ZDY3200煤矿用全液压坑道钻机可行性报告

1、ZDY3200煤矿用全液压坑道钻机开发可行性研究报告 一、项目概况，国内外同类研究情况（包括技术水平）；本产品是煤矿专用安全设备，是一种井下水平定向钻机,主要功能是用于煤矿井下打瓦斯抽放孔, 将煤层的瓦斯予以排出去，降低煤层中的瓦斯浓度和压力，防止瓦斯爆炸；用于井下探水孔钻进，探明施工点周边的水源情况，防止透水灾害；也用于坑道支护锚固，防止矿井塌方等等。该产品纳入中国高新技术产品目录，属能源、矿产资源的勘探开发设备，在高新技术产品目录中的序号为09010026。瓦斯是我国煤矿的主要灾害因素之一，煤与瓦斯突出等灾害严重威胁着我国煤矿的安全生产。由于灾害因素多、治理难度大，矿井瓦斯一直是

2、我国煤矿安全工作的重点和难点。针对煤矿地质与资源条件适用型的成套生产装备，采掘设备，煤矿瓦斯高效抽放设备，煤矿用高性能抢险救灾装备开发国家出台的主要政策有: 国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要、产业结构调整指导目录(2005年本)、国家中长期科学和技术发展规划纲要 （20062020年）、国家科技支撑计划"十一五"发展纲要、国家发展改革委、科技部、商务部联合发布当前优先发展的高技术产业化重点领域指南（2007年度）、煤炭工业“十一五”发展规划等。公司开发煤矿用全液压坑道钻机符合国家产业政策, 是政府鼓励投资发展的项目。属于煤矿安全技术领域产品的开发，产品主要用于煤矿井下

3、灾害(含瓦斯与水突出)治理，是煤矿井下进行抢险救灾用的重要设备，该设备能有效防止掘进工作面的煤与瓦斯突出，大幅度降低工作面瓦斯涌出量，解决煤矿特殊难险环节的核心问题,保障煤矿井下安全生产，切实维护煤矿工人的生命安全。美、德、澳等发达国家，由于采取了行之有效的瓦斯抽采措施，基本实现了煤矿安全生产。就煤矿瓦斯抽采工艺而言，除美国部分煤矿采取地面抽采之外，多数矿井采取本煤层钻孔抽采。国外煤矿井下瓦斯钻机的特点是，在整机设计及元、部件的选用上，较国内钻机要先进，其性能更可靠，功能更完善。国外产品性能好但价格昂贵，国内煤矿采购数量较少。我国煤矿用井下钻孔技术与装备发展较快。70年代国内煤矿井下瓦斯抽采钻

4、孔基本使用的立轴式钻机，立轴式钻机价格便宜、操作简单、维修方便。但是随着坑道钻进效率的提高，全液压坑道钻机因钻进效率高、操作安全、解体性好、移动搬迁方便等优势将逐步成为煤矿坑道钻探作业的主导机型，全液压钻机技术已逐步向国际先进技术挺进，但和国际先进水平相比，及与实现中国煤矿的大型、高效及管理现代化的要求相比，仍然有较大的差距，主要体现在设备的可靠性、智能化等方面。目前国内研制煤矿用全液压坑道钻机的企业主要有：中国煤炭科学院西安分院、重庆分院、石家庄煤矿机械厂等，其产品的参数覆盖面大，性能和结构各有特点，但存在许多不足，例如有的机型为无卡盘型式，机身长不适合坑道狭窄工作面，有的虽有卡盘，但卡盘采

5、用胶囊结构，漏油严重，使用寿命短，不环保。二、技术（产品）市场需求、经济、社会、生态效益分析；我国是世界第一产煤大国，煤炭产量占世界的37。煤炭也是我国的主体能源，煤炭工业是关系能源安全和国民经济命脉的重要基础产业。瓦斯事故是制约我国煤矿安全的最主要因素，不把瓦斯事故控制住，就不能实现全国煤矿安全生产状况的稳定好转，也无法保障煤炭工业的持续健康发展。煤炭工业“十一五”发展规划也明确规定“十一五”时期大型煤矿采掘机械化程度达到95以上，中型煤矿达到80以上，小型煤矿机械化、半机械化程度达到40。党中央、国务院对煤矿瓦斯防治工作高度重视，在资金上的投入力度较大，每年安排30亿元国债资金用于治理隐患

6、，支持国有重点煤矿瓦斯防治和煤矿安全技术改造。国家还以开发银行为主承贷方，每年发放150亿元贷款资金，用于煤矿安全技术改造和投资。国家对进入煤矿使用的设备出台专项管理制度，强制要求矿用设备必须取得安全标志认证，矿山企业严禁采购和使用无安全标志的产品。政府部门采取扶优除劣政策，对矿用产品市场设有较高准入门槛，这对我公司十分有利。全国有百余个矿务局，约有几万个大小煤矿，按煤炭工业“十一五”发展规划要求，煤矿安全设备制造将迎来发展的上升时期，市场前景非常看好。同时研发和制造煤矿安全设备对营造社会和谐、促进经济发展将起重大作用。公司在煤炭行业信誉度高，产品、质量、服务使我们赢得了市场，我们的产品遍布国

