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凿岩方法概况

发布日期:2019-09-07  浏览次数:287
 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,凿岩可分为机械凿岩法和新式凿岩法两类。机械凿岩应用最广泛。

机械凿岩按破碎机理可分为冲击式凿岩法、回转式凿岩法、冲击回转式凿岩法。

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。

回转式凿岩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。

凿岩方法概况

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。

新式凿岩法主要有热力破岩法、水力破岩、超声波破岩、电磁破岩、水电效应破岩和电子束破岩等其他方法。

 
关键词: 采矿
 
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