CN110080680B

CN110080680B - 一种煤矿井下电控自动化钻机

Info

Publication number: CN110080680B
Application number: CN201910501439.5A
Authority: CN
Inventors: 董洪波; 马斌; 王毅; 梁春苗; 乔杰; 宋海涛; 沙翠翠; 廖姜男
Original assignee: Xian Research Institute Co Ltd of CCTEG
Current assignee: Xian Research Institute Co Ltd of CCTEG
Priority date: 2019-06-11
Filing date: 2019-06-11
Publication date: 2020-12-25
Anticipated expiration: 2039-06-11
Also published as: CN110080680A

Abstract

本发明提供了一种煤矿井下电控自动化钻机，包括履带行走装置、设置在履带行走装置上的钻进装置，所述钻进装置包括动力头、调角变幅装置、给进装置、夹持卸扣装置及自动换杆装置，所述调角变幅装置设置在履带行走装置上，所述给进装置设置在调角变幅装置的上部，所述给进装置的上部按照钻机的钻进方向依次设置有调角变幅装置、自动换杆装置和动力头。本发明的钻机实现了全自动施工，有效降低了工人劳动强度，并提高了钻机的作业效率。

Description

一种煤矿井下电控自动化钻机

技术领域

本发明涉及煤矿井下钻探装备和技术领域，为一种煤矿井下电控自动化钻机。

背景技术

煤矿用坑道钻机主要用于煤矿井下钻孔施工，施工现场条件较差，环境恶劣，地质结构复杂。现有技术主要依靠工人在操纵台上近距离直接操作钻机或者在井上远程控制钻机进行钻孔施工；人工操作钻机动作，不仅操作效率较低，并且容易因疲劳而产生误操作，从而影响施工效率；近距离直接操作钻机，劳动强度大，效率低，危险系数高，且视野有限有时需要协助；远程控制钻机需要钻场有良好的环境和通讯条件，且实时性差，易出现误操作从而引发安全事故。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种煤矿井下电控自动化钻机，解决现有技术中存在的人工操作过多、全自动施工技术不完善的技术问题。

为了解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案予以实现：

一种煤矿井下电控自动化钻机，包括履带行走装置、设置在履带行走装置上的钻进装置，所述钻进装置包括动力头、调角变幅装置、给进装置、夹持卸扣装置及自动换杆装置，所述调角变幅装置设置在履带行走装置上，所述给进装置设置在调角变幅装置的上部，所述给进装置的上部按照钻机的钻进方向依次设置有调角变幅装置、自动换杆装置和动力头；

所述调角变幅装置包括转台、调角油缸和连接转盘，连接转盘的中心设有一第一转轴，所述连接转盘可绕第一转轴转动，连接转盘通过转轴与履带行走装置相连接，所述调角油缸的一端与连接转盘相连接，调角油缸的另一端与转台相连接，所述给进装置设置在转台上部。

进一步地，所述夹持卸扣装置包括卸扣器、后夹持器、前夹持器和扶正器，所述卸扣器与给进装置相连接，所述后夹持器与卸扣器相连接，按照钻进方向前夹持器设置在后夹持器的后方，扶正器设置在前夹持器的后方，并且后夹持器、前夹持器和扶正器从前至后设置在同一轴向上。

进一步地，所述自动换杆装置包括环形钻杆仓、机械手和连接机构，所述环形钻杆仓包括两个对称设置的圆盘，两个圆盘的中心通过一第二转轴相连接，所述两个圆盘均可绕第二转轴进行转动，所述两个圆盘沿周长均环形设置有多个圆孔，所述机械手设置在连接机构上。

进一步地，所述所述履带行走装置包括履带车体、安装在履带车体上的车体平台和四个分别设置在车体平台四个角的稳固油缸。

进一步地，所述履带行走装置还设置有泵站操纵台。

进一步地，钻机还包括电控系统，所述电控系统包括井下钻机控制系统、防爆遥控器和井上控制中心，所述井下控制系统设置在履带行走装置上，所述井下控制系统与钻进装置相连接；所述井下控制系统与防爆遥控器通过无线网模块进行连接，所述井上控制中心与井下钻机控制系统通过矿区光纤环网相连接。

进一步地，所述井上控制中心包括人机交互界面、第一音视频交互系统、第一以太网接口和第二控制器，所述人机交互界面通过第二控制器与第一以太网接口相连接，所述第一音视频交互系统与第一以太网接口相连接，所述第一以太网接口通过一交换机与矿区光纤环网相连接；

