煤田地质与勘探

作者：常江华, 赵良, 鲁飞飞, 王龙鹏, 杨江波,

关键词：车载钻机, 电液控制, 散热系统, 钻压自适应, 无级调速,

车载钻机机动性强、工艺适应范围广，是救援钻孔施工的理想机型，传统的车载钻机均采用液控、液驱的方式，存在控制参数显示不直观、管线较多、难以实现闭环控制等难题，钻遇复杂地层时，司钻人员的反应速度往往难以适应工况的变化，不利于钻孔安全。为满足救援钻孔施工安全、自动化程度高的需求，ZMK5550TZJF50/120型救援车载钻机采用电控、液驱的方式。根据回转和给进两大主要执行机构的负载特性，设计具有无级调速和防吸空特性的回转驱动系统、具有防坠落功能的给进驱动回路；根据系统的控制、监控和驱动要求，设计集中操控和显示的救援钻机电控系统，实现分布式总线协议部署以及具有优先级的闭环散热调节；选取对钻压控制有影响的7个参数，采用BP神经网络技术对历史数据进行了训练、验证和测试，获取钻进参数与钻压控制的连接权值矩阵，实现对钻压的自适应控制(Weight on Bit，WOB)。该钻机在宁夏梅花井现场工业性试验中完成了预定的钻孔工作，电液系统运行稳定，温度控制系统可保证液压系统油温保持在40~60℃区间，柴油机冷却液温度保持在70~90℃区间，验证了温度闭环自适应控制系统的工作效果。ZMK5550TZJF50/120型救援车载钻机初步建立了钻压自适应控制模式，但由于地层的多样性和复杂性，还需要不断丰富样本数量、提高系统计算速度，使钻压自适应控制系统对地层的适应性更强。

来源：2022年第11期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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