煤矿坑道钻探钻机概述

20世纪70年代中期，在我国将发展综合机械化采煤作为煤炭工作的一项重要的技术政策后，煤矿坑道钻探技术更是以前所未有的速度发展起来。大体上说，于70年代末和87等垡初在引进吸收国外先进技术的基础上，根据我国煤矿生产的需要，研制出全液压动力头式钻机；至80年代末实现系列化，如ZDY（MK）系列、MYZ系列、ZY系列等；90年代又有新的发展，规格品种更加齐全，制造质量也得到很大提高。其中钻孔深度在150m以上的钻机类型较多，200～400m以内的成熟产品较少，具备研制500～1000m强力深孔国产钻机的能力只有西安分院。近几年，在完善MK系列钻机的同时，还研制了集中工程钻机，如GX．1型旋喷钻机、GY-15型工程钻机等。目前，ZDY（MK）系列钻机在煤矿、有色、水电、铁道、建筑、地矿等。

钻机的类型

钻机是进行钻孔施工的基本设备。由于施工目的、要造水平的不断发展，不同时期、不同类型的钻机在结构形便于讨论，通常从不同角度对钻机进行分类，如根据钻机结构形式的不同进行划分。

按钻机的传动方式分类

钻机采用的传动方式不同，整体结构就会有所差异，造的难易、成本的高低、使用及维修保养的方便程度。求和工作条件的不同，设计与制式和技术参数上差异较大。为了的传动方式、采用的钻进方法和这直接影响钻机性能的好坏、制造的难易、成本高低、使用及维修保养的方便程度。

(1)机械式钻机

优点：结构简单；传动可靠；传动效率高；易于加工制造，成本低；操作简单，维护谷易。 缺点：体积、质量大；不便于远距离传动；布置不及液压和气动传动灵活；在传动中有较大的振动和冲击。

(2)液压式钻机

优点：结构紧凑；体积、质量小；传动平稳；布局灵活；可无级调速；便于实现顺序动作和远距离控制和操作；使用液压传动提高了钻机的功能和工作性能，便于实现工序和操作的自动化。

缺点：要求液压件加工和装配精度高，造成相应成本提高；对密封性要求高，否则易引起内、外泄漏。

(3)风动式钻机

优点：气压传动采用空气作动力介质，无介质费用；气压传动压力损失小，便于集中供应和远距离输送；气体压力较低，可适当降低元件加工精度。

缺点：由于空气的可压缩性，工作速度不易稳定，外载对速度影响较大，较难实现工2．2坑道用钻机作速度的准确控制与调节；通常工作压力低、结构尺寸较大。

按钻进的方法分类

根据钻机适应的钻进方法不同，钻机可分为以下几种：

(1)冲击式钻机。通过钻头周期性的上下运动冲击破碎岩石，实现钻孔的钻机称为冲击式钻机。钢丝绳冲击式钻机以钢丝绳带动钻头冲击地层实施钻进；钻杆式钻机以钻杆带动钻头上下冲击实施钻进。

(2)回转式钻机。通过钻头在孑L底的回转而破碎岩石的钻机称为回转式钻机。回转式钻机可以完成多种类型的钻孑L，是目前最普遍的一种钻机。

(3)震动式钻机。它是采用震动器迫使钻具产生轴向周期性运动，依靠震动所产生的力破岩，实现钻进。震动式钻机适用于松软地层的钻进。

(4)复合式钻机。适应两种以上的钻进方法要求的钻机称为复合式钻机。常见的有冲击回转复合式钻机，冲击一回转．震动．静压复合式钻机等。

其他分类方法

钻机按用途可分为地质岩心钻机、石油与天然气勘探开发钻机、工程勘察施工钻机、安全钻机等。

钻机按动钻杆回转装置(回转器)的结构形式可以分为立轴式钻机、动力头式钻机、转盘式钻机等。

钻机按工作地点可分为地面钻机、巷道钻机、水下钻机等。

目前煤矿井下常用的钻机类别主要有浙江海宁钱江勘察机械有限公司的ZDY系列钻机、煤炭科学研究总院西安分院生产的(MK)系列钻机及煤炭科学研究总院重庆分院生产的ZYG系列钻机等。各种钻机的性能见表2—2。

海宁钱江研制的ZDY系列钻机，属于全液压钻机，既可以进行回转钻进，又可以实现冲击一回转复合钻进。