淺析影響鉆機設備質量的關鍵因素及對策

余小柳

中煤科工集團重慶研究院有限公司 重慶 400039

煤礦企業對煤礦井下鉆探裝備及配套鉆具向實用化方向發展，定制鉆機需求也越來越多，鉆機產業初步實現自動、定向功能，解決產品標準化、模塊化、鉆機的設計、生產周期較長，售后服務成本較高，可切實提高鉆機產品質量，滿足煤礦企業快速定制鉆機需求。文章以智能鉆機機械設備為基本對象，分析其質量現狀，探討相適應的對策，以期給類似工程提供參考，切實提高鉆機機械設備的質量水平。

1 鉆機機械設備質量現狀分析

1.1 產品設計技術缺陷

智能化鉆機的內部組成較為復雜，對于原材料的質量、零部件的尺寸以及彼此間的配合關系等方面都提出較高的要求，若設計階段忽略了某處細節或是某處設計未達標，均會對設備的使用造成不良影響，輕則出現質量問題，重則引發安全事故。智能化鉆機機械結構及液體系統復雜，傳感器及部分動作可靠性較差，鉆機智能化判斷功能不完善，鉆孔施工流程及鉆進相關參數的實時采集、分析、處理仍需進一步優化，提高鉆孔效率。自動鉆進技術研究與實施所需的高精度液壓泵、閥等原件在性能、精度上與國外差距較大，核心部件仍需進口。

1.2 加工、檢驗能力不足

傳統生產組織模式已經不適用現有市場對智能產品、生產周期、產品競價等方面的要求。目前，傳統鉆機仍然占據鉆機行業的較大比例，因此鉆機生產企業的加工設備多以普通機加工為主，生產檢驗設備投入嚴重不足，造成生產效率低、成本高、質量不穩定以及可靠性差[1]。

1.3 中試環節能力不足

中試環節是從研發到批量生產中的中間環節，中試環節可避免產品批量化生產后出現嚴重的質量問題，中試環節是解決產品標準化、模塊化的關鍵環節，影響鉆機鉆具整體可靠性。目前，普遍對定制鉆機的往往以慣性思維（以往經驗）進行生產，缺乏對中試環節的認識，整機出廠中試僅限于基本動作的實現和行走等基礎功能，不具備整機系統中試檢驗的能力。

1.4 外協加工及采購供應商能力水平參差不齊

面對外協及采購量小、種類多的特點，導致高質量的加工企業不愿意接單，周邊廠家的整體技術水平不足以滿足鉆機產品零部件尤其是關鍵零部件的質量要求。其次由于自身對外協加工廠家的質量控制不到位，導致外協加工件難以滿足加工要求。

2 鉆機機械設備管理策略探討

2.1 人才隊伍建設

目前鉆機機械行業普遍存在青年科研骨干人才流失，鉆機的中堅力量不足，研發設計隊伍缺乏充分歷練。因此穩定人才隊伍，打造堅實的青年科研骨干創新團隊和卓越的加工工藝技師團隊，形成使用智能化定向鉆機發展和高性能鉆具生產的創新人才梯隊[2]。

2.2 嚴格質量管控

打造從研發設計到裝備出廠再到用戶評價反饋全鏈條的質量管控體系和人才隊伍，規范供應商的考核和管理，形成質量問題防范的堅實長城。

2.3 加強供應商管理

采購管理工作中，除了要確保設備自身具有良好的工作性能外，還需做好零部件等原材料的質量管理工作。鉆機機械設備的功能不僅取決于設計、制造等環節，還決定于原材料質量以及外協加工水平，因此嚴格把控供應商質量成為關鍵。對于鉆機機械設備對供應商的重點控制內容主要有：首先，供應商應建立管理體系，對文件進行有效管理，生產、檢驗設備應具有臺賬并及時更新。其次，定期對供應商進行評價，更新合格供應商目錄，對供應商的生產工程及關鍵工序或特殊工序進行定期或不定期的抽查，以把控供應商提供產品的質量。

2.4 用戶使用培訓

隨著鉆機向智能化方向發展，對使用定向鉆機和自動鉆機的人員能力要求更高，如果售后培訓人員技術水平欠缺或礦方培訓技術掌握不扎實，會嚴重影響鉆機的性能。因此，加強售后服務，提高售后服務質量和效率切實可行[3]。

2.5 加強行業間的廣泛合作

我國生產鉆機設備的企業數量不多，且不可能一家企業獨立解決所有關鍵問題。建議鉆機生產企業加強與相關行業的廣泛合作，為鉆機的設計、材料、精加工、熱處理、液壓元器件、控制元件、軟件開發等關鍵技術突破尋求協作支持，盡快形成完整的產品制造鏈。必要時可開展全球合作研究，通過全球采購完成整套鉆機產品的研發與制造。目前，我國已經出臺相關制度為重大設備研制和應用創造條件，為鉆機國產化提供支持，如重大技術裝備保險機制、建立中國海工聯盟等。今后，相關鉆機制造企業、設備應用企業、承擔技術攻關的高等院校和科研院所需加強合作，共同建立標準規范體系并持續完善，打造高水平的研究、設計、建造人才隊伍，形成“產學研用”相結合的自主研發創新體系，快速推進鉆機設備的國產化發展進程[4]。

3 結語

經過長期發展，鉆機在煤礦井下開采中必不可少。煤礦企業對煤礦井下鉆探裝備及配套機具向實用化方向發展，加快推進煤炭無人化開采，隨著煤礦開采深度的增加，地應力增加，煤層地質變得越加復雜，軟、硬交錯及特硬巖層地質條件下高效鉆孔施工工藝技術及鉆機，需開展基礎研究，提高鉆機性能，保障壽命。煤礦自動控制鉆機技術及裝備需求量越來越大，提高智能化鉆機質量可靠性和穩定性勢在必行。