所述井下钻机控制系统包括第一无线网模块、第二音视频交互系统、比例电磁阀组、传感器组、第一控制器和第二以太网接口，所述第二音视频交互系统通过第一无线网模块与第一控制器相连接，所述比例电磁阀组和传感器组均分别与第一控制器相连接，第一控制器与第二以太网接口相连接，所述第二音视频交互系统、比例电磁阀组和传感器组均与钻机装置（1）相连接；所述第二以太网接口通过一交换机与矿区光纤环网相连接；

所述防爆遥控器包括第二无线网模块、控制单元、液晶显示屏和操作面板，所述操作面板、液晶显示屏和第二无线网模块均与控制单元相连接，所述第二无线网模块与第一无线网模块相连接。本发明与现有技术相比，有益的技术效果是：

1、本发明的钻机实现了远程控制，包括有线和无线两种方式，工人远程操作钻机，不仅视野不再受阻挡，而且极大地降低了危险系数；

2、本发明的钻机实现了全自动施工，有效降低了工人劳动强度，并提高了钻机的作业效率；

3、本发明的钻机具有操作互锁功能，有效避免了误操作，降低了钻机操作难度和危险系数。

4、本发明拥有更精确的机械结构定位方式，机械结构定位不再需要往复纠偏，不仅保证了全自动流程的成功率，而且节约了施工时间，提高了施工效率。

5、本发明拥有完善的上扣/卸扣逻辑判定方法，保证了全自动流程的成功率和安全性。

6、本发明增加了自动扫孔作业，在钻机施工过程中进一步减少了人工干预，丰富了全自动施工技术。

7、本发明中的井上远程控制系统仅与井下控制系统通信，收发全自动施工执行命令，不直接参与控制钻机单独动作，因此钻机的动作仍由井下控制系统控制；并且，实现了闭环控制和安全保护：在井上远程控制系统发送完全自动施工执行命令后，井下控制系统时刻将执行过程信息反馈回来，并在执行失败时主动切断井上远程控制系统的指令信号，钻机由井下操作人员进行人工干预，避免了在全自动施工执行失败时井上工作人员与井下操作人员争抢钻机控制权。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为调角变幅机构的结构示意图；

图3为夹持卸扣装置的结构示意图；

图4为图3的俯视图；

图5为自动换杆装置的结构示意图；

图6为图5的右视图；

图7为防爆遥控器的机构示意图；

图8为电控系统的结构示意图；

图9为动力头标定位置示意图；

图10为机械结构定位方法示意图；

图11为自动钻进流程图；

图12为自动起钻流程图；

图13为不加卸钻杆的自动扫孔流程图；

图14为加卸钻杆的自动扫孔流程示意图；

图15为井上远程控制钻机全自动施工流程图；

图中符号代表为：1—钻进装置；2—履带行走装置；3—泵站；4—操纵台；

11—动力头；12—调角变幅装置；13—给进装置；14—夹持卸扣装置；15—自动换杆装置；

121—转台；122—调角油缸；123—连接转盘；

141—卸扣器；142—后夹持器；143—前夹持器；144—扶正器；

151—环形钻杆仓；152—连接机构；153—机械手。

以下结合附图和实施例对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。

具体实施方式

本发明中的“前”是指动力头钻进的方向，即图1中左侧的方向，“后”是指与“前”相反的方向。

以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。

实施例：

本实施例给出一种煤矿井下电控自动化钻机，如图1所示，包括履带行走装置2、设置在履带行走装置上的钻进装置1，所述钻进装置包括动力头11、调角变幅装置12、给进装置13、夹持卸扣装置14及自动换杆装置15，所述调角变幅装置12设置在履带行走装置2上，所述给进装置13设置在调角变幅装置12的上部，所述给进装置13的上部按照钻机的钻进方向依次设置有调角变幅装置14、自动换杆装置15和动力头11；

本发明中的动力头11包括双液压马达、马达串并联控制阀块、减速器、主轴及主动钻杆，通过控制主轴正反转实现主动钻杆与钻杆的上扣、卸扣。

如图2，调角变幅装置12包括转台121、调角油缸122和连接转盘123，连接转盘123的中心设有一第一转轴，所述连接转盘123可绕第一转轴转动，连接转盘123通过转轴与履带行走装置2相连接，所述调角油缸122的一端与连接转盘123相连接，调角油缸122的另一端与转台122相连接，所述给进装置13设置在转台122上部。本发明中的调角变幅装置12用于实现钻进装置1方位角的360°调节和给进装置13的±90°范围调节。

