详细介绍:
炮采掘进钻车凿岩钻孔:冲击式凿岩钻孔主要由下面四种功能组合而成。
1、 冲击;2、进给;3、回转;4、冲洗。
凿岩机所产生的能量借助于机器中的活塞通过钎杆和钎头传递给岩石。在冲击式凿岩中,活塞加速到一定速度来冲击钎尾,冲击能量以应力波的形式传给钎杆。当应力波传到钎头时,能量以钎头作用的形式传给岩石使之破碎。冲击凿岩一般有五个影响穿透作用的参数。
冲击频率;冲击能量;回转速度;推进力;岩粉冲洗状态。
应力波的形状及能量的传递将直接影响其凿孔速度。冲击能量及冲击频率共同构成冲击输出功率。
推进进给有两个作用,一是对凿岩时推动钎杆在岩石中钻进时支承和推进作用,二是退回,当钻孔完成后退出钎杆。最佳推进力随岩石的性质,钎头的尺寸型式而变化。
当进给力不足时将会发生下列影响:
当凿岩机活塞冲击钎杆时,凿岩机不在应有位置,因而钎头有时不能抵住岩石, 只有一小部分能量破碎岩石,而另一部分被消耗掉,影响穿透速度。
由于能量传递不良,使钎尾钎杆螺纹严重磨损,连结松脱,能量变成热能使钎具损耗加快。
由于钎具不到位,回转几乎无阻力空转,扭力很小,强张力波和多种负荷使钎具发生应变,产生变形。
使镶珠和镶片很快磨损,甚至会造成脱落。
当推进进给力过大也会造成下列不良影响:
钎杆和钎尾产生弯曲和磨损;
冲洗困难,不易排渣;
钎头硬质合金迅速磨钝。
所以炮采掘进钻车选用合理的推进进给力,将能提高穿透速度和减少故障。
回转的主要功能是使钎头每次冲击时,钎刃转到一个新的位置,最佳的回转速度应根据岩石类型、钎杆和钎头参数形式的变化而确定。必须使两次冲击之间的回转间距最优化,以便产生尽可能多的岩屑提高穿透能力。
冲洗作用是从孔内清除破碎的岩屑。如果冲洗不足,钻孔中将会发生重复研磨,因而使穿透速度减慢,使钻具严重磨损。严重时还会发生卡钻。
凿岩引起的岩石破碎是由于形成不均匀的应力场。应力场是钎头产生的集中荷载造成的。岩石性能随材料中发生的应力水平而改变。
在紧靠钎头的地方岩石被碎成细粉,在破碎带周围形成一个断裂带,裂纹由两个带之间的边界外开始出现,当一些裂纹达到岩石的自由表面时就出现碎裂。当大裂纹延伸到表面时,将阻止材料内部的一些裂纹扩展,与钎头相邻的岩石发生变形,它的目的是消除钎头下的应力,使应力在高压带中变得均匀。在这个带中破碎的产物是细粉。如果它们来自断裂带粒度更粗。
不同粒度细粉相对量以及他们的细度是凿岩过程中能量消耗参数。如果粒度保持相同,则达到了最高效率,在这种情况下细粉与岩石总破碎量的比值达到最小,岩石破碎效率的进一步改善可以靠控制钎头上载荷(进给力)和钎头的几何形状来实现。
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