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常用凿岩方式有哪些？

能源矿产资源 2020-11-09 21:08 2 35108

常用凿岩方式有哪些？

#采矿#

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用凿岩机具在矿岩中钻凿炮孔的工序称为凿岩。目前主要采用机械凿岩法，根据钻具动作方式分冲击式、旋转式和旋转冲击式。此外，还有火力凿岩法，利用火焰喷射器在矿岩中钻炮孔（仅适于在含石英高的特硬岩石）。
（1）冲击式凿岩法。特点是钻具以冲凿方式破岩，包括冲凿、回转和清渣三个主要过程。用凿岩机钻浅孔和小直径深炮孔，用潜孔钻机钻大直径深炮孔。
1）凿岩机（风钻）。凿岩机适于在中硬以上岩石中凿岩，炮孔直径通常为35~65mm，深度一般不超过15m。按动力分气动、液压、电动和内燃四种。目前以气动凿岩机（图2-1）
应用最广，后两者应用很少。液压凿岩机钻速快、动力消耗少、噪声低，正在一些国家推广应用。凿岩机的钻具由钎头、钎杆和纤尾组成。钻浅孔时通常钎尾与钎杆为一整体，钎杆上安活动钎头。钎头、钎杆和纤尾成一整体的钎子已很少应用。钻深孔时，钎尾、钎杆、钎头分开制作，随炮孔加深将钎杆逐根接长。凿岩机装在气腿上、钻架上或凿岩台车上钻孔。目前广泛应用镶片状或柱状硬质合金的钎头。钻浅孔多用一字形片状合金钎头，钻深孔或在裂隙发育的岩石中钻浅孔，多用十字形或丁字形钎头。柱状合金钎头适用于大冲击功、低转速的凿岩机，钻直径大于40mm的炮孔。钎杆用以传递冲击能量和转矩，由六角形或圆形中空合金钢制成。钎尾直接承受活塞冲击作用，形状与尺寸随凿岩机型号而定。纤尾、钎杆和纤头都需根据使用条件和材质进行热处理，提高使用寿命。
凿岩形成的岩粉通过从钎杆中心孔射出的压力水自孔底不断排出孔外。及时清除岩粉，可提高凿岩速度，减少粉尘量，改善环境卫生。

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2）潜孔钻机。特点是冲击器随钻头潜入孔底凿岩。优点是无钻杆传递冲击功的能量损失，炮孔深度对钻孔速度的影响小，凿岩噪声低。在中硬以上矿岩中，钻凿直径为80-250mm的深孔时是经济有效的设备。在井下深孔崩矿和中小型非煤露天矿中应用较广。
潜孔钻机的钻孔机构包括冲击器、钻头和钻杆。冲击器产生冲击作用，钻头直接安在冲击器上，钻杆将冲击器送入孔内并由孔外的回转机构带动旋转。从钻杆射出的压气或高压水将岩粉排出孔外。钻孔时随炮孔加深将钻杆接长。潜孔钻机常用柱状合金钻头。目前潜孔钻机有采用高风压、大冲击功和低冲击频率冲击器的趋向。
（2）旋转式凿岩法。钻头在推压和旋转作用下压人，并连续切削岩石，适用于煤层、黏土、软和中硬以下的岩石。19世纪80年代开始使用手持式电钻，以后相继出现带推进机构的架式电钻和露天矿用旋转钻机。旋转凿岩的钻具包括钻头、钻杆和钻尾三部分。钻头切削矿岩，螺旋形钻杆传递转矩和排除岩粉。
（3）旋转冲击式凿岩。露天矿使用的牙轮钻机利用牙轮钻头的旋转冲击对岩石产生碾压、冲凿和切削作用破碎岩石，并用压气排出岩粉。牙轮钻机的钻具包括钻头和钻杆。三牙轮钻头应用最广。

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