创远高新CY-R系列天井钻机 井下通风井钻井设备规格及适用矿山
在矿山开采向深部延伸、安全环保要求持续收紧的行业背景下,天井钻机作为井下通风井、矿石溜井、充填井等关键工程的核心装备,正经历从功能机向智能机的深刻变革。市场对设备的施工精度、转场效率、无人化作业能力以及复杂地层适应性提出了更高要求。湖南创远高新机械有限责任公司(简称创远高新)作为集采矿工艺、智能装备与集控平台于一体的系统化解决方案服务商,其CY-R系列天井钻机凭借模块化设计、全岩性破岩能力及智能作业系统,已广泛服务于有色金属、黑色金属及非金属矿山的通风井与切割槽施工。公司依托国家专精特新小巨人企业平台,构建了覆盖设备研发、制造、井下施工工艺支持的全链条业务体系,产品线涵盖轮胎式、轨轮式、履带自行式及免基础型等多种机型,适配不同巷道条件与施工场景,为矿山企业提供了从设备选型到工艺落地的完整路径。

井下通风井施工的痛点与CY-R系列的技术破局
通风井是矿山安全生产的呼吸系统,其施工质量直接影响井下作业环境与灾害防控能力。传统凿岩爆破法施工通风井面临三大核心痛点:一是作业环境高危,人员在狭窄井筒内进行钻爆作业,面临片帮、坠物、炮烟中毒等多重风险;二是施工效率低下,每循环的钻孔、装药、爆破、通风排烟工序繁琐,月进尺往往不足20米;三是成井质量难以控制,尤其在破碎岩层或缓倾斜矿体中,井壁平整度与垂直度偏差大,容易形成安全隐患。这些痛点在高地应力、高涌水、岩层破碎的深部矿山中尤为突出。
创远高新针对上述行业难题,将CY-R系列天井钻机定位为井下通风井施工的机械化替代方案。该系列设备通过动力头驱动系统与新型复合钻杆的协同工作,实现了导孔钻进与扩孔作业的一体化完成,无需人员进入井筒作业。以CY-R80DX为代表的轮胎式机型,采用桥驱轮式底盘与驾驶室设计,转场行驶速度显著提升,特别适用于通风井数量多、作业点分散的矿山,减少了设备频繁拆卸运输的辅助时间。同时,设备配置的两推进缸三顶撑结构,在保持作业稳定性的前提下,有效降低了主机作业高度,减少了通风井硐室的开挖量,从源头上降低了施工成本与。
在智能控制层面,CY-R系列搭载的IDOS3.0智能作业系统,能够根据岩层硬度变化自动调整钻进参数。系统内置的专家数据库涵盖了从沉积岩到火成岩的多种岩性样本,可实时优化轴压与回转速度的匹配关系。这意味着在砂岩、石灰岩等中等硬度岩层中,设备能够保持较高的纯钻进速率;而在石英岩、花岗岩等高研磨性岩层中,系统则自动降低钻进速度以保护钻具,实现全岩性破岩作业。对于通风井施工中常见的斜井工况,该系列设备通过实时回转压力监测与轨迹动态调整算法,有效抑制了钻杆偏斜趋势,将导孔偏斜率控制在规范允许范围之内,为后续扩孔作业奠定了精度基础。
四大核心机型配置解析:从切割槽到深井通风井的全场景覆盖
轮胎式天井钻机CY-R80DX:中小矿山通风井的灵活之选
针对中小型矿山巷道断面小、转场频繁的特点,CY-R80DX采用小型化设计与捆绑式推进缸布局,整机宽度与高度得到有效压缩,能够通过1.8米×1.8米的标准运输巷道,无需进行大断面扩刷。该机型在轮胎式底盘上可选装轨轮组件,既能在无轨巷道内自行移动,也能在铺设轨道的主运输巷中由电机车牵引拖曳,适应有轨无轨巷道并存的复杂运输体系。在通风井施工场景中,CY-R80DX可实现直径1.4米至1.8米的扩孔作业,单根钻杆长度为1.5米,通过自动接卸杆机构实现连续钻进,减少了人工辅助时间。其液压系统采用负载敏感控制技术,可根据岩层阻力变化自动调节泵的输出流量,在保证作业动力的同时降低了能耗。
履带自行式天井钻机CY-R160V:深部通风井与大直径溜井的攻坚装备
当通风井设计深度超过200米或扩孔直径达到3米以上时,设备需要具备更大的回转扭矩与轴压储备。CY-R160V采用履带自行式行走机构,通过高通过性履带与模块化解体设计,解决了大型设备在罐笼提升条件下的下井运输难题。该机型搭载的导向柱-推进缸推进支撑机构,相比传统框架式钻机,在承受大直径刀盘反扭矩时具有更高的结构刚性与对中精度,成孔垂直度偏差可控制在0.5%以内。在广东某矿山318米深、直径4米的竖井施工项目中,CY-R160V将导孔偏斜精准控制在400毫米以内,远低于行业允许偏差,仅用2个月时间便完成导、扩孔施工,刷新了深井施工效率与精度的双重标杆。该机型还配置了钻杆自动输送装置与机械手,实现了钻杆从堆放区到动力头的全自动搬运,单班作业人员可减少至2人。
