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《煤矿用机械造穴装备：破解工程治理难题的技术革新》——邦弘中创

发布时间：

2025-05-21

在煤矿安全生产领域，巷道泄压治理与瓦斯抽放效率始终是制约行业发展的核心难题。传统施工装备面临着岩层适应性差、控制精度不足、能耗成本高等瓶颈，难以满足复杂地质条件下的高效作业需求。针对这一行业痛点，我公司依托多年技术积淀，成功研发出具有完全自主知识产权的煤矿用履带式全液压坑道钻机，以创新的液压机械控制技术，为煤矿工程治理提供了革命性解决方案。

一、核心技术：液压机械顶杆式控制原理的工程化突破

作为国内首款实现孔外机械精准控制的造穴装备，该钻机采用独特的液压机械顶杆式控制原理，构建了 "孔外控制 - 远程驱动 - 智能作业" 的一体化系统。通过集成液压履带钻机的全向移动能力与顶杆驱动功能，配备多组精密控制阀组实现液压油路与冷却水风的动态调节，可根据 f<12 岩层、松软煤层等不同地质条件，智能匹配机械芯杆传动钻杆的推力输出参数。其核心创新点在于：通过孔外液压系统驱动机械顶杆式钻杆，实现机械扩孔器在目标位置的 "主动打开 - 精准造穴 - 自动闭合" 全流程控制，突破了传统装备依赖孔内压力控制的技术局限，将造穴工程的可控性提升至全新维度。

二、多元应用：全场景覆盖的工程治理解决方案

该装备以卓越的地质适应性与作业灵活性，构建了覆盖煤矿开采全流程的应用体系：

岩层治理领域：在岩巷扩孔造穴泄压、软岩扩孔支护工程中，通过精准控制顶杆推力与扩孔器开度，可实现孔径 300-800mm 的多级扩孔作业，有效释放岩层应力，提升巷道稳定性；

灾害防治领域：针对冲击地压、高瓦斯突出等高危场景，通过切顶卸压与瓦斯防治孔底造穴施工，在松软煤层中实现高效瓦斯抽采通道构建，相比传统工艺抽采效率提升 40% 以上；

工程适配性：独创的模块化设计支持快速更换钻具组合，既能满足硬岩（f=8-12）的高强度破岩需求，亦可在煤层（f≤6）中实现低扰动造穴，真正实现 "一机多用" 的工程价值。

三、四大核心优势：重新定义造穴装备技术标准

1. 节能高效：静压水驱动颠覆传统作业模式

突破高压泵站依赖，创新采用液压机械与静压水耦合驱动技术，仅需常规矿井供水系统即可完成造穴作业，能耗成本较传统装备降低 60%，同时避免高压设备带来的安全隐患，显著提升施工安全性。

2. 地质通吃：全岩性覆盖的工程适应性

通过力学模型精准计算顶杆推力与岩层硬度匹配关系，可在 f<12 的完整岩层、破碎带、松软煤层等复杂地质条件下稳定作业，尤其在瓦斯抽采重点区域 —— 高应力松软煤层中，造穴成功率从行业平均 75% 提升至 92%，彻底解决 "硬岩难破、软岩塌孔" 的治理难题。

3. 智能控制：孔外机械操控提升作业可靠性

区别于传统孔内压力控制的滞后性，该装备通过孔外可视化液压控制系统，实现扩孔器状态实时监控与参数远程调节。实测数据显示，造穴位置误差小于 5cm，作业流程自动化率达 85%，大幅降低人工干预风险，单班作业效率提升 120%。

4. 成本革新：全周期经济效益显著

通过优化液压系统设计与机械传动结构，设备故障率较同类产品降低 40%，维护成本下降 35%。结合施工效率提升带来的工期缩短，综合测算显示，单工程成本较传统工艺降低 30% 以上，投资回报周期缩短至 6 个月以内，成为煤矿企业降本增效的核心装备。

四、技术引领：开启煤矿工程治理新范式

作为国家矿用设备安全认证产品，该装备已在晋陕蒙等主产区完成百余个工程验证，累计造穴进尺突破 10 万米，成功应用于亿吨级矿井的冲击地压治理、高瓦斯矿井的抽采达标工程，以稳定可靠的性能赢得行业认可。其研发成功不仅填补了国内孔外机械控制造穴装备的技术空白，更通过 "技术创新 - 工程实践 - 标准制定" 的正向循环，推动煤矿工程治理从 "经验驱动" 向 "精准控制" 转型。

在 "双碳" 目标与煤矿智能化发展的时代背景下，我公司将持续深耕矿山装备领域，以煤矿用机械造穴装备为起点，构建涵盖勘探、开采、治理的全产业链技术体系，为保障国家能源安全、推动绿色矿山建设贡献更多 "中国方案"。