VLD-1000钻机

千米钻机氮气复合钻进工艺在碎软煤层的试验

狄朋毅;熊祖强;芦海广

【摘 要】长平矿3#煤层松软破碎,采用千米钻机水排渣的施工工艺施工本煤层顺层钻孔时塌孔严重,无法实现深孔钻进.为此,研发了一种氮气排渣复合钻进的新型打钻工艺,并进行了现场试验,试验以氮气排渣复合钻进为主,滑动钻进为辅.结果表明,钻孔最大孔深达到231 m,但该钻孔施工效率低,护孔困难,抽采量偏低,影响了该钻进工艺的推广使用,需进一步完善施工工艺及装备,以提高抽采效率.

【期刊名称】《山西焦煤科技》

【年(卷),期】2019(043)005

【总页数】4页(P28-31)

【关键词】松软煤层;压缩氮气;千米钻机;松软煤层;定向钻进

【作 者】狄朋毅;熊祖强;芦海广

【作者单位】河南理工大学 能源科学与工程学院,河南 焦作 454000;山西长平煤业有限责任公司,山西 晋城 048400;河南理工大学 能源科学与工程学院,河南 焦作

454000;山西长平煤业有限责任公司,山西 晋城 048400

【正文语种】中 文

【中图分类】TD712+.63

千米钻机定向钻进是国内瓦斯抽采钻孔深孔钻进的前沿技术。近年来，千米钻机在煤矿瓦斯抽采工程中发挥了重要作用，特别是在晋城矿区寺河矿、大宁矿、成庄矿，千米钻孔抽采已成为矿井瓦斯治理的主要手段[1-2]. 上述矿井煤质普遍较硬(煤的坚固性系数在1.0以上)，千米钻机采用常规清水作为钻进动力和排渣介质，不仅煤段钻孔施工效率高(日进尺可达到200 m以上)，而且采用定向钻进，施工精确度高，成孔质量好，其中，寺河矿千米钻孔最大孔深达到1 200 m，平均孔深达到500 m以上。

对一些煤层松软破碎的矿井，千米钻机施工本煤层顺层钻孔时塌孔、卡钻十分严重，施工效率较低，而且深孔钻进困难，无法实现区段抽采和推广应用，主要原因有：1) 松软煤层自身力学性质差，受钻头钻进扰动影响，孔壁煤体易破碎堵孔或卡钻。2) 从钻头喷出的水流对孔壁煤体产生一定的侵蚀和冲刷作用，进一步降低煤粒之间的摩擦系数，破坏煤体内的原有结构，降低煤体强度，从而发生塌孔[3]. 为了解决松软煤层千米钻孔的成孔问题，晋煤集团长平矿和赵庄矿试验了梳状钻孔，将千米钻机布置在底板岩巷，钻孔的主孔布置在岩段，从岩段开分支施工本煤层顺层钻孔，提高钻孔的返渣效果，但梳状钻孔未从根本上解决碎软煤层成孔问题，煤段塌孔、卡钻等问题未得到有效解决。2018年以来，淮南矿业集团潘三矿和贵州毕节市青龙煤矿试验了千米钻机压风排渣施工工艺，其中，青龙煤矿最长施工深度达到406 m[4]，但是压风打钻存在钻孔着火的风险。该次试验通过改变钻机的排渣和钻进工艺，在全国首次使用压缩氮气进行钻进排渣，减少钻具对煤体的破坏，提高排渣效果，同时，通过复合钻进提高钻进效率，确保千米钻孔的成孔深度，实现更高效的瓦斯抽采。

