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凿岩介绍

凿岩介绍

所谓凿岩,就是在岩石(或矿石)上钻凿炮孔。岩石是凿岩作业的工作对象,它的物理力学性质对凿岩爆破有很大关系。

露天矿山常称深孔凿岩作业为穿孔,某些部门(如煤炭系统)称凿岩为钻眼;有时也将回转切削钻孔方式称为钻眼,它主要用于煤层及软岩的凿岩作业。

早在1800多年以前,在中国四川邛川一带就有钻凿天然气井的实践。1637年宋应星在《天工开物》一书中详细描绘了中国古代凿孔工艺。19世纪欧洲蒸气和压气凿岩机的出现,大大提高了凿岩速度,使凿岩成为一门专门的工程技术。

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凿岩分类

在矿山采掘工作中,凿岩直接影响后续工序和工程施工的速度、质量、安全和成本。应根据岩石条件和作业要求选择合理的凿岩机具和工作方式。按破碎岩石的不同方法,凿岩可分为机械和非机械破碎岩石两类。机械凿岩应用最广泛。

机械方法凿岩 按破碎机理不同,可分为四种方式:冲击破碎用于破碎坚硬岩石。冲击式凿岩机用这种方式破碎;切削破碎,它是回转钻机和电钻用这种方式破碎,常用于破碎软岩和煤层;碾压破碎用于破碎中硬到坚硬岩石,牙轮钻机用这种方式破碎;磨削破碎用于破碎硬岩取岩芯。金刚石钻机用这种方式破碎。

这几种方式也可综合使用,旋转-冲击钻机是切削和冲击方式的综合,钻粒钻进兼有磨削、碾压、切削、冲击四种作用。

非机械方法凿岩 有高压水射流凿岩、热力凿岩和激光、电子束、超声振动切削以及等离子焰等其他方法。

凿岩冲击式凿岩法

冲击式凿岩法主要是利用作用在钎头上的冲击力,使钎头的刀刃切入岩石,将岩石破碎。每冲击一次后,下一次冲击前钎子转动一定角度,使钎刃在第二次冲击岩石时,调换一个位置,从而顺序逐层地破碎岩石。

冲击式凿岩法保证钻进的必要条件是:

(1)钎头冲击岩石时,单位接触面积上的冲击力必须大于岩石的动载抗压入强度,并能辅助剪切掉两次冲击凿痕所夹的扇形面积;

(2)钎头材料的强度必须大于岩石的强度,并具有足够的韧度,以避免钎头过早损坏。

冲击式凿岩法的特点:(1)岩石抗冲击强度大大小于静载下抗压强度,在坚硬岩石中破碎效果好;(2)钻眼时,所需轴向推力小,钎头磨损和消耗在磨擦上的功小;(3)在软岩中形成的凿痕体积小,从凿痕内排出岩粉困难,钻眼效率低;(4)岩石破碎过程不连续,冲击频率低时钻眼速度慢;此外,风动凿岩机工作时震动噪音大,粉尘较高。根据上述特点,冲击式钻眼法主要应用于坚硬和磨蚀性岩石中钻眼。

凿岩回转式凿岩法

回转式钻眼法是在钎头上加以轴向推力P1,使钎刃切入岩石,同时给钎头以回转力矩P2,使钎刃不断切削眼底岩石,如图1所示,同时它利用螺旋形钎杆将破碎的岩屑或岩粉自动排出,这样连续不断的动作,钻出了炮眼。

保证钻进的两个必要条件:(1)轴向推力必须大于岩石的抗压强度。(2)回转力矩所产生的切削力必须大于岩石的抗剪切强度。

回转式钻眼法的特点:(1)呈连续剪切破碎,钻进纯工作时间长,能量利用率较高;(2)回转式钻机工作中振动、噪音和粉尘较低;(3)必须静力压入岩石,所需轴推力大,导致钻头与岩石摩擦阻力增加,钻头磨损增大;轴推力增大亦导致设备笨重。根据上述特点,回转式钻眼法常用于软岩和磨蚀性不大的岩石。