如图3、4，夹持卸扣装置14包括卸扣器141、后夹持器142、前夹持器143和扶正器144，所述卸扣器141与给进装置13相连接，所述后夹持器142与卸扣器141相连接，按照钻进方向前夹持器143设置在后夹持器142的后方，扶正器144设置在前夹持器143的后方，并且后夹持器142、前夹持器143和扶正器144从前至后设置在同一轴向上。通过后夹持器142、前夹持器143和卸扣器141的相互配合实现钻杆之间的卸扣。

如图5、6，自动换杆装置15包括环形钻杆仓151、机械手153和连接机构152，所述环形钻杆仓151包括两个对称设置的圆盘，两个圆盘的中心通过一第二转轴相连接，所述两个圆盘均可绕第二转轴进行转动，所述两个圆盘沿周长均环形设置有多个圆孔，所述机械手153设置在连接机构152上。其用于实现钻机自动施工时连续换杆功能。

所述所述履带行走装置2包括履带车体、安装在履带车体上的车体平台和四个分别设置在车体平台四个角的稳固油缸。其用于实现钻机的行走和稳固功能。

所述履带行走装置2还设置有泵站3和操纵台4。泵站3包括电机泵组和油箱，两个串联的液压泵为液压系统提供高压油；采用油门曲线模式控制行走马达，增强了履带行走速度的可控性。操纵台4用于集中布置比例电磁阀，正常情况下操纵台处于被封锁状态，只有在维护、保养、维修，或所有电控系统失效且暂时无法维修时使用。

钻机还包括电控系统，所述电控系统包括井下钻机控制系统、防爆遥控器和井上控制中心，所述井下钻机系统设置在履带行走装置2上，所述井下钻机系统与钻进装置1相连接；所述井下钻机系统与防爆遥控器通过无线网模块进行连接，所述井上控制中心与井下钻机控制系统通过矿区光纤环网相连接。图7 为防爆遥控器的结构示意图。

防爆遥控器用于井下工作人员远程控制，包括有线控制和无线控制两种模式，井上控制中心设置在地面，用于实现井上远程控制。

如图8所示，井上控制中心包括人机交互界面、第一音视频交互系统、第一以太网接口和第二控制器，所述人机交互界面通过第二控制器与第一以太网接口相连接，所述第一音视频交互系统与第一以太网接口相连接，所述第一以太网接口通过一交换机与矿区光纤环网相连接；

井上控制中心通过矿区光纤环网与井下钻机控制系统通信。所述音视频交互系统用于井上工作人员与井下工作人员进行音视频交互。所述人机交互界面用于井上工作人员向井下钻机控制系统发送远程指令，并可显示井下钻机控制系统发送来的钻机信息。

所述井下钻机控制系统包括第一无线网模块、第二音视频交互系统、比例电磁阀组、传感器组、第一控制器和第二以太网接口，所述第二音视频交互系统通过第一无线网模块与第一控制器相连接，所述比例电磁阀组和传感器组均分别与第一控制器相连接，第一控制器与第二以太网接口相连接，所述第二音视频交互系统、比例电磁阀组和传感器组均与钻机装置1相连接；所述第二以太网接口通过一交换机与矿区光纤环网相连接；

本发明中第二控制器直接控制与钻进装置连接的比例电磁阀组，传感器组采集钻机信号并将信号传送给第二控制器，第二无线网模块接收防爆遥控器指令及音视频交互信息并传送给第二控制器。第二控制器设置在防爆电控柜中，防爆电控柜设置在履带车体上；第二控制器接收并处理各传感器发出的信号，根据通信协议将显示或报警信息打包后通过第一无线网模块向外传输；第二控制器接收并处理第一无线网模块收到的控制信号，控制比例电磁阀的电流值，进而控制阀的换向与阀口开度，达到控制钻机的目的；第二控制器接收第一无线网模块收到的音视频信号，用于与井上控制中心进行音视频交互。

传感器组包括用于检测油压的压力传感器，用于检测动力头位置的霍尔接近开关，用于检测主轴转速的转速传感器，用于检测动力头移动速度的拉绳传感器，用于检测油温的温度传感器，用于检测油箱油液高度的液位传感器，用于检测主机倾角和姿态的倾角传感器和姿态传感器，用于检测安全距离的超声波传感器，用于检测液压缸伸出长度的磁致伸缩传感器，用于检测钻杆仓固定位置是否有钻杆的红外传感器以及视频采集设备。

