     

基于随钻数据的岩性识别机器学习算法研究进展

机器学习算法是岩性识别领域重点研究内容之一。与传统岩性识别方法相比,通过监测随钻参数变化进行岩性识别,具有高精度、多信息、集成化、智能化的优点。近年来,随着岩性识别技术不断发展,机器学习算法在岩性识别领域的研究和应用日益广泛。利用机器学习算法分析随钻数据,能够提高岩性识别结果的准确性,更高效地识别地层的岩性和构造。为了厘清岩性识别机器学习算法的发展现状,发掘其在岩性识别技术领域中的技术难题,综述了岩性识别机器学习算法的研究进展。首先,简要介绍了机器学习的概念与发展历程;其次,分类阐述能够用于岩性识别领域的机器学习算法;再次,总结了岩性识别领域各类常用机器学习算法的应用现状,比较了各类算法在岩性识别应用中的优缺点;最后,总结了岩性识别算法存在的问题和面临的挑战,并对其下一步发展方向提出了建议,使未来能更加准确高效地利用机器学习算法分析处理随钻数据,实现机器学习算法与岩性识别技术的深度结合。     

空气钻井替换过程中防止地层损害对策

空气钻井采用空气作为循环介质,最适低压和低渗透储层的开采。由于空气钻井方法最大限度地减小了环空液柱压力,所以能获得较高的机械钻速,并且对地层无损害。但限于目前的钻井、测井、固井等一系列油、气井开发工艺技术条件以及地层条件,对采用空气作循环介质所钻的井,往往都必须把工作液(或钻井液)替入井内。在替换过程中,原来没有受到损害的地层,会因工作液中的液相和固相侵入地层,造成地层损害。而且,如果低压、低渗储层一旦被损害,很难使地层恢复原始渗透率。本文在实验的基础上,采用屏蔽暂堵技术思路,提出了空气钻井替换过程中防止地层损害的技术措施。实验表明,暂堵效果与液柱压力,工作液中暂堵剂颗粒的浓度有关。本文提出适用于空气钻井替换施工的环空回压控制技术,能在较短的时间内把地层暂堵上,阻止工作液中的液相和固相颗粒侵入地层。由于暂堵剂颗粒进入地层比较浅,所以十分容易返排,恢复地层原始渗透率。     

支持向量机回归在油气钻井成本预测中的应用

钻井成本是钻井公司成本的重要组成部分,对钻井成本进行准确预测,有利于提高钻井成本的控制和计划管理水平.应用作业成本法分析影响钻井成本的主要因素,结合某钻井公司钻井成本数据,运用支持向量机回归建立预测模型,同多元回归与BP神经网络回归进行对比,验证了支持向量机模型具有较高的预测精度.     

超声波在在线测量带压管道开孔机钻孔深度上的应用

简单介绍了带压管道开孔机工作原理。说明了应用超声波传感器测量带压管道开孔机钻孔深度的方法,该方法采用收发一体的超声波探头测量钻杆移动的距离,实时监测开孔机钻孔深度,避免因误操作导致整个管道被钻穿而泄漏带来的危险。     

一种新型高效自动钻孔机床的开发

介绍了一种已开发出的新型高效自动钻孔系统－ＺＧ－４８钻床，该设备用于为大型环保除尘设备中的钢管钻孔，根据工作的不同尺寸和加工要求，分为４种加工方式，在以上４种方式下，机床都有互锁联动，点动和自动加工等功能，而且每个动力箱都具有过载保护功能。     

石油钻机转盘测控仪设计与应用

石油钻机是石油开采的关健设备之一,而转盘作为钻机的地面旋转钻进设备的重要组成部分,其工作性能指标测试具有十分重要的意义,引入AT89C52微处理器模块结构,实现石油钻机转盘的转矩和转速的测试工作.以测控仪的硬件和软件两条主线进行设计和开发工作,设计开发出先进而实用的高性能、高可靠性的新型石油钻机转盘测控仪,能显著地提升工作效率和测试的精度.     

龙门式玻璃钻孔机横梁静动态分析及结构改进

龙门式玻璃钻孔机横梁跨距大、机头组件重,在机头横向运动时横梁由于机头自重而容易产生较大变形,导致机头主轴与工作台不垂直,难以满足上下双向对钻的加工精度要求。为提高龙门式钻孔机横梁的刚度,文章运用有限元软件对其进行了静动态分析,并对横梁加强筋的形状、位置及结构进行改进,结果表明改进后横梁的变形量减少了24.4%,质量减少了9.7%,一阶模态频率提高了10%,这不但提高了横梁的刚度,保证机床的加工精度,而且减轻了横梁的重量,节约了成本。     

低频振动钻削钛合金深小孔的试验研究

利用自行设计制造的激振装置和小直径内排屑深孔钻 ,成功地实现了对钛合金的轴向振动钻削加工 ,得到良好的加工效果 .在对振动钻削和普通钻削的加工过程和试验结果进行对比分析的基础上 ,得出结论 :振动钻削改变了钻削机理 ,改善了钻削条件 ,从而可明显地提高入钻定位精度 ,控制断屑过程 ,改善孔壁粗糙度和圆度 ,提高孔径尺寸精度 .振动钻削非常适宜于加工小直径深孔 .     

冀东油田大斜度大位移井井眼清洁技术

随着冀东油田勘探开发的持续深入,大斜度大位移井比例逐年增加,钻井过程中井眼清洁问题凸现。针对大斜度大位移井的特点,通过室内模拟实验及岩屑颗粒的受力特征探讨了岩屑床成因及岩屑运移规律。并基于水力学计算模型优化设计水力参数,应用CFD仿真模拟岩屑床清除钻杆周围流体的流动特性,评价优选钻井液材料维护钻井液性能,同时采取井眼清洁实时监测、高效携岩剂等工艺,从设计到施工全面提高井眼净化水平,形成了一套改善大斜度大位移井井眼流动条件的配套技术措施,为大位移井的安全施工提供了技术支持。现场应用结果表明,后续施工的大斜度大位移井极少发生井眼清洁不好导致的憋钻卡钻等复杂情况。     

漳村煤矿2502工作面过X12陷落柱方案的探究

针对漳村煤矿2502工作面X12陷落柱情况,本文运用FLAC3D数值软件模拟对工作面推进过程中陷落柱变形及煤层中应力变化情况进行了研究,研究结果表明：随着开采的进行,逐渐出现了较明显的应力集中现象。在过陷落柱期间,工作面顶板的破坏范围大约在54m,而底板的的破坏范围大约在22m。开采到距陷落柱35m时,采动作用对陷落柱开始作用。对过X12陷落柱进行可行性分析得出,采用采煤机截割与放炮破碎相结合的方式强行通过。工程实践表明,该方案保证了工作面的连续推进,不仅有效的控制了陷落柱对生产的影响,提高的煤炭资源的回收率,而且能为以后的工作面过陷落柱提供技术指导。