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凿岩影响因素

(1)硬度,是指岩石抵抗工具侵人的能力。凡是用刃具切削和压挤方法破碎岩石时,都必须首先将工具压人岩石才能达到目的。岩石硬度越大,凿岩越困难。

(2)韧性,又叫韧度,是岩石抵抗冲击工具侵人的能力。所以也叫动力硬度。韧性大的岩石易钻进,但不易爆破。

(3)弹性,是指岩石在去掉外力后,自动恢复其原来形状和体积的能力。在弹性大的岩石上凿岩时,所做的功,很大一部分消耗在岩石变形上,因而岩石不易被破碎。

(4)脆性,岩石受力后几乎不发生残余变形就受到破坏的性质。脆性大的岩石,凿岩、爆破均容易。

(5)塑性,是指岩石受力后有明显残余变形的性质。塑性大的岩石,凿岩、爆破均较困难。,岩石的变形性质(弹性、脆性、塑性)与受力条件有一定关系。在三向受压或高温下,塑性会显著增加,在常温下,具有脆性的岩石,此时也能变成塑性体。在冲击荷载作用下,岩石的脆性又会显著增加。如岩石在凿岩、爆破等冲击荷载作用下,大多数岩石呈脆性破坏。

(6)层理,是指岩石沿层理面分裂的性质。

(7)节理,是指岩石上的裂隙。此外,还有岩石的含水性和碎胀性,对凿岩和爆破也有一定的影响。

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凿岩介绍常见问题

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凿岩凿岩机

以冲击回转或冲击与旋转切削联合作用破碎岩石的钻孔机械。广泛用于矿山采矿、巷道掘进和各种岩石工程中钻凿爆破孔和各种用途的钻孔。可钻孔径20~230mm、最深达50m的炮孔。

凿岩类型

凿岩机按动力分为气动凿岩机、液压凿岩机、电动凿岩机和内燃凿岩机四类,后两类在矿山很少应用;按支承方式分为手持式凿岩机、支腿式凿岩机、向上式凿岩机和导轨式凿岩机四种;按冲击频率分为低频(<17Hz)、普通频率(27~33Hz)和高频(>42Hz)三类。按转钎方式分为内回转式和外回转式,前者用螺旋棒棘轮机构驱动钎具间断旋转,后者用独立气马达或液压马达驱动钎具连续旋转。

凿岩基本构造

主要由冲击机构、配流机构、转钎机构、排碴系统等组成。利用配流阀交替地向冲击活塞前后腔内供给压缩空气或压力油,推动冲击活塞往复运动冲击钎杆,输出冲击能凿碎矿岩。回程时由螺旋棒棘轮机构驱动钎具转动 一角度或由气马达或液压马达驱动钎具连续旋转,使钎刃每冲击 一次后转移到新位置再冲凿,凿碎的岩碴靠压力水或压缩空气经钎杆中心孔进入孔底,将其吹出孔外,从而形成钻孔。使用的钎具由钎头、钎杆和钎尾组成。钻浅孔(≤5m)时用整根钎杆,钻深孔时用接杆钎杆和分体钎尾。钻头主要采用球齿式,少数使用一字或十字刃型的。

凿岩主要性能指标

(1)冲击能 即冲击活塞对钎具所做的功。一般是冲击能愈大,钻孔速度愈快;钻孔直径愈大要求的冲击能也愈大。20世纪80年代,凿岩机输出的单位孔底面积冲击能达到5~20J/cm2。(2)冲击频率 即冲击活塞每秒钟冲击钎具的次数。一般是频率愈高,钻孔速度愈快。气动凿岩机的频率范围为20~50Hz,液压凿岩机的频率范围为30~70Hz。(3)转钎速度 其大小取决于岩石性质、钻孔直径等因素。转速过低,钻孔速度减慢;转数过高,将导致能量损失和钎头过度磨损。一般岩石愈硬和孔径愈大,转数就愈低,反之则高。钻孔直径27~230mm的凿岩机转钎速度范围从0~300r/min到0~60r/min。(4)轴推力 沿钎杆中心线保持钎头与孔底紧密接触的作用力。此值有一个最优值,过大或过小的轴推力都不能提高钻孔速度。此外,排碴好坏也是影响钻孔速度的重要影响因素,供水量和压气量要保持排碴速度大于其在介质中的悬浮速度。