7、内各大矿务局及重点煤矿，与客户建立良好且长期的合作关系。全液压坑道钻机投放市场，将会产生较大的经济效益和社会效益。三、项目主要研究开发内容、技术关键；本产品主要研究煤矿井下打抽放瓦斯孔用的水平定向钻机，产品耗能低、机动灵活、搬迁移位方便，性能可靠、高效率动力传动。其扭矩为 3200N.m，钻孔深度为400m。钻机主要由主机、泵站、控制操作台三大部件组成。1）产品性能结构特点整机效率达55%，大大高于煤炭部行业标准MT/T356-2005煤矿井下安全工程钻机中整机效率为43%的要求；采用液压卡盘结构，行程可调节，机身较小，适合在狭小的坑道作业；产品重量轻，移动方便；采用了变量泵变量马达调速系统，

8、钻机实现了无级调速，调速范围大，双油泵系统，使回转和给进的钻进工艺参数可独立调节。2）产品技术关键本机设计定位为小型钻机，动力45千瓦，要求高输出、高性能，整机总效率达到55%以上（大大高于煤炭部行业标准MT/T356-2005煤矿井下安全工程钻机中43%的要求），因此采取以下措施：对液压系统进行优化设计，减少发热及无功消耗；采用液压卡盘和弹簧夹持器；优化机械传动系统，从产品设计和制造工艺上保证合理的传动精度。四、预期目标（要达到的主要技术经济指标；自主知识产权申请拥有设想）；1）ZDY3200煤矿用全液压坑道钻机主要技术指标回转参数转速范围（r/min）25200额定扭矩（N·m）

9、3200主轴内径（mm）76给进参数给进行程（mm）700给进力（kN）81起拔力（kN）108钻杆长度（mm）1500使用条件钻孔深度（m）300、400终孔直径（mm）150、94钻杆直径（mm）73、63.5机架参数机身倾角0°±90°防爆电动机型号YBK2-225S-4额定功率（kW）45额定转速（r/min）1470额定电压（V）380/660液压系统主泵工作压力（MPa）23副泵工作压力（MPa）18适用巷道高度（m）2.2外形尺寸（mm）整机重量（kg）17002）预期经济目标产品开发试制将于2006年完成，市场状况预测产品投放市场年销售收入可达20

10、00万元。3）专利申请要求双向作用式液压卡持器技术向国家知识产权局申请专利，现已进入授权颁发证书阶段。五、项目现有研究基础和条件（包括原有基础、知识产权情况、技术力量的投入、科研手段等）； 我公司是浙江省高新技术企业、杭州市企业高新技术研究开发中心。几十年来一直从事煤矿专用安全设备的研发和制造，是煤矿灾害防治设备研发制造龙头企业之一。公司拥有较强的科研开发和产品制造实力。技术和产品始终处于行业前沿，在国内保持领先地位。公司注重掌握和拥有自主知识产权的核心技术和关键技术，尤其注重增强企业的原始创新能力，本产品是由公司科研人员独立设计和研发的，完全具有自主知识产权。公司非常重视产品研发，年投入研发

11、费用大于销售收入的5%，大专学历以上人员占公司员工总数33%，研发人员占员工总数13%以上。六、实施方案（包括技术路线、进度安排）；1）技术路线市场调研、收集资料、设计计算、设计方案确定、设计输入评审、结构设计、工作图设计、技术评审、工艺设计、关键部件试验验证、样机制造、样机型式试验、工厂内模拟试验、工业试验、产品强制性检测、产品安全标志认证。2）进度安排2005年9月2005年10月 市场技术调研、收集资料2005年10月2006年5月 设计计算、设计方案确定、设计输入评审、结构设计、工作图设计、技术评审2006年5月2006年6月 工艺策划设计、工装、模具设计2006年6月2006年8月

12、新产品试制2006年8月 样机厂内型式试验2006年10月 煤矿用产品安全标志申请认证七、项目预算（包括经费来源及用途）；本项目开发经费来源全部为公司自有资金，项目投入资金152万元。项目预算见企业技术开发项目经费预算表。八、申请单位概况（包括企业规模、技术力量、设备和配套情况、企业资产及负债情况）；公司是浙江省高新技术企业，公司主体位于杭州市区，占地面积3.5万平方米，建筑面积1.86万平方米。拥有各种加工设备250余台套，其中金属切削机床100余台，具备大型龙门刨床、数显精密镗床、立式车床、线切割等机械加工设备。公司产品制造下设四个厂：精铸厂、钢结构厂、机加工厂、总装厂。公司设质量保证部，

13、内设计量室及派驻各厂的专职检验组。公司设监理部，负责整个产品的监造。公司成立的研发中心被杭州市科技局批准为杭州市企业高新技术研发中心。产品的研究方向按市场所需划分，集中了各类专业技术人员从事产品开发、工艺制作。设计全部采用计算机辅助设计（CAD系统）。产品全部源于自行开发设计。公司是专业从事煤矿专用安全设备、水电大坝基础施工用钻探设备（配自动化控制及测量设备）、电厂发电辅机设备（发电厂环保设备、除灰系统、输煤系统、脱硫系统）、电站起重设备等一系列机电一体化产品的研发和制造的企业。公司现有员工368人，大专以上学历有122人，中高级职称有83人，具有国家注册设备监理工程师证书2人，具有水利工程设备制造监理工程师证书3人，具有国际焊接工程师证书1人。2006年资产为9650万元，负债为4742万元。九、项目负责人及主要参加人员简历。姓名