浅析影响钻机设备质量的关键因素及对策

余小柳

中煤科工集团重庆研究院有限公司 重庆 400039

煤矿企业对煤矿井下钻探装备及配套钻具向实用化方向发展，定制钻机需求也越来越多，钻机产业初步实现自动、定向功能，解决产品标准化、模块化、钻机的设计、生产周期较长，售后服务成本较高，可切实提高钻机产品质量，满足煤矿企业快速定制钻机需求。文章以智能钻机机械设备为基本对象，分析其质量现状，探讨相适应的对策，以期给类似工程提供参考，切实提高钻机机械设备的质量水平。

1 钻机机械设备质量现状分析

1.1 产品设计技术缺陷

智能化钻机的内部组成较为复杂，对于原材料的质量、零部件的尺寸以及彼此间的配合关系等方面都提出较高的要求，若设计阶段忽略了某处细节或是某处设计未达标，均会对设备的使用造成不良影响，轻则出现质量问题，重则引发安全事故。智能化钻机机械结构及液体系统复杂，传感器及部分动作可靠性较差，钻机智能化判断功能不完善，钻孔施工流程及钻进相关参数的实时采集、分析、处理仍需进一步优化，提高钻孔效率。自动钻进技术研究与实施所需的高精度液压泵、阀等原件在性能、精度上与国外差距较大，核心部件仍需进口。

1.2 加工、检验能力不足

传统生产组织模式已经不适用现有市场对智能产品、生产周期、产品竞价等方面的要求。目前，传统钻机仍然占据钻机行业的较大比例，因此钻机生产企业的加工设备多以普通机加工为主，生产检验设备投入严重不足，造成生产效率低、成本高、质量不稳定以及可靠性差[1]。

1.3 中试环节能力不足

中试环节是从研发到批量生产中的中间环节，中试环节可避免产品批量化生产后出现严重的质量问题，中试环节是解决产品标准化、模块化的关键环节，影响钻机钻具整体可靠性。目前，普遍对定制钻机的往往以惯性思维（以往经验）进行生产，缺乏对中试环节的认识，整机出厂中试仅限于基本动作的实现和行走等基础功能，不具备整机系统中试检验的能力。

1.4 外协加工及采购供应商能力水平参差不齐

面对外协及采购量小、种类多的特点，导致高质量的加工企业不愿意接单，周边厂家的整体技术水平不足以满足钻机产品零部件尤其是关键零部件的质量要求。其次由于自身对外协加工厂家的质量控制不到位，导致外协加工件难以满足加工要求。

2 钻机机械设备管理策略探讨

2.1 人才队伍建设

目前钻机机械行业普遍存在青年科研骨干人才流失，钻机的中坚力量不足，研发设计队伍缺乏充分历练。因此稳定人才队伍，打造坚实的青年科研骨干创新团队和卓越的加工工艺技师团队，形成使用智能化定向钻机发展和高性能钻具生产的创新人才梯队[2]。

2.2 严格质量管控

打造从研发设计到装备出厂再到用户评价反馈全链条的质量管控体系和人才队伍，规范供应商的考核和管理，形成质量问题防范的坚实长城。

2.3 加强供应商管理

采购管理工作中，除了要确保设备自身具有良好的工作性能外，还需做好零部件等原材料的质量管理工作。钻机机械设备的功能不仅取决于设计、制造等环节，还决定于原材料质量以及外协加工水平，因此严格把控供应商质量成为关键。对于钻机机械设备对供应商的重点控制内容主要有：首先，供应商应建立管理体系，对文件进行有效管理，生产、检验设备应具有台账并及时更新。其次，定期对供应商进行评价，更新合格供应商目录，对供应商的生产工程及关键工序或特殊工序进行定期或不定期的抽查，以把控供应商提供产品的质量。

2.4 用户使用培训

随着钻机向智能化方向发展，对使用定向钻机和自动钻机的人员能力要求更高，如果售后培训人员技术水平欠缺或矿方培训技术掌握不扎实，会严重影响钻机的性能。因此，加强售后服务，提高售后服务质量和效率切实可行[3]。

2.5 加强行业间的广泛合作

我国生产钻机设备的企业数量不多，且不可能一家企业独立解决所有关键问题。建议钻机生产企业加强与相关行业的广泛合作，为钻机的设计、材料、精加工、热处理、液压元器件、控制元件、软件开发等关键技术突破寻求协作支持，尽快形成完整的产品制造链。必要时可开展全球合作研究，通过全球采购完成整套钻机产品的研发与制造。目前，我国已经出台相关制度为重大设备研制和应用创造条件，为钻机国产化提供支持，如重大技术装备保险机制、建立中国海工联盟等。今后，相关钻机制造企业、设备应用企业、承担技术攻关的高等院校和科研院所需加强合作，共同建立标准规范体系并持续完善，打造高水平的研究、设计、建造人才队伍，形成“产学研用”相结合的自主研发创新体系，快速推进钻机设备的国产化发展进程[4]。

3 结语

经过长期发展，钻机在煤矿井下开采中必不可少。煤矿企业对煤矿井下钻探装备及配套机具向实用化方向发展，加快推进煤炭无人化开采，随着煤矿开采深度的增加，地应力增加，煤层地质变得越加复杂，软、硬交错及特硬岩层地质条件下高效钻孔施工工艺技术及钻机，需开展基础研究，提高钻机性能，保障寿命。煤矿自动控制钻机技术及装备需求量越来越大，提高智能化钻机质量可靠性和稳定性势在必行。