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凿岩介绍文献

古河凿岩机械介绍 古河凿岩机械介绍

古河凿岩机械介绍

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页数: 18页

c:\iknow\docshare\data\cur_work\nshu.cn\ 古河凿岩机械 古河凿岩机械 (上海 )有限公司的主打产品为, F1~F70(1 吨~ 70 吨)破碎锤。壳体有三角形壳体、 立式(侧板式)壳体和 T-BOX(静 音形 )三种壳体可供选择。钎杆有十字形钎杆、平头形钎杆、楔形钎 杆及夹芯形 4 种钎杆。其中破碎锤本体和钎杆从日本古河公司进口, 壳体完全按照日本古河的图纸和加工工艺在中国生产。 对出厂的每台 破碎锤都需经过极为严格、 全面的测试。并且每台销售出去的破碎锤 都建立了详细的档案。 经营范围包括: 在中国国内市场销售液压破碎 锤、液压钳、液压露天钻及隧道台车等。 日本古河机械金属株式会社创建于 1875 年,精研凿岩设备。 1914 年成功研制开发了日本第一台凿岩机,奠定其作为生产、发展 及设计凿岩机的领导者地位。 古河产品迄今获得全球七十多个国家的

凿岩钎杆用中空钢热穿-热轧法生产工艺介绍 凿岩钎杆用中空钢热穿-热轧法生产工艺介绍

凿岩钎杆用中空钢热穿-热轧法生产工艺介绍

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页数: 8页

凿岩钎杆用中空钢热穿-热轧法生产工艺是一种生产中空钢的工艺方法,其主要工艺过程是:用特制中频感应器加热管坯,采用曼内斯曼式二辊穿孔机斜轧穿孔,阿塞尔式三辊轧管机轧管减径,六辊轧机一次热轧成型生产中空钢。

坑探凿岩凿岩机

凿岩机按照使用动力不同可分为:内燃、电动、风动和液压等类型;按照 支承与推进方式分为:手持式、支腿式和导轨式。

内燃凿岩机是由汽油机和凿岩机构成的手持式凿岩机,主要用于交通不便、流动性大的工作场所,在露天进行干式作业。附加旁侧供水和尾气净化等装置,也可用于中硬以下岩石的短浅坑道。中国有YN23、YN25、YN30A等型号的内燃凿岩机。

电动凿岩机多是由电动机直接驱动的支腿式凿岩机(图1),中国有YDT30和 YDT35型,其冲击机构有压气活塞式和偏心块式。电动凿岩机的能量利用率高,经济效益和劳动条件较好,可用于中硬岩石的短浅坑道。

风动凿岩机需要压缩空气动力系统,能量利用率低,劳动条件也较差。但在中硬以上岩石中,凿岩速度较高,坚固耐用,维修方便,所以在坑探工程中广泛应用气腿式和轻型导轨式风动凿岩机。

液压凿岩机是采用循环的高压油作为驱动介质的凿岩机,与风动凿岩机 相比,具有节能、高效、低噪声以及易于调节参数与自动控制等优点。中国在坑探工程中应用了YYG-30型轻型导轨式液压凿岩机。

凿岩台车是能满足凿岩机支承、推进、凿岩、退钎、变位(角)与行走等要求的机械化凿岩设备。中国地质矿产部研制的SYT-18双臂轨轮式液压凿岩台车(见彩图),体积小、重量轻。与DK-1装岩机、CJ-12柴油机车,YS-25梭车配套组成了小断面中深坑道机械化作业线。(见彩图)

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凿岩支架装夹凿岩机部分

架体头部装有压板二块,由两个螺杆连接,杆上套两个弹簧将其穿连,压板中部制成圆形弧面,与凿岩机缸体外表板贴压,下压板螺杆上装有环形掏子,将上压板之弯钩套住,并由螺杆弹簧紧压,故凿岩机很坚固地装置在压板上。在下压板与架体用销钉联接,使凿岩机能自由地向水平或向上方进行凿岩工作 。

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凿岩支架简介

凿岩支架,(俗称气腿子)是一种轻便的支持凿岩机的工具。在水平送道,采准和切割等作业中利用它支持手持式凿岩机进行作业,以代替笨重的立柱式支架。它的特点是携带和操作简便,工作时占用面积较小,以及顶底板的高度不受限制。它是一种减轻工人体力劳动,提高劳劲生度率的有效工具之一。因此在国外早已探用这种工具,做为支持手持式凿岩机进行凿岩的工具 。

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