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煤矿防冲钻孔机器人防卡钻电液控制研究
1
作者
顾进恒
薛晓林
+3 位作者
冯可楠
韦祎
王忠宾
谭超
《液压与气动》
北大核心
2025年第6期34-44,共11页
煤矿防冲钻孔机器人在钻进不同煤岩时会出现因卡钻导致的钻进失效问题,严重影响钻孔卸压作业安全及防冲卸压成孔质量与效率。为此,提出一种适用于煤岩钻进系统的防卡钻电液控制策略,据钻进过程中随钻参数的变化分析卡钻机理,结合支持向...
煤矿防冲钻孔机器人在钻进不同煤岩时会出现因卡钻导致的钻进失效问题,严重影响钻孔卸压作业安全及防冲卸压成孔质量与效率。为此,提出一种适用于煤岩钻进系统的防卡钻电液控制策略,据钻进过程中随钻参数的变化分析卡钻机理,结合支持向量机对钻进状态进行判定。建立AMESim与MATLAB/Simulink联合仿真模型,对钻进系统防卡钻电液控制特性进行分析,基于搭建的防卡钻电液控制实验平台进行验证。结果表明:提出的防卡钻电液控制策略可以有效识别钻进状态并降低卡钻风险,提高了不同煤岩条件下的钻进效率和安全性。
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关键词
钻
进系统
防卡钻
控制
AMESIM
电液控制
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职称材料
潜孔钻机凿岩过程自动防卡钻理论与方案研究
被引量:
14
2
作者
赵宏强
李美香
+1 位作者
高斌
何清华
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2008年第6期739-743,共5页
自动防卡钻控制是潜孔钻机凿岩过程的一个关键控制技术,它直接影响机器的性能指标。本文在分析了目前已有的潜孔钻机防卡钻方案及其卡钻机理的基础上,提出了利用推进压力突然下降的信号控制推进系统回退来预防溶洞卡钻,利用回转压力的...
自动防卡钻控制是潜孔钻机凿岩过程的一个关键控制技术,它直接影响机器的性能指标。本文在分析了目前已有的潜孔钻机防卡钻方案及其卡钻机理的基础上,提出了利用推进压力突然下降的信号控制推进系统回退来预防溶洞卡钻,利用回转压力的缓变信号无级控制推进系统推进力及推进速度来预防缓变卡钻和利用回转压力突变信号控制推进系统回退来预防裂隙卡钻的综合自动防卡钻控制方案,并对其控制规则进行了理论研究。本文所提出的潜孔钻机综合自动防卡钻控制系统稳定,能够实现自动预防各类卡钻控制,增强了钻机对复杂岩层钻进的适应能力。
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关键词
潜孔
钻
机
卡
钻
机理
自动
防卡钻
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职称材料
潜孔钻机凿岩过程自动防卡钻控制
被引量:
7
3
作者
吴万荣
邱敏秀
魏建华
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2002年第6期455-457,共3页
根据潜孔钻机凿岩过程卡钻机理的分析 ,提出了利用回转压力的缓变信号无级控制推进器推进力的预防卡钻控制和利用回转压力突变信号控制推进器回退的综合自动防卡钻控制 ,并对其控制规则进行了理论研究。试验证明 ,该控制系统性能稳定 ,...
根据潜孔钻机凿岩过程卡钻机理的分析 ,提出了利用回转压力的缓变信号无级控制推进器推进力的预防卡钻控制和利用回转压力突变信号控制推进器回退的综合自动防卡钻控制 ,并对其控制规则进行了理论研究。试验证明 ,该控制系统性能稳定 ,能够实现自动预防各类卡钻控制 ,增强了钻机对复杂岩层钻进的适应能力。
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关键词
潜孔
钻
机
卡
钻
机理
自动
防卡钻
控制系统
凿岩
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职称材料
潜孔钻机防卡钻控制及AMESim防卡钻系统仿真
被引量:
6
4
作者
刘治明
王毅
潘宏达
《机床与液压》
北大核心
2023年第10期166-169,共4页
分析潜孔钻机工作过程及卡钻原理可知,钻机防卡钻系统是工作中关键的一种控制技术,卡钻不仅影响工作效率,而且对钻机也有所损害。通过卡钻分析建立AMESim卡钻系统动态仿真模型,获取卡钻过程中压力特性曲线,分析实际卡钻过程下的压力特...
