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潛孔鉆機(jī)工作原理

潛孔鑿巖的實(shí)質(zhì)，是在鑿巖過程中使沖擊器潛入孔內(nèi)，以減小由于釬桿傳遞沖擊功所造成的能量損失，從而減小孔深對(duì)鑿巖效率的影響。潛孔鑿巖的鑿巖設(shè)備是潛孔鉆機(jī)，我國(guó)地下礦山常用的有YQ-80、YQ-100及QZ-165等型號(hào)，在堅(jiān)固性系數(shù)f=8?14的礦巖中鉆鑿孔徑為80～165毫米的深孔，能獲得較高的鑿巖速度。

概述

圖1為YQ-100型潛孔鉆機(jī)的外貌，由回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、推壓機(jī)構(gòu)、支承機(jī)構(gòu)和沖擊機(jī)構(gòu)等部分組成。

圖1

2巷立柱式

潛孔鉆機(jī)是沖擊回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與一般鑿巖機(jī)不同，其配氣和活塞往復(fù)機(jī)構(gòu)是獨(dú)立的，即沖擊器，如圖2。其前端直接聯(lián)接鉆頭，后端聯(lián)接鉆桿。鑿巖時(shí)沖擊器潛人孔內(nèi)，通過配氣裝置（閥），使沖擊器內(nèi)的活塞（錘體）往復(fù)運(yùn)動(dòng)打擊釬尾，使得鉆頭對(duì)孔底巖石產(chǎn)生沖擊。沖擊器在孔內(nèi)的高速回轉(zhuǎn)，則是由單獨(dú)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，即由孔外的電動(dòng)機(jī)或風(fēng)動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置，通過接在沖擊器后端的鉆桿來實(shí)現(xiàn)的。鑿巖時(shí)產(chǎn)生的巖粉，由風(fēng)水混合氣體沖洗排出孔外，混合氣體是由排粉機(jī)構(gòu)經(jīng)鉆桿中心注入沖擊器的，再經(jīng)沖擊器缸體上的氣槽進(jìn)入孔底。

圖2

潛孔鉆沖擊器

3鉆孔機(jī)械

分為鑿巖機(jī)和鉆機(jī)兩類，鉆機(jī)又有露天鉆機(jī)和井下鉆機(jī)之分。

①鑿巖機(jī)：用于在中硬以上的巖石中鉆鑿直徑為20～100毫米、深度在20米以內(nèi)的炮孔。按其動(dòng)力不同可分為風(fēng)動(dòng)、內(nèi)燃、液壓和電力鑿巖機(jī)，其中風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)應(yīng)用最廣。

②露天鉆機(jī):按破碎礦巖的工作機(jī)構(gòu)不同,分為鋼繩沖擊鉆機(jī)、潛孔鉆機(jī)、牙輪鉆機(jī)和旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)。鋼繩沖擊鉆機(jī)因效率低，已逐漸被其他鉆機(jī)代替。潛孔鉆機(jī)用鉆桿帶動(dòng)風(fēng)動(dòng)沖擊器和鉆頭一起旋轉(zhuǎn)，利用風(fēng)動(dòng)沖擊器的活塞沖擊鉆頭破碎礦巖，通常用在中小型礦山中鉆直徑80～250毫米的炮孔。牙輪鉆機(jī)用牙輪鉆頭的輾壓作用來破碎礦巖,適于在硬礦巖上鉆直徑150～440毫米的孔,它具有效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度小的優(yōu)點(diǎn)，在大中型露天金屬礦中得到廣泛應(yīng)用。潛孔（或牙輪）鉆機(jī)由沖擊器（或鉆頭）、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、提升機(jī)構(gòu)、加壓裝置、行走機(jī)構(gòu)、排渣系統(tǒng)、鉆架和鉆桿組成。旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)只適于鉆較軟的礦巖和煤。

③井下鉆機(jī)：鉆鑿孔徑小于 150毫米的井下炮孔時(shí)，除應(yīng)用鑿巖機(jī)外還可應(yīng)用 80～150毫米的小直徑潛孔鉆。在煤或較軟礦巖中鉆直徑70毫米以下的炮孔時(shí)，一般用電力鉆或風(fēng)鉆，由電動(dòng)機(jī)（或氣動(dòng)馬達(dá)）帶動(dòng)鉆桿鉆孔，鉆出的巖（煤）屑經(jīng)鉆桿上的螺旋槽排出。潛孔鉆機(jī)在國(guó)外的發(fā)展

近幾年．國(guó)外著名的潛孔鉆機(jī)制造公司又相繼推出了一系列新產(chǎn)品。如Sanvik的TITONl00型潛孔

履帶式潛孔鉆機(jī)，Atlas Copco的ROC L830型潛孔鉆機(jī)口’6】。ROC L830型

潛孔鉆機(jī)配備了提供氣壓3MPa的壓縮機(jī)。裝備了獨(dú)特的筒形輸送系統(tǒng)，可操作最大直徑為140mm的

鉆管。

這些設(shè)備的共同特點(diǎn)是自動(dòng)化程度越來越高，部分功能實(shí)現(xiàn)智能化i GPS技術(shù)在這些鉆機(jī)上的應(yīng)用，

實(shí)現(xiàn)了臂架自動(dòng)定位，節(jié)約了現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)記和定位的時(shí)間，改善了作業(yè)效率，使操縱員能夠集中精力監(jiān)視鉆孔的進(jìn)程。同時(shí)，更加注重安全和環(huán)保以及人機(jī)關(guān)系的改善。隨著最新的發(fā)動(dòng)機(jī)排放法規(guī)、機(jī)動(dòng)性、智能操縱和環(huán)保法規(guī)Tier 3/歐ⅢA排放法規(guī)的實(shí)施影響，大多數(shù)國(guó)外著名鉆機(jī)制造公司都采用了符合排放標(biāo)準(zhǔn)的柴油機(jī)。