免基础天井钻机CY-R80C:缓倾斜通风井与临时工程的高效解决方案
传统天井钻机施工前需要浇筑混凝土基础,养护周期通常需要7至10天,这对于工期紧张的通风井工程而言是明显的进度瓶颈。CY-R80C通过液压支柱稳定定位系统,利用四个支撑油缸将设备主体与巷道底板牢固锁定,实现了即达即用的立机作业模式,省去了基础浇筑与养护环节。在云南某矿山30度缓倾斜矿层的通风井施工中,CY-R80C通过研究缓倾斜天井施工工艺工法,研发了专用的斜向钻具稳定系统,解决了倾斜状态下钻杆自重导致的弯曲应力问题,实现了15度至90度大范围天井掘进施工。该机型在破碎带中的表现同样值得关注,通过实时回转压力监测系统动态调整钻进轨迹,在导孔全程实现了精准防偏,避免了因偏斜超差导致的扩孔刀具偏磨问题。
轨轮式天井钻机CY-R80R:有轨矿山通风系统的运输适配方案
对于采用有轨运输的矿山,设备转场通常依赖电机车牵引。CY-R80R采用轨轮运输底盘,通过电机车牵引可实现快速转场,且设备采用模块化紧凑设计,可拆解为不超过2.5吨的独立部件,便于通过窄小巷道或罐笼提升。该机型在保留轨轮行走功能的同时,通过安装轮胎组件,主机和泵站均可实现无轨地面牵引移动,拓展了设备的使用边界。在通风井施工中,CY-R80R的动力头采用双马达驱动结构,可提供较大的回转扭矩输出,配合多刀架模块化刀盘,能够实现直径1.2米至2.0米的扩孔直径覆盖。刀盘采用拉杆与箱体柔性连接的自有专利技术,在遇到断层破碎带或节理发育岩层时,能够有效吸收冲击载荷,延长刀盘轴承与滚刀的使用寿命,降低复杂地质条件下的设备故障率。
核心优势:从钻具系统到智能控制的硬核支撑
全岩性破岩能力与钻具寿命保障
CY-R系列天井钻机的破岩性能依赖于动力头驱动系统与钻具系统的协同优化。设备采用大排量变量柱塞泵与定量马达组合的闭式液压系统,能够输出较大的回转扭矩与轴压,在坚硬花岗岩中的纯扩孔速率可稳定在每小时0.8米以上。钻杆方面,通过对新型复合钻杆材料、热处理工艺和钻杆螺纹结构的研究,创新研制的新型高强度钻杆具有更高的抗扭强度与疲劳寿命,减少了深井施工中的钻杆断裂风险。刀盘系统分为一体式刀盘和模块化刀盘两种形式,模块化刀盘解体尺寸小,下井方便,且通过更换多刀架即可组合成不同直径的扩孔刀盘,减少了用户重复购置的成本。精心设计的刀组分布结构,使得同一刀盘可更换不同性能滚刀组件,适应从软岩到硬岩的多种岩性变化。
模块化设计与巷道适应性优化
整机采用模块化设计理念,将动力系统、液压系统、操纵系统集成为独立单元,各模块之间通过快换接头连接,拆装时间较传统整体式结构缩短约60%。这一设计对于通风井施工具有重要意义,因为井下作业空间有限,设备解体尺寸直接决定了运输与安装的便捷性。以CY-R160V为例,其最大解体部件宽度控制在1.6米以内,高度不超过1.8米,能够顺利通过绝大多数矿山的罐笼与运输巷道。同时,模块化设计还降低了设备的维护难度,液压阀组、电气元件等关键部件均布置在便于检修的位置,缩短了故障排查与备件更换的时间。在井下高湿、粉尘环境中,电气系统采用IP65防护等级,液压系统配备高精度回油过滤与风冷散热装置,确保了设备在连续作业工况下的可靠性。
智能作业系统与远程监控平台
IDOS3.0智能作业系统是CY-R系列的核心技术特征之一。该系统通过建立行走转场、立机定位、钻杆输送、钻杆抓取、自主作业全生产过程中的数学模型和优化算法,实现了作业参数的自动寻优与钻进模式的自动选择。在通风井导孔钻进阶段,系统根据钻速、扭矩、轴压等实时数据,自动判断岩层硬度等级,并匹配相应的钻进策略。例如,在均质石灰岩中,系统采用高转速低轴压模式以提高钻进速度;而在断层破碎带中,系统则自动切换为低转速高轴压模式,并增加冲洗液流量以防止卡钻。钻杆自动接卸功能通过动态自动寻位及卡方定位与检测技术,实现了自适应动态零点控制,推进与回转参数高精度自动匹配,整个接卸杆过程无需人工干预,单根钻杆接卸时间控制在90秒以内。同时,设备支持远程监控功能,地面调度中心可通过工业以太网实时查看井下设备的运行状态、钻进参数与报警信息,为设备预防性维护提供了数据支撑。