分析潜孔钻机工作过程及卡钻原理可知,钻机防卡钻系统是工作中关键的一种控制技术,卡钻不仅影响工作效率,而且对钻机也有所损害。通过卡钻分析建立AMESim卡钻系统动态仿真模型,获取卡钻过程中压力特性曲线,分析实际卡钻过程下的压力特性曲线。结果表明:控制系统在工作中达到正常回转压力最大值时,防卡钻控制系统自动启动,控制电磁阀换向达到提升钻杆防卡钻的目的,验证了防卡钻控制系统的可行性与操作性。
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关键词
潜孔
钻
机
AMESIM仿真
防卡钻
系统
控制技术
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职称材料
基于双算法的钻机智能防卡控制
被引量:
5
5
作者
赵元志
李东民
+1 位作者
朱士明
袁建军
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第S01期503-510,共8页
松软煤层钻孔过程中由于瓦斯含量高,易发生卡钻事故。为解决松软煤层钻孔施工卡钻问题,综合应用钻孔排渣理论和液压防卡钻技术,基于模糊神经网络和粒子群算法,提出一种智能防卡钻方法,并设计智能防卡控制器实现智能防卡控制。智能防卡...
松软煤层钻孔过程中由于瓦斯含量高,易发生卡钻事故。为解决松软煤层钻孔施工卡钻问题,综合应用钻孔排渣理论和液压防卡钻技术,基于模糊神经网络和粒子群算法,提出一种智能防卡钻方法,并设计智能防卡控制器实现智能防卡控制。智能防卡钻方法,以钻杆的回转扭矩、回转速度和单位时间排渣量为信号,判断钻进状态,通过控制钻杆的给进速度进而控制煤渣的产生速率,通过控制钻杆的回转速度控制煤渣的排出速率,使孔内的煤渣产生量小于钻杆的最大排渣量,防止孔内出现煤渣堵塞,避免卡钻。智能防卡控制器由智能决策器和执行器两部分组成,智能决策器采用模糊神经网络构建模型,并使用粒子群算法进行求解,分别采用扭矩传感器、转速传感器及重量传感器实时监测钻孔施工中的钻杆扭矩、钻杆转速及排渣量,并将数据输入至智能决策器,智能决策器根据防卡钻方法输出控制决策至执行器,执行器是基于粒子群算法的最优PID控制器,控制液压机构完成智能决策器输出的决策值。仿真结果表明,模糊神经网络和粒子群算法结合与经典的误差反馈传播式模糊神经网络相比,误差小,求解速度快。智能防卡控制器可预测卡钻,并自行作出决策,防止发生卡钻事故。在液压防卡钻基础上引入钻孔排渣理论并与智能算法结合提出智能防卡控制,为预测和防止卡钻提供了理论支撑和新思路。
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关键词
松软煤层
防卡钻
智能控制
模糊神经网络
粒子群算法
钻
孔施工
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职称材料
埕岛油田压力衰竭地层钻井液防压差卡钻研究
被引量:
2
6
作者
刘保双
《钻采工艺》
CAS
2002年第2期73-75,79,共4页
本文根据埕岛油田馆陶组油藏压力衰竭和海水钻井液密度高的实际情况 ,提出了防止压差卡钻问题 ,进而分析了压差卡钻的影响因素 ,通过分析找到降低压差卡钻趋势的可控因素 ,对如何改变这些因素来减少压差卡钻可能性做了一些实验研究 ,最...