所述防爆遥控器包括第二无线网模块、控制单元、液晶显示屏和操作面板，所述操作面板、液晶显示屏和第二无线网模块均与控制单元相连接，所述第二无线网模块与第一无线网模块相连接。本发明中的控制单元可以为MCU模块，MCU模块接收操作面板发出的指令，按照通信协议将指令打包后传给第二无线网模块发出；第二无线网模块接收第一无线网模块发出的显示信息，并将信息传送给MCU模块进行处理；液晶显示屏用于显示钻机状态、主轴转速、各主要执行机构和液压系统压力值以及操作互锁功能提示。

本发明所述钻机全自动施工流程在进行全自动施工前需进行钻机位置标定。

参见图9，钻机位置标定包括4个关键位置的标定。其中位置Z1为动力头运动最前端，用于自动钻进时卸后端扣及自动起钻时上后端扣；位置Z2用于自动钻进时上前端扣及自动起钻时卸前端扣；位置Z3用于自动钻进时后前端扣及自动起钻时卸后端扣；位置Z4为动力头运动最后端，用于在自动流程中避让钻杆。

本发明所述钻机全自动施工流程中，钻杆仓、机械手以及动力头等机械结构都需要精准定位。在钻机实际运动过程中不可避免的会存在机械、液压惯性，使得控制信号发出后机械结构存在滞后位移。为减小这一现象带来的影响，电控系统采用霍尔组合编码及压力突变作为精确判定动力头位置的依据。参见图10，以动力头四个标定位置为例，在导轨标定位置前一小段位移处Z3'嵌入磁性目标，通过导轨两侧磁性目标的不同摆放排列组合以区分四个位置。当动力头霍尔接近开关运动到Z3'时，即会发出信号表明动力头位置即将运动到位，控制器接收信号并将动力头运行速度调整为一个较低速度，当动力头低速运动到Z3时，起拔压力会陡然增高，通过此压力突变判定动力头运动到位，控制器发出指令停止动力头动作。由于控制器是在动力头很低运行速度下发出停止指令，因此产生的滞后位移大大减小。经实际检验，在此定位方法下，实际产生的位移误差满足全自动施工要求，全自动流程成功率为100%，机械结构定位精度达到要求。

本发明所述钻机全自动施工流程中，钻杆上扣、卸扣动作的完毕需要完善的逻辑判定依据。电控系统采用压力突变的方式进行判定。以上扣为例，在上扣开始时记录回转压力P ₁，在上扣过程中监测回转压力P ₂，若两个压力差值△P小于经验值P ₀，则系统判定为上扣尚未完成；若两个压力差值△P突然剧增，且大于等于经验值P ₀，则系统判定为上扣完毕，并向控制器发送上扣完毕的信号。

