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地下矿山、巷道掘进凿岩钎具的选择

发布时间:2021-11-01 | 点击次数:2556 次 | 编辑:迪奥德
  古语云 :“工欲善其事,必先利其器”,凿岩钎具就如同整个凿岩设备的一把刀,被称作“工业发展的牙齿”,对于采矿业来说,钎具的选择与应用有着决定性的影响,合理选用钎具更有助于提高凿岩台车钻孔凿岩效率、钻孔质量和使用寿命。同时,对整个设备的性能、采矿作业的整体成本带来大幅改善。
  凿岩钻具的需求
  凿岩钎具链是整个凿岩系统中的最后一环,整个钎具系统中包含 :钎尾、连接套、钎杆及钎头。
  整个钎具系统要求精准的加工工艺及理想的加工工差,才能使整个系统具有更好的质量及凿岩性能。同样地说,包括钻机、凿岩机及钎具系统在内整个系统,需要根据特殊的凿岩工况及应用进行适度调整。整个凿岩钎具系统需要具备以下要求:
  1.高速钻孔特性。
  现代化的液压凿岩机,为凿岩钻具提供了强大的无与伦比的动力。凿岩钻具在工作过程中,承受着强大的压应力,拉应力,螺纹磨损,磨擦发热以及来自岩石的冲刷。
  2.钻具材料需求特性。
  在上述复杂的情况下,凿岩钻具的材料要求具有四种特性。
  (1) 坚固性。
  要实现最小化的能量损失及理想化的钻孔垂直度,要求钻具材料有良好的坚固性及合理的钻具尺寸。
  (2) 抗疲劳强度。钻具系统在工作过程中,以极高的频率承受极大的压应力及拉应力,则要求钻具有极高的抗疲劳性能。
  (3) 高强度。在高大功率的凿岩机下工作,要求钻具系统有极高的强度,以最大可能减少钻具断裂的可能。
  (4) 高耐磨性。对凿岩钻具来说,高耐磨性可以确保螺纹有更高的寿命。对钻头的合金部分,尤其要求更高。凿岩纤具的上述四大性能,并不是正向关系,甚至会是负相关关系。
  3.钻孔特性。
  在井下凿岩过程中,重要的钻孔特性主要包括以下几方面。
  (1)钻孔直径。孔径的选择需要综合考虑巷道尺寸,钻机规格,凿岩机功率,孔深,爆破方式及岩石硬度情况。综合起来,孔径的选择主要需要考虑:工作面布孔的数量,需要的爆破数量,钻孔精度及破岩颗粒大小,巷道支护的要求,喷浆数量的要求。
  (2)孔深。在设计及布孔之前,需要综合考虑钻孔的深度。实现钻孔深度及凿岩班次的理想化平衡,同样要综合考虑岩石情况、工作计划及班次安排。在巷道作业中,其中最重要的目的是要实现最大化的单次巷道进尺。
  (3)孔的垂直度。同样,影响钻孔垂直度的因素很多。实现更高的生产力,钻孔精度与钻孔速度有同样的重要性。所以,钻孔的质量好坏与每小时钻孔数量多少是同等重要的。理想的垂直孔,可以实现更好的爆破效率。钻孔偏离总体是由于对孔不直,开孔不佳及因岩石工况的偏离。正确的钻具可以最限度减少钻孔过程中的偏离。
  4.排渣。
  高效的钻孔速度离不开有效的排渣效果,相反,将会降低钻具寿命、加速凿岩设备磨损、降低钻孔速度及钻孔精度。总之,如果不能实现有效排渣,整个运营的经济性将大打折扣。
  5.扩孔。
  在巷道钻孔爆破作业过程中,通常会在中心部位使用直径为64-127 mm的掏槽孔。在实际作业中,会先钻进- -小孔35- -45 mm,以确保掏槽孔的精准度并降低钻具的消耗。主要目的是预先获得爆破膨胀的空间,实现更佳的爆破效果及有效深度。
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