本文根据埕岛油田馆陶组油藏压力衰竭和海水钻井液密度高的实际情况 ,提出了防止压差卡钻问题 ,进而分析了压差卡钻的影响因素 ,通过分析找到降低压差卡钻趋势的可控因素 ,对如何改变这些因素来减少压差卡钻可能性做了一些实验研究 ,最后为该区的防止压差卡钻提出了一些建议。
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关键词
埕岛油田
压力衰竭地层
钻
井液
防
压差
卡
钻
润滑剂
滤饼
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职称材料
题名
煤矿防冲钻孔机器人防卡钻电液控制研究
1
作者
顾进恒
薛晓林
冯可楠
韦祎
王忠宾
谭超
机构
中国矿业大学机电工程学院
晋西工业集团有限公司
出处
《液压与气动》
北大核心
2025年第6期34-44,共11页
基金
国家自然科学基金(52304184)。
文摘
煤矿防冲钻孔机器人在钻进不同煤岩时会出现因卡钻导致的钻进失效问题,严重影响钻孔卸压作业安全及防冲卸压成孔质量与效率。为此,提出一种适用于煤岩钻进系统的防卡钻电液控制策略,据钻进过程中随钻参数的变化分析卡钻机理,结合支持向量机对钻进状态进行判定。建立AMESim与MATLAB/Simulink联合仿真模型,对钻进系统防卡钻电液控制特性进行分析,基于搭建的防卡钻电液控制实验平台进行验证。结果表明:提出的防卡钻电液控制策略可以有效识别钻进状态并降低卡钻风险,提高了不同煤岩条件下的钻进效率和安全性。
关键词
钻
进系统
防卡钻
控制
AMESIM
电液控制
Keywords
drilling system
anti-sticking control
AMESim
electro-hydraulic control
分类号
TH137 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
潜孔钻机凿岩过程自动防卡钻理论与方案研究
被引量:
14
2
作者
赵宏强
李美香
高斌
何清华
机构
中南大学机电工程学院
出处
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2008年第6期739-743,共5页
基金
湖南省科技计划重点项目(05GK1001)资助
文摘
自动防卡钻控制是潜孔钻机凿岩过程的一个关键控制技术,它直接影响机器的性能指标。本文在分析了目前已有的潜孔钻机防卡钻方案及其卡钻机理的基础上,提出了利用推进压力突然下降的信号控制推进系统回退来预防溶洞卡钻,利用回转压力的缓变信号无级控制推进系统推进力及推进速度来预防缓变卡钻和利用回转压力突变信号控制推进系统回退来预防裂隙卡钻的综合自动防卡钻控制方案,并对其控制规则进行了理论研究。本文所提出的潜孔钻机综合自动防卡钻控制系统稳定,能够实现自动预防各类卡钻控制,增强了钻机对复杂岩层钻进的适应能力。
关键词
潜孔
钻
机
卡
钻
机理
自动
防卡钻
Keywords
down-the-hole drill
rock-drilling jamming mechanism
rock-drilling
anti-jamming automatic control
分类号
TD421 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
潜孔钻机凿岩过程自动防卡钻控制
被引量:
7
3
作者
吴万荣
邱敏秀
魏建华
机构
中南大学机电技术与装备研究所
浙江大学机械电子控制工程研究所
出处
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2002年第6期455-457,共3页
基金
国家"九五"攻关资助项目 (96-119-0 1-0 1-0 6A)
文摘
根据潜孔钻机凿岩过程卡钻机理的分析 ,提出了利用回转压力的缓变信号无级控制推进器推进力的预防卡钻控制和利用回转压力突变信号控制推进器回退的综合自动防卡钻控制 ,并对其控制规则进行了理论研究。试验证明 ,该控制系统性能稳定 ,能够实现自动预防各类卡钻控制 ,增强了钻机对复杂岩层钻进的适应能力。
关键词
潜孔
钻
机
卡
钻
机理
自动
防卡钻
控制系统
凿岩
Keywords
down-the-hole drill rock-drilling jamming mechanism rock-drilling anti-jamming automatic control control system
分类号
P634.31 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
潜孔钻机防卡钻控制及AMESim防卡钻系统仿真
被引量:
6
4
作者
刘治明
王毅
潘宏达
机构
中航力源液压股份有限公司
中联重科股份有限公司
出处
《机床与液压》
北大核心
2023年第10期166-169,共4页
文摘
分析潜孔钻机工作过程及卡钻原理可知,钻机防卡钻系统是工作中关键的一种控制技术,卡钻不仅影响工作效率,而且对钻机也有所损害。通过卡钻分析建立AMESim卡钻系统动态仿真模型,获取卡钻过程中压力特性曲线,分析实际卡钻过程下的压力特性曲线。结果表明:控制系统在工作中达到正常回转压力最大值时,防卡钻控制系统自动启动,控制电磁阀换向达到提升钻杆防卡钻的目的,验证了防卡钻控制系统的可行性与操作性。
关键词
潜孔
钻
机
AMESIM仿真
防卡钻
系统
控制技术
Keywords
Down the hole drill
AMESim simulation
