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凿岩机四种钻进方法介绍

1冲击钻进

其特点是钻具采用冲孔方式破岩,主要包括冲孔、旋转和清渣三个过程。浅孔、小直径深孔采用凿岩机钻孔,大直径深孔爆破采用潜孔钻机和钢丝绳冲击钻机。1813年,英国人R.treuitick发明了蒸汽冲击钻机。1855年,方塔瑙凿岩机获得法国专利。自此,凿岩机具的不断发展,使凿岩技术发生了根本性的变化。

重庆凿岩机适用于中硬及以上岩石的钻进。孔径一般为35-65mm,深度不超过15m。按功率分为气动、液压、电动和内燃四种。目前,风动凿岩机(图1)应用最为广泛,后两种应用较少。液压凿岩机具有钻进速度快、功耗低、噪声低等优点,在一些国家得到了广泛的应用。

凿岩机的钻具由钻头、杆和尾组成。在浅孔钻进时,通常将钻杆尾端与钻杆连成一体,在钻杆上安装活动钻头。钻头、杆和尾很少使用。钻深孔时,将钻尾、钻杆、钻头分开制作,随着炮孔的加深,钻杆逐根加长。钻机安装在气腿、钻架或凿岩台车上钻孔(见岩巷掘进)。目前广泛应用于层状或柱状硬质合金钻头(图2)。为了钻浅孔,我们通常使用扁平合金钻头。在裂隙发育的岩石中进行深孔或浅孔钻进,通常采用十字形或T形钻头。柱状合金钻头适用于冲击能量大、转速低的凿岩机,可钻直径大于40mm的孔。钻杆用于传递冲击能量和扭矩,由六角或圆形空心合金钢制成。钻尾直接承受活塞的冲击,其形状和尺寸取决于凿岩机的类型。尾、杆、钻头应根据使用条件和材料进行热处理,以提高使用寿命。凿岩形成的石粉通过钻杆中心孔的压力水从眼底排出。及时清除岩屑,可提高钻进速度,减少粉尘,改善环境卫生。

重庆凿岩机2.png


潜孔钻机的特点是冲击器随钻头进入孔底。其优点是钻杆传递的冲击能不存在能量损失,炮孔深度对钻进速度的影响小,钻进噪声低。在中硬及以上矿岩中钻直径80250mm的深孔是一种经济有效的设备。广泛应用于地下深孔崩落法和中小型非煤露天矿。潜孔钻机的钻进机构包括冲击器、钻头和钻杆。冲击器产生冲击效应。钻头直接安装在冲击器上。钻杆将冲击器送入孔内,孔外旋转机构带动冲击器旋转。从钻杆排出的压缩空气或高压水将岩屑排出孔外。钻孔时,随炮孔加深,钻杆加长。潜孔钻常用圆柱形合金钻头。目前潜孔钻机多采用高风压、高冲击能量、低冲击频率的冲击器。

2旋转凿岩钻头是在推动和旋转的作用下压入,连续切割岩石。适用于煤层、粘土、软、中硬岩。19世纪80年代,手持式电钻开始使用,先后出现了带有推进机构的框架式电钻和露天采矿用旋转钻机。钻尾钻具包括旋转钻杆。钻头切割岩石,螺旋钻杆传递扭矩,去除岩屑。

3旋转冲击凿岩机采用旋转冲击凿岩和冲击凿岩的方法对岩石产生冲击和冲击。钻头和钻头由钻头组成。三牙轮钻头应用广泛。其结构见图3

4此外,还有一种火钻法,就是用火焰喷射器在岩石上钻孔。它只适用于在石英含量高的超硬岩石中钻孔


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