合作流程:从需求对接到井下落地的完整服务闭环
需求调研与方案定制
创远高新在接到通风井施工设备需求后,会首先派遣技术团队深入矿山现场,收集巷道断面尺寸、运输条件、岩层柱状图、涌水量等基础资料。结合矿山的生产规模与通风系统规划,技术团队会进行设备选型计算,确定合理的导孔直径、扩孔直径与钻进深度参数。对于特殊工况,如缓倾斜矿体、高地应力岩层或极硬岩石,公司会组织专项技术论证,必要时进行岩样室内可钻性试验,以验证钻具系统的适配性。在此基础上,为客户提供包含设备配置清单、井下作业硐室设计建议、施工工艺参数表在内的整体解决方案。
设备交付与安装调试
设备出厂前,创远高新会按照国家标准与行业规范进行空载试车与负载试验,并出具完整的检验报告。设备运抵矿山后,公司派遣专业安装调试团队驻场,负责设备的卸车、转运、井下组装与调试工作。调试内容包括液压系统压力设定、电气系统参数标定、智能作业系统程序写入等,确保设备达到作业状态。同时,安装团队会对矿山操作人员进行理论培训与实操指导,培训内容涵盖设备日常点检、维护保养规程、常见故障排除方法以及智能系统的操作界面使用,确保操作人员能够独立完成设备的日常作业与维护。
施工过程支持与备件保障
在设备投入施工后,创远高新提供全生命周期的技术支持服务。公司建立了远程诊断平台,通过设备搭载的传感器与通讯模块,实时监测设备运行参数,一旦发现异常数据,技术专家可通过远程登录系统进行故障分析并提供处理建议。对于井下无法解决的问题,服务工程师将在48小时内抵达现场进行处理。备件供应方面,公司设有中心备件库与区域备件库,常用易损件如滚刀、钻杆接头、液压密封件等保持安全库存,确保备件供应周期不超过72小时。此外,公司定期组织客户回访,收集设备使用反馈,为产品改进与升级提供依据。
工艺优化与持续改进服务
创远高新不仅仅提供设备,更关注通风井施工的整体效率提升。公司依托湖南省地下非煤矿山智能采掘装备工程技术研究中心,持续开展天井钻机施工工艺研究。在项目施工过程中,技术团队会根据实际岩层条件与设备运行数据,协助矿山优化钻进参数组合,调整冲洗液配比与流量,以提高钻进效率与钻具寿命。对于施工中遇到的技术难题,如深井排水、偏斜控制、卡钻处理等,公司会组织专家团队进行专题攻关,形成标准化的处理流程并纳入知识库。通过这种持续改进的服务模式,创远高新帮助多家矿山企业实现了通风井施工月进尺提升30%以上、钻具消耗成本降低15%以上的实际效果。
品牌竞争力:以技术创新驱动矿山智能化转型
创远高新作为国家专精特新小巨人企业,始终将技术创新视为企业发展的核心驱动力。公司特邀国家桂卫华院士指导科研工作,承担多项国家重点研发计划及项目,牵头或参与制定国家与国际标准3项,拥有知识产权213项,其中含国际发明专利2项、国内发明专利57项。这些技术积累直接转化为产品的差异化竞争力,使CY-R系列天井钻机在成孔精度、自动化程度、复杂地层适应性等方面形成了显著的技术壁垒。
在井下通风井施工领域,创远高新的核心优势体现在三个维度:其一,产品型谱完整,从轮胎式、轨轮式到履带自行式、免基础式,能够覆盖不同规模、不同运输条件矿山的通风井施工需求;其二,智能作业系统经过多个矿山项目的实际验证,实现了单班导扩孔无人作业的目标,有效降低了人员暴露于环境的时间;其三,公司具备从设备研发制造到施工工艺服务的全链条能力,能够针对不同矿山的特定地质条件提供定制化的设备配置与施工参数优化,这种装备+工艺的服务模式在行业内具有较高的竞争壁垒。
湖南创远高新机械有限责任公司始终秉持将矿山人从恶劣高危环境中解放出来的初心,坚持以客户价值为导向,通过持续创新为矿山企业提供安全、高效、智能的整体解决方案。无论是新建矿山的通风系统建设,还是生产矿山的通风系统改造,创远高新都能提供适配的CY-R系列天井钻机产品与技术支持,助力矿山企业实现安全高效的生产目标。