本发明所述钻机全自动施工流程包括自动钻进流程、自动起钻流程、自动扫孔流程和井上远程控制钻机全自动施工流程。参见图11，所述自动钻进流程包括以下步骤：

第一步：检测钻机状态。若检查到主动钻杆与钻杆分离、前夹持器夹住钻杆闭合、后夹持器张开（即钻机处于自动钻进初始状态），则进行下一步；

第二步：动力头运动到标定位置Z4；

第三步：自动换杆装置收到加钻杆指令；

第四步：自动换杆装置将钻杆放在主轴中轴线上；

第五步：向控制器发送钻杆放置完毕信号；

第六步：后夹持器加紧，自动换杆装置15收回；

第七步：动力头给进至标定位置Z3；

第八步：上后端扣；

第九步：通过压力突变判断上扣完毕后，后夹持器松开；

第十步：动力头前进至标定位置Z2；

第十一步：上前端扣；

第十二步：通过压力突变判断上扣完毕后，前夹持器松开；

第十三步：全自动自适应钻进。设定参数钻进或设定档位钻进，根据监测参数大小，自动增减给进压力、回转压力等；

第十四步：检测到动力头给进至标定位置Z1，钻机停止动作；

第十五步：前夹持夹紧；

第十六步：卸后端扣；

第十七步：通过压力突变判断卸扣完毕后，判断钻杆数量是否达到要求，若达到设计孔深，则停止作业，若未达到设计孔深，则回到第一步进行下一次循环。

参照图12，所述自动起钻流程包括以下步骤：

第一步：检测钻机状态。若检查到主动钻杆与钻杆分离、前夹持器夹住钻杆闭合、后夹持器张开（即钻机处于自动起钻初始状态），则进行下一步；

第二步：动力头给进至标定位置Z1；

第三步：上后端扣；

第四步：通过压力突变判断上扣完毕后，前夹持器松开；

第五步：动力头起拔至标定位置Z2；

第六步：前夹持器夹紧；

第七步：卸前端扣；

第八步：通过压力突变判断卸扣完毕后，动力头起拔至标定位置Z3；

第九步：后夹持器夹紧;

第十步：卸后端扣；

第十一步：通过压力突变判断卸扣完毕后，动力头起拔至标定位置Z4；

第十二步：自动换杆装置收到卸钻杆指令；

第十三步：自动换杆装置夹紧钻杆；

第十四步：向控制器发送自动换杆装置夹持完毕信号；

第十五步：后夹持器松开；

第十六步：钻杆放回钻杆仓；

第十七步：判断起钻钻杆数量是否达到要求，若起钻完毕，则停止作业，若未起钻完毕，则回到第一步进行下一次循环。

所述自动扫孔流程包含两种情况，一种为不加卸钻杆的自动扫孔，一种为加卸钻杆的自动扫孔。参照图13，所述不加卸钻杆的自动扫孔包括以下步骤：

第一步：检测孔内钻进受阻；

第二步：动力头给进至标定位置Z1；

第三步：上后端扣；

第四步：通过压力突变判断上扣完毕后，前夹持器松开；

第五步：动力头带动钻杆反转、起拔；

第六步：动力头起拔至标定位置Z4；

第七步：动力头带动钻杆正转、给进；

第八步：动力头给进至标定位置Z1；

第九步：检测孔内钻进受阻，若给进压力回到正常范围之内，则停止自动扫孔作业，若给进压力依然超过正常范围，则回到第三步进行下一次循环。

参照图14，所述加卸钻杆的自动扫孔包括以下步骤：

第一步：检测孔内钻进受阻；

第二步：设定钻杆数目；

第三步：反复进行自动起钻流程，直到卸钻数目达到设定值；

第四步：反复进行自动钻进流程，直到加钻数目达到设定值；

第五步：检测孔内钻进是否受阻，若给进压力回到正常范围之内，停止自动扫孔作业，若给进压力依然超过正常范围，返回第一步进行下一次循环。

参见图15，所述井上远程控制钻机全自动施工流程包括以下步骤：

第一步：检查井下钻机控制系统与井上远程控制系统通信是否正常，之后由井下钻机控制系统检查钻机状态；

第二步：若钻机处于正常状态，则进行下一步。否则通过井下工作人员控制遥控器进行人工干预，之后返回第一步重新检测钻机状态直至钻机正常；

第三步：井下钻机控制系统向井上远程控制系统发送钻机正常的信号；

第四步：井上操作人员在人机交互界面输入自动钻进或自动起钻X次；

第五步：检测钻机是否处于自动钻进/起钻初始状态，若处于相对应全自动工况的初始状态，则进入下一步。否则由井下工作人员控制远程遥控器干预直至钻机处于相对应的初始状态；

第六步：井下钻机控制系统向井上远程控制系统发送钻机就绪的信号；

第七步：等待井上工作人员按下“确认”按钮；

第八步：井下钻机控制系统接收指令，控制钻机进行自动钻进/起钻X次；

第九步：钻机顺序执行自动钻进流程/自动起钻流程X次，若执行成功，则进入下一步。若在执行过程中控制器判定自动流程失败，则退出全自动循环流程，钻机停止所有动作，保持待机状态，同时向井上远程控制系统发送执行故障信号，由井下工作人员控制远程遥控器干预，之后返回第二步重新开始井上远程控制钻机全自动施工流程；

第十步：井下钻机控制系统向井上远程控制系统发送执行成功的信号；

第十一步：若继续执行井上远程控制钻机全自动施工，则返回第四步继续下一次循环。否则退出井上远程控制钻机全自动施工流程，钻机停止动作。

Claims

1.一种煤矿井下电控自动化钻机，其特征在于，包括履带行走装置（2）、设置在履带行走装置上的钻进装置（1），所述钻进装置包括动力头（11）、调角变幅装置（12）、给进装置（13）、夹持卸扣装置（14）及自动换杆装置（15），所述调角变幅装置（12）设置在履带行走装置（2）上，所述给进装置（13）设置在调角变幅装置（12）的上部，所述给进装置（13）的上部按照钻机的钻进方向依次设置有夹持卸扣装置（14）、自动换杆装置（15）和动力头（11）；