Anti-stucking system
Control technology
分类号
TH69 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
基于双算法的钻机智能防卡控制
被引量:
5
5
作者
赵元志
李东民
朱士明
袁建军
机构
山东科技大学机械电子工程学院
山东科技大学智能装备学院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第S01期503-510,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51705295)
山东省重点研发计划资助项目(2019GGX104102)。
文摘
松软煤层钻孔过程中由于瓦斯含量高,易发生卡钻事故。为解决松软煤层钻孔施工卡钻问题,综合应用钻孔排渣理论和液压防卡钻技术,基于模糊神经网络和粒子群算法,提出一种智能防卡钻方法,并设计智能防卡控制器实现智能防卡控制。智能防卡钻方法,以钻杆的回转扭矩、回转速度和单位时间排渣量为信号,判断钻进状态,通过控制钻杆的给进速度进而控制煤渣的产生速率,通过控制钻杆的回转速度控制煤渣的排出速率,使孔内的煤渣产生量小于钻杆的最大排渣量,防止孔内出现煤渣堵塞,避免卡钻。智能防卡控制器由智能决策器和执行器两部分组成,智能决策器采用模糊神经网络构建模型,并使用粒子群算法进行求解,分别采用扭矩传感器、转速传感器及重量传感器实时监测钻孔施工中的钻杆扭矩、钻杆转速及排渣量,并将数据输入至智能决策器,智能决策器根据防卡钻方法输出控制决策至执行器,执行器是基于粒子群算法的最优PID控制器,控制液压机构完成智能决策器输出的决策值。仿真结果表明,模糊神经网络和粒子群算法结合与经典的误差反馈传播式模糊神经网络相比,误差小,求解速度快。智能防卡控制器可预测卡钻,并自行作出决策,防止发生卡钻事故。在液压防卡钻基础上引入钻孔排渣理论并与智能算法结合提出智能防卡控制,为预测和防止卡钻提供了理论支撑和新思路。
关键词
松软煤层
防卡钻
智能控制
模糊神经网络
粒子群算法
钻
孔施工
Keywords
soft coal seam
prevent drill-sticking accident
intelligent control
fuzzy neural network
particle swarm optimization
drilling
分类号
TD421.25 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
埕岛油田压力衰竭地层钻井液防压差卡钻研究
被引量:
2
6
作者
刘保双
机构
胜利石油管理局钻井工艺研究院油化所
出处
《钻采工艺》
CAS
2002年第2期73-75,79,共4页
文摘
本文根据埕岛油田馆陶组油藏压力衰竭和海水钻井液密度高的实际情况 ,提出了防止压差卡钻问题 ,进而分析了压差卡钻的影响因素 ,通过分析找到降低压差卡钻趋势的可控因素 ,对如何改变这些因素来减少压差卡钻可能性做了一些实验研究 ,最后为该区的防止压差卡钻提出了一些建议。
关键词
埕岛油田
压力衰竭地层
钻
井液
防
压差
卡
钻
润滑剂
滤饼
Keywords
differential pressure sticking,drilling fluid,adhesion of coefficient,Chengdao Oilfield,sea water mud,lubricant
分类号
TE28 [石油与天然气工程—油气井工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
煤矿防冲钻孔机器人防卡钻电液控制研究
顾进恒
薛晓林
冯可楠
韦祎
王忠宾
谭超
《液压与气动》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
潜孔钻机凿岩过程自动防卡钻理论与方案研究
赵宏强
李美香
高斌
何清华
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2008
14
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职称材料
3
潜孔钻机凿岩过程自动防卡钻控制
吴万荣
邱敏秀
魏建华
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2002
7
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职称材料
4
潜孔钻机防卡钻控制及AMESim防卡钻系统仿真
刘治明
王毅
潘宏达
《机床与液压》
北大核心
2023
6
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职称材料
5
基于双算法的钻机智能防卡控制
赵元志
李东民
朱士明
袁建军
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
5
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职称材料
6
埕岛油田压力衰竭地层钻井液防压差卡钻研究
刘保双
《钻采工艺》
CAS
2002
2
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职称材料
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