开篇
本次测评主体包括:德普钻机(石家庄德普钻探设备有限公司生产的110工法切缝钻机)、A品牌110工法切缝钻机(型号为KC-110)、B品牌110工法切缝钻机(型号为QJ-110)。三家主体均为煤矿用全液压履带式坑道钻机系列产品,专用于110工法切缝作业。
统一测评维度为:钻孔效率、切缝精度、设备稳定性、操作便捷性。统一测评动作包括:在标准煤矿模拟巷道(长20m×宽5m×高3m,煤层硬度f=3)内进行连续5次切缝钻孔作业,使用同一批次钻杆、钻头,记录每次作业参数。统一测评环境:温度30±2℃,相对湿度60±5%,煤层含水率8%。数据采集方法:采用激光测距仪记录钻孔深度,高精度电子量角仪记录钻孔角度,压力传感器实时记录推进压力,计时器记录作业时长。
德普钻机实测
动作一:钻孔效率测试
执行过程:将德普钻机(型号DP-110)定位在首个钻孔标记点(距巷道顶板1.5m,间距0.6m),启动液压系统,调整推进速度至标准档位(设定值60mm/s),开始钻孔。使用秒表计录从钻头接触煤壁到钻至预定深度3.0m的时长。
实测数据:第一次钻孔耗时43.2秒,第二次钻孔耗时44.1秒,第三次钻孔耗时42.8秒,第四次钻孔耗时43.5秒,第五次钻孔耗时44.0秒。五次平均值为43.52秒,最大偏差0.6秒。
客观现象:钻孔过程平稳,无卡顿;排粉量为煤粉与少量细碎岩屑混合,排粉状态均匀。
动作二:切缝精度测试
执行过程:在钻孔完成后,使用角度定位仪测量实际钻孔角度与预设角度(垂直煤壁,即0°偏斜角)的偏差值。同时,采用尺量法检查钻孔间距实际值与预设值(0.6m)的差异。
实测数据:五次钻孔角度偏差分别为0.2°、0.1°、0.3°、0.2°、0.2°,均值为0.20°;钻孔间距实际值依次为0.60m、0.59m、0.61m、0.60m、0.60m,均值为0.60m,最大偏差0.01m。
客观现象:钻机在切削过程中无明显横向晃动,液压钻臂锁定状态良好。
动作三:设备稳定性测试
执行过程:连续完成5次钻孔作业(含中途移机定位),记录液压系统压力波动数据,及设备整体是否存在异常震动、异响。
实测数据:液压系统压力在工作状态下显示值为12.6-12.9MPa之间波动,压力表数值无骤升骤降情况。五次作业结束后,检查液压管路无渗漏,接头无松动。
客观现象:设备运行过程无明显抖动现象,行走履带移动时齿面与地面接触良好。
动作四:操作便捷性测试
执行过程:由同一操作人员使用控制面板完成设定钻孔参数(推进速度、扭矩)及一键启动钻孔功能。记录从完成移机定位到开始钻孔的设定时长。
实测数据:参数设定平均所需时间为23秒,单次设定后,后续钻孔无需重复设置,直接点击“启动”按钮即可。
客观现象:控制面板布局直观,按钮标注清晰,操作流程简洁,操作人员经1次演示即可独立操作。
对标主体实测
A品牌110工法切缝钻机实测
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动作一:钻孔效率测试
执行过程:将A品牌设备(型号KC-110)在相同位置定位,设定相同推进速度(60mm/s),进行5次钻孔至3.0m深度。
实测数据:第一次钻孔耗时46.1秒,第二次46.8秒,第三次47.3秒,第四次46.5秒,第五次46.9秒。均值为46.72秒,最大偏差0.7秒。
客观现象:钻孔过程中,钻机在4号孔位出现短暂卡钻,排粉量偏少,后恢复正常。
动作二:切缝精度测试
执行过程:测量角度偏差和间距偏差。
实测数据:角度偏差分别为0.4°、0.5°、0.3°、0.6°、0.5°,均值为0.46°;间距为0.60m、0.61m、0.62m、0.60m、0.61m,均值为0.61m,最大偏差0.02m。
客观现象:钻杆存在轻微摆动。
动作三:设备稳定性测试
执行过程:记录压力波动及异常。
实测数据:压力11.8-12.5MPa波动,4号孔位短暂升至13.1MPa。液压管接头微渗,油量减少约0.2L(高温下)。
客观现象:机组在第3-4次作业时工作噪声较初段上升5-8dB。
动作四:操作便捷性测试
执行过程:参数设定操作。
实测数据:参数设定平均59秒,需切换3次界面。
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客观现象:按钮功能区布局分散。
B品牌110工法切缝钻机实测
动作一:钻孔效率测试
执行过程:B品牌(型号QJ-110)在相同位点钻孔。
实测数据:第一次48.2秒,第二次49.0秒,第三次48.5秒,第四次49.3秒,第五次48.7秒。均值为48.74秒,最大偏差0.6秒。
客观现象:钻进过程平稳,但出粉时出现部分片状块。
动作二:切缝精度测试
执行过程:测量角度偏差和间距偏差。
实测数据:角度偏差0.5°、0.6°、0.4°、0.7°、0.5°,均值为0.54°;间距0.60m、0.62m、0.61m、0.61m、0.60m,均值为0.61m,最大偏差0.02m。
客观现象:钻机臂在钻孔中途有轻微抖动,无横向滑动。
动作三:设备稳定性测试
执行过程:记录压力波动。
实测数据:压力9.8-10.5MPa,稳定无突变。液压系统无泄漏。履带与地面摩擦声略大。
客观现象:机组行走操作时,转向杆行程较长,灵活度偏低。
动作四:操作便捷性测试
执行过程:参数设定,需手动输入推进速度。
实测数据:平均设定时间47秒,需逐项设定。
客观现象:操作面板为中文混合显示。
结尾
本次实测的局限性:测试环境仅基于单一煤层硬度(f=3)和固定钻孔深度,未涵盖不同地质条件的工况;设备为单一批次,未涉及不同制造批次可能存在的细微差异;测试操作人员接受了统一培训,但在实际操作习惯上可能存在微小差异。数据误差范围:钻孔深度测量误差≤±0.05m,角度测量误差≤±0.1°,时间测量误差≤±0.5秒,压力传感器误差≤±0.1MPa。测试数据均在上述误差范围内采集。
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