所述调角变幅装置（12）包括转台（121）、调角油缸（122）和连接转盘（123），连接转盘（123）的中心设有一第一转轴，所述连接转盘（123）可绕第一转轴转动，连接转盘（123）通过转轴与履带行走装置（2）相连接，所述调角油缸（122）的一端与连接转盘（123）相连接，调角油缸（122）的另一端与转台（121）相连接，所述给进装置（13）设置在转台（121）上部；

所述夹持卸扣装置（14）包括卸扣器（141）、后夹持器（142）、前夹持器（143）和扶正器（144），所述卸扣器（141）与给进装置（13）相连接，所述后夹持器（142）与卸扣器（141）相连接，按照钻进方向前夹持器（143）设置在后夹持器（142）的后方，扶正器（144）设置在前夹持器（143）的后方，并且后夹持器（142）、前夹持器（143）和扶正器（144）从前至后设置在同一轴向上；

所述自动换杆装置（15）包括环形钻杆仓（151）、机械手（153）和连接机构（152），所述环形钻杆仓（151）包括两个对称设置的圆盘，两个圆盘的中心通过一第二转轴相连接，所述两个圆盘均可绕第二转轴进行转动，所述两个圆盘沿周长均环形设置有多个圆孔，所述机械手（153）设置在连接机构（152）上；

钻机还包括电控系统，所述电控系统包括井下钻机控制系统、防爆遥控器和井上控制中心，所述井下钻机控制系统设置在履带行走装置（2）上，所述井下钻机控制系统与钻进装置（1）相连接；所述井下钻机控制系统与防爆遥控器通过无线网模块进行连接，所述井上控制中心与井下钻机控制系统通过矿区光纤环网相连接；

所述井上控制中心包括人机交互界面、第一音视频交互系统、第一以太网接口和第二控制器，所述人机交互界面通过第二控制器与第一以太网接口相连接，所述第一音视频交互系统与第一以太网接口相连接，所述第一以太网接口通过一交换机与矿区光纤环网相连接；

所述井下钻机控制系统包括第一无线网模块、第二音视频交互系统、比例电磁阀组、传感器组、第一控制器和第二以太网接口，所述第二音视频交互系统通过第一无线网模块与第一控制器相连接，所述比例电磁阀组和传感器组均分别与第一控制器相连接，第一控制器与第二以太网接口相连接，所述第二音视频交互系统、比例电磁阀组和传感器组均与钻进装置（1）相连接；所述第二以太网接口通过一交换机与矿区光纤环网相连接；

所述防爆遥控器包括第二无线网模块、控制单元、液晶显示屏和操作面板，所述操作面板、液晶显示屏和第二无线网模块均与控制单元相连接，所述第二无线网模块与第一无线网模块相连接；

钻机进行全自动施工前需进行钻机位置标定，钻机位置标定包括位置Z1、位置Z2、位置Z3和位置Z4的标定，其中位置Z1为动力头运动最前端，用于自动钻进时卸后端扣及自动起钻时上后端扣；位置Z2用于自动钻进时上前端扣及自动起钻时卸前端扣；位置Z3用于自动钻进时后前端扣及自动起钻时卸后端扣；位置Z4为动力头运动最后端，用于在自动流程中避让钻杆；

具体包括：在导轨标定位置前一小段位移处Z3'嵌入磁性目标，通过导轨两侧磁性目标的不同摆放排列组合以区分四个位置，当动力头霍尔接近开关运动到Z3'时，即会发出信号表明动力头位置即将运动到位，控制器接收信号并将动力头运行速度调整为一个较低速度，当动力头低速运动到Z3时，起拔压力会陡然增高，通过此压力突变判定动力头运动到位，控制器发出指令停止动力头动作。

2.如权利要求1所述的煤矿井下电控自动化钻机，其特征在于，所述履带行走装置（2）包括履带车体、安装在履带车体上的车体平台和四个分别设置在车体平台四个角的稳固油缸。

3.如权利要求1所述的煤矿井下电控自动化钻机，其特征在于，所述履带行走装置（2）还设置有泵站（3）和操纵台（4）。