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应力监测系统应力钻孔施工工艺改进

2023
07/27
02:11
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一、成果内容

1.技术路线

通过更换合适的钻杆和钻头,加工便携式钻机移动支架,从而达到增加钻孔过程中的排粉率、提高钻孔钻进速度的目的,并解决了钻孔定位困难及风压难以控制的问题。

2.关键技术

便携式钻机移动支架是利用?50mm角钢制作成支撑梯子用以提高便携式钻机移动支架的稳定性,同时可以将钻机气腿按照钻孔定位高度固定于梯子上;利用综采支架挡煤/矸网制作成钻机“跑道”,以便钻机能够平稳推进,钢筋网前挂钩用以固定在煤帮钢筋支护网上,形成“闭环”稳定状态,增强安全系数。

3.工艺流程

①更换钻杆,将原长度为1000mm,?42mm麻花钻杆更换为长度为1500mm,?38mm麻花钻杆,用以增加钻孔过程中的排粉率,保证钻孔成型质量,并减少钻杆连接次数。

图1 更换前钻杆及钻头规格

图2 更换后钻杆及钻头规格

②更换钻头,将原?42mm“圆滑”形钻头更换成?42mm“剪刀”形钻头,用以提高钻进速度,同时可以反复对钻头进行打磨,提高钻头使用效率。

③加工便携式钻机移动支架,用以钻机整体固定,再借助钻机气腿推力作用,摆脱钻孔定位困难及风压难以控制影响,提高钻孔施工安全系数,降低工人劳动强度。利用?50mm角钢制作成支撑梯子用以提高便携式钻机移动支架的稳定性,同时可以将钻机气腿按照钻孔定位高度固定于梯子上;利用综采支架挡煤/矸网制作成钻机“跑道”,以便钻机能够平稳推进,钢筋网前挂钩用以固定在煤帮钢筋支护网上,形成 “闭环”稳定状态,增强安全系数。

图3 便携式钻机移动支架

图4 便携式钻机移动支架使用效果图

4.成果特点

① 应力钻孔施工过程中煤粉排粉率大幅度提高,钻孔内煤粉堆积现象减少,保证了钻孔成型质量,确保了应力计能够顺利安装。

② 摆脱钻孔定位困难及风压难以控制影响,提高了钻孔施工安全系数,降低了工人劳动强度。

③ 便携式钻机移动支架为自行设计、自行加工制作的小工具,其构造简单、重量小、成本低、易加工,携带和使用方便。

二、应用效果

1.使用前作业情况

①施工效率:ZQJC140-4.1气动架柱式钻机配长度为1000mm麻花钻杆、?42mm钻杆及?42mm钻头进行施工,由于钻头和钻杆均为同径尺寸,钻孔施工过程中产生的煤粉排出较为困难,且钻头比较“圆滑”,难以进行打磨,导致钻进速率缓慢,平均每小班最多施工一组(2个,深度为8m/14m)钻孔。

②应力孔精度:ZQJC140-4.1气动架柱式钻机在定位钻孔高度时,钻机受气腿风压调节影响,钻孔高度定位困难。

③安全系数:使用ZQJC140-4.1气动架柱式钻机,将气腿直接支撑在底板上,安全系数较低,气腿打滑时容易发生气腿伤人事故。

④劳动强度:需要人工进行推动钻机施工钻孔,增加了工人劳动强度。

2.应用效果

①施工效率:施工速度由原来的每小班施工一组(2个,深度为8m/14m)钻孔,提高到每小班最少施工两组(4个,深度为8m/14m)钻孔,最高施工速度达到每小班施工五组(10个,深度为8m/14m)钻孔,大大提高了应力钻孔施工速度。

②应力孔精度:可以将钻机气腿按照钻孔定位高度固定于梯子上,钻孔高度定位问题得以解决。

③安全系数:利用?50mm角钢制作成支撑梯子用以提高便携式钻机移动支架的稳定性,钢筋网前挂钩用以固定在煤帮钢筋支护网上,形成 “闭环”稳定状态,利用铁丝将钻机气腿固定在支撑梯子的横杆上,使其不会出现打滑现象,避免了气腿伤人事故的发生,增强安全系数。

④劳动强度:钻机气腿撑在支撑梯子的横杆上,利用压风作为动力推动钻机钻进,不需要人工推动钻机进行施工,降低了工人劳动强度。

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