从实验室走向矿井：CMS1-75数字化钻机的性能展示与应用前景分析

发布时间:

2025-09-28

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任何矿山装备的价值，最终都需在井下复杂环境中验证。数字化多参数液压履带钻机CMS1 - 7500/75从实验室研发到工业性应用，经历了严格的性能测试与场景适配。本文通过实验室数据与现场应用案例，全面解析其技术成熟度与实际价值。

芯片钻杆识别可靠性测试

在模拟井下粉尘、振动、电磁干扰的环境舱中，对RFID芯片钻杆进行了1000次静态与动态读取试验，结果如下：

结论：芯片钻杆在井下典型环境中可稳定工作，动态识别成功率满足实际作业需求。

动力系统性能测试

在液压试验台上，对回转机构与给进装置进行了满负荷测试：

额定转矩7500 N·m：持续运行2小时，马达温升≤45℃，液压油污染度等级NAS 8级（优于行业标准的NAS 9级）；

推进力210 kN：在模拟硬岩阻力下，推进行程850 mm无卡顿，位置控制精度±2 mm（满足钻孔垂直度要求）；

噪声控制：在半消声室测试，操作点声压级95 dB（A），符合GB/T 25641 - 2010《煤矿机电设备噪声限值》要求。

试验背景

该矿为高瓦斯矿井，需施工3个直径200 mm、深度600米的瓦斯抽采孔，地层以砂岩（f = 6 - 8）与煤层（f = 2 - 3）互层为主，传统钻机存在效率低（平均日进尺80米）与数据不准（人工记录误差±5%）问题。

应用过程与关键数据

CMS1 - 7500/75在试验中展现了三大优势：

煤岩层识别：通过振动与扭矩数据，系统自动划分岩性界面，与取芯结果对比，识别准确率达92%，为后续钻进参数调整提供依据；

安全监测：钻探至520米处，瓦斯压力无线测定仪显示压力突升至0.8 MPa（阈值0.6 MPa），系统立即触发预警，停机后采取降压措施，避免瓦斯超限；

效率提升：单孔平均施工时间4.5天，日进尺达133米，较传统钻机提升66%；钻孔垂直度误差≤0.5°/100 m，满足抽采孔设计要求。

操作人员反馈

“最直观的变化是不用频繁跑现场记录数据了，系统自动显示深度和岩性，我们只需关注参数曲线是否正常。遇到卡钻时，振动传感器会提前报警，比人工判断快得多。”——该矿钻探队队长

CMS1 - 7500/75的测试结果验证了其技术可行性，未来可向三个方向拓展：

多机协同：多台钻机数据接入矿山管理平台，实现钻探任务智能分配（如“钻机A优先处理高瓦斯区域钻孔”）；

远程操控：基于5G传输，可在地面控制中心远程操作井下钻机，减少井下作业人员；

数字孪生：结合钻孔数据与地质模型，构建矿井三维可视化系统，辅助开采规划。

实验室的精准数据与现场的稳定表现，共同证明CMS1 - 7500/75不仅是“技术概念”，更是“可用、好用、耐用”的工业装备。对于矿山企业而言，选择经过充分验证的数字化装备，是降低转型风险、快速实现价值的最优路径。随着矿业智能化加速，这类“会感知、能思考”的钻机将成为矿山安全生产的“标配”。

注：本文测试数据来自益矿科技实验室

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