在煤矿井下钻探作业中，钻孔轨迹偏移、钻进轨迹不可控等难题长期制约着瓦斯抽采和探放水工作效率。如今，这一困扰井下生产的难题被平岗煤矿修造厂黄金堂创新工作室成功破解——他们历经三个多月攻坚，将闲置老旧的普通钻机升级改造为智能定向钻机，实现了“精准靶向钻探”的重大突破，单台设备可为企业节约购置资金130余万元，用科技创新为煤矿安全生产注入强劲动能。
应需而创 老机焕新的破局之举
“传统普通钻机就像‘盲打’，钻杆受重力和岩层软硬影响，实际钻孔位置经常偏离预定轨迹，不仅产生大量无效进尺，还存在安全隐患。”据这个厂厂长、创新工作室负责人黄金堂介绍，井下长钻孔施工中，普通钻机的轨迹不可控性让钻进效果大打折扣，有时甚至需要反复补钻，既浪费人力物力，又延误生产进度。
作为深耕煤矿设备维修改造十余年的“老匠人”黄金堂深知，传统钻探模式的弊端。在对瓦斯科等一线单位进行调研时，他发现精准钻探已成为井下安全生产的迫切需求。新购一台定向钻机需要近200万元，而厂里有不少闲置待修的普通钻机，能不能通过技术改造让它们“焕发新生”？这一想法在黄金堂心中逐渐成形。
对此，创新工作室成员迅速行动起来，将“普通钻机升级改造为定向钻机”列为重点攻关项目。这一决策既契合综合修造厂“创新发展有产品、匠心赋能是根基”的经营理念，更精准对接了煤矿生产降成增效的核心需求?！凹纫∏?，更要管用，让每一台老旧设备都发挥最大价值。”黄金堂在项目启动会上的这句话，成为整个技术团队的共同目标。
攻坚克难 精研细改的匠心之路
普通钻机升级定向钻机绝非简单加装配件，而是一套系统性的技术革新。工作室组建专项攻坚小组，围绕定向钻进执行机构、轨迹监测系统、液压调控装置和辅助配套系统四大核心模块展开攻关，每一步都充满挑战。
“最开始试验时，液压管爆管问题频发，刚启动钻机就面临停工?！辈斡敫脑斓募际豕歉苫匾?，面对这一难题，创新团队与维修技师连续一周扎根车间，反复调试控制阀组压力参数，最终找到最佳压力分配方案，成功解决液压管及接头漏液故障。
更大的考验来自井下现场试验。一次定向钻探过程中，设备突然无法按预设轨迹钻进，眼看项目就要卡壳?；平鹛么煳藜脊ぴ诰铝苷?0多小时，饿了就啃干粮，困了就轮流在巷道边打个盹。他们通过增加手动（自动）调整阀组、改进液压系统流向等一系列创新举措，最终实现钻孔轨迹自动纠偏，让钻机精准沿着设计路线推进。
针对孔底马达输出扭矩低、钻进效率不足的问题，团队更是集思广益，通过改造提升系统、增设转盘锁定装置、加装给进速度调节阀等手段，实现给进速度无级调速，使钻机推进力提升至350kN，最大推进扭矩达14000N·m，钻探深度可达500米，完美适配不同地层的钻进需求。同时，配套升级泥浆循环与净化装置，保障钻具冷却和岩屑排泄，为精准钻探提供全方位支撑。
在软件系统研发上，工作室与主机厂协商，全面优化轨迹监测与控制软件，自主整合随钻测量仪与监控主机，实时采集倾角、方位角、工具面角等参数，将原本不可见的钻孔轨迹转化为清晰的可视化曲线，实现“偏差可预警、轨?？傻骺亍薄?/p>
硕果盈枝 精准钻探的效能之变
历经三个多月的方案论证、配件采购、组装调试和反复试验，普通钻机升级改造项目终获成功。改造后的定向钻机展现出令人瞩目的性能优势：钻孔轨迹偏差控制在±0.5°以内，彻底告别“盲打孔”时代；单孔长度较普通钻机延长500米，瓦斯抽采覆盖范围达到普通钻机的5-8倍，抽采效率提升40%以上。
在经济效益方面，改造后的定向钻机成本仅为新购设备的30%，单台可节约购置资金130余万元，加上人工成本降低等附加收益，预计每台年结余资金可达150余万元。传统普通钻机需3-5名操作人员近距离作业，劳动强度大、安全风险高，而改造后的定向钻机实现智能自动操控，单台仅需2-3人即可完成操作，年降低人工成本约20万元。
更深远的意义在于安全保障的全面升级。据行业数据统计，应用定向钻机的煤矿事故发生率可降低60%以上。精准钻探减少了无效钻孔数量，降低了钻机搬迁和辅助作业时间，同时避免了因钻孔偏差可能引发的瓦斯泄漏、透水等安全隐患，为井下作业筑起一道坚实的安全屏障。