安达变频器使用说明书VCD-1000之欧阳美创编

关键信息项：

1、 变频器型号：VCD-1000

2、 适用范围：＿___________________________

3、 技术规格：＿___________________________

4、 操作指南：＿___________________________

5、 安全注意事项：＿___________________________

6、 维护与保养：＿___________________________

11 引言

本协议旨在为用户提供关于安达变频器 VCD-1000 的详细使用说明，以确保用户能够正确、安全地操作和维护该设备。

111 适用范围

安达变频器 VCD-1000 适用于各类工业自动化控制系统中的电机调速，如风机、水泵、输送机等。

112 技术规格

1121 输入电压：具体范围 1122 输出频率：具体范围

1123 控制方式：列举控制方式

1124 过载能力：具体数值

12 操作指南

121 安装与接线

1211 选择合适的安装位置，确保通风良好，避免潮湿和高温环境。

1212 按照接线图正确连接电源输入、电机输出和控制信号线。

122 控制面板操作

1221 熟悉控制面板上的各个按键和显示屏的功能。

1222 掌握启动、停止、调速等基本操作。

13 功能设置

131 频率设定

1311 可以通过控制面板、外部模拟信号或通信接口进行频率设定。

132 多段速运行

1321 可设置多个固定运行频率，以满足不同工况需求。

14 安全注意事项

141 电气安全 1411 在进行安装和维护操作前，务必切断电源。

1412 避免触摸带电部件，防止触电事故。

142 机械安全

1421 确保电机和负载的安装牢固，防止松动造成意外。

1422 在运行过程中，禁止对设备进行机械部件的拆卸和调整。

15 维护与保养

151 定期检查

VCD1000系列无感矢量变频器使用说明书

- - 37 第五章 功能参数表 5.1 表中符号说明

“○”： 参数在运行过程中可以修改。

“×”： 参数在运行过程中不能修改。

“* ”： 只读参数，用户不能够修改。 5.2 功能代码表

P0组：基本运行参数

功能码 名称 设定范围 最小单位 出厂设定 更改

P0.00 控制方式选择 0：V/F控制 1：无感矢量控制 1 0 ○

P0.01 频率给定通道选择 0：面板模拟电位器 1：键盘▲、▼键给定 2：数字给定1，操作面板 3：数字给定2，端子UP/DOWN调节 4：数字给定3，串行口给定 5：VI模拟给定（VI-GND） 6：CI模拟给定（CI-GND） 7：端子脉冲（PULSE）给定 8：组合设定（见P3.00参数） 9： 主调VI*CI微调 10：主调VI*键盘▲、▼键微调 11：主调VI*面板电位器微调 12: 特殊作用，厂家保留 1 0 ○

P0.02 运行频率数字设定 P0.19下限频率～P0.20上限频率 0.01HZ 50.00HZ ○

P0.03 运行命令通道选择 0：操作面板运行频率通道 1：端子运行命令通道 2：串行口运行命令通道 1 0 ○

P0.04 运转方向设定 个位：0：正转 1：反转 十位：0：允许反转1：禁止反转 1 10 ○

P0.05 正反转死区时间 0.0～120.0s 0.1s 0.1s ○ P0.06 最大输出频率 50.00Hz～500.00Hz 0.01Hz 50.00Hz ×

P0.07 基本运行频率 1.00Hz～500.00Hz 0.01Hz 50.00Hz ×

P0.08 最大输出电压 1～480V 1V 变频器额定 × P0.09 转矩提升 0.0％～30.0％ 0.1％ 2.0％ ×

P0.10 转矩提升截止频率 0.00Hz～基本运行频率P0.07 0.00 25.00Hz ○

P0.11 转矩提升方式 0：手动 1：自动 1 0 ○ P0.12 载波频率 1.0K～14.0K 0.1K 8.0K ×

VCD1000系列无感矢量变频器使用说明书

- - 4 第一章 注意事项

.1 产品确认

开箱时，请认真确认：在运输中是否有破损或刮伤损坏现象，本机铭牌的额定值是否与您的订货要求相一致.

如发现有不良情况请与供货商或直接与我公司联系。

图1—1变频器型号说明

变频器系列：VCD1000代码技术参数机器尺寸适配电机输入电压机器型号MFAE137.3×1611.5×18.813.3×2S4T220V380V

在变频器机箱的右侧板下方，贴有标示变频器型号及额定值的铭牌，内容如下：

SN

图1-2变频器铭牌

VCD1000 F 4T 0015 B

变频器系列

机器尺寸

输入电压 适配电机 机器型号 VCD1000系列无感矢量变频器使用说明书

- - 5 1.2 安全注意事项

 拿到产品时的确认

注意

1． 受损的变频器及缺少零部件的变频器,切勿安装。

有受伤的危险。

 安装

注意

1． 搬运时，请托住机体的底部。

只拿住面板,有主体落下砸脚受伤的危险。

2． 请安装在金属等不易燃烧的材料板上。

安装在易燃材料上，有火灾的危险.

3． 两台以上的变频器安装在同一控制柜内时，请设置冷却风扇，并使进风口的空气温度保持在40℃以下。

由于过热，会引起火灾及其它事故。

 接线

危险

1． 接线前，请确认输入电源已切断。

有触电和火灾的危险。

2． 请电气工程专业人员进行接线作业。

有触电和火灾的危险。

3． 接地端子一定要可靠接地.

（380V级:特别第3种接地）

有触电和火灾的危险。

4． 紧急停车端子接通后，一定要检查其动作是否有效。

有受伤的危险.（接线责任由使用者承担）

5． 请勿直接触摸输出端子，变频器的输出端子切勿与外壳连接，输出端子之间切勿短接。 VCD1000系列无感矢量变频器使用说明书

- - 6 有触电及引起短路的危险。