影响凿岩钎具效率的因素

2018-07-27 10:34:49 金伯仕 176

影响凿岩钎具效率的因素


凿岩效率除了与硬质合金牌号的正确选择有关,还受很多因素的影响,主要是钎头形状、岩石硬度、压缩空气压力、排粉方法、炮眼直径和炮眼深度等。


钎头形状

 

钎头形状直接影响到炮眼的断面。大多数钎头凿岩的炮眼断面,都是多角形的,而不是圆的。所以形成多角形的断面是由于钎头压沿自己的轴旋转时,偏向炮限的侧而形成的。在凿岩过程中,钎杆不是以固定轴旋转,而是在炮眼中自由地摆动。这种情况在实际供应中,只要仔细观察便可见到。钎头形状不同,凿岩时所获得的炮眼断面也不同。

 

炮眼断面的边形为所使用钎头刃口瓣数加一。在采用大直径钎头黹岩时,孔形不圆的现象更加显著。孔形不圆会增加眼底断而和周边长度,而眼底周边的岩石最难破碎。因此,在很大程度上会影响凿岩速度。孔形不圆还会阻碍钎头的正常旋转。对于深孔凿岩,影响则更大,甚至会造成扭断钎杆或造成卡钎现象。由于孔形不圆所造成的一些影响,近年来,已开始进行研究,寻求解决办法。如改变钎头形状,加厚工作刃部的厚度,提高风压等。但尚未彻底解决,有待进一步研究。

 影响凿岩钎具效率的因素

岩石性能

 

影响凿岩速度的岩石性能,主要是粘性、硬度和弹性。岩石的粘性,是岩石抵抗破碎成小块的能力。岩石的粘性与岩石的构成、成分;颗粒大小、形状;胶结物数量、成分以及含水分程度等有关。致密和均质岩石,各方向粘性是相同的,非均质或层状岩石,各方向的粘

性是不相同的。岩石的硬度也和粘性一样,决定于岩石颗粒问的连接力。但是,岩石的硬度是抵抗尖锐工具钻入它的能力。岩石的弹性是指作用于岩石上的外力消失后,它能恢复原来形状和体积的能力。所有岩石都有弹性。岩石的弹性,对冲击凿岩时,有明显的影响。

 

压缩空气压力

 

压缩空气压力对于凿岩速度有很大的影响。压缩空气压力降低,凿岩机的相对供应率随之降低。

 

我国现在供应中使用的几种凿岩机01-30、01-45、01-38及YT-25型,其工作压力应在5个大气压以上,才能保证正常作业。有许多矿山曾采用提高风压的措施,以提高凿岩速度。但是,一般风压最好是在5~8个大气压之间为宜。如过高时,凿岩机零件和风管的损坏就会增加。若低于5个大气压时,凿岩速度会显著下降。根据试验,凿岩时压缩空气消耗最小的是7个大气压,单位长度炮眼所消耗的功,以6~6.5个大气压时为最小。

 

岩粉清除

 

冲击凿岩时,炮眼中形成岩粉堆集,会大大地降低凿岩机的供应率,特别是在垂直或倾斜向下凿岩时,所积存的岩粉如不及时排除,就会增加重复破碎,降低凿岩速度。从炮眼中排除岩粉的方法,主要有两种:即吹风法和水洗法。吹风法排粉,会增加空气中的含尘量,对井下操作的工人身体健康有害,现在井下作业已禁止使用。常用的方法是用水冲洗。这种方法不仅可以有效地排除岩粉,而且可以提高凿岩速度,增加凿岩工具的耐磨性和显著地改善劳动条件。采用这种方法可以保证井下的含尘量在0.2毫克以下。

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炮眼直径

 

增加炮眼直径,在单位时间内的凿岩速度就会降低。而减小直径,凿岩速度就可以提高。炮眼直径从40毫米增至60毫米时,凿岩速度降低一倍以上。另一方面,炮眼直径增加,相应地就要采用大直径的药包。药包直径增大,还能提高炮眼的利用率,炸药能完全爆炸,爆破产物中,有毒的氧化氮含量减少。根据试验,采用40毫米的药包代替标准药包,在其他爆破条件相同时,工作面上的炮眼可以减少约33.3%,炮眼利用率可以提高15%,爆破材料消耗减少42%,炸药消耗量降低13%。

 

小直径钎头在一些矿场曾进行过一段时间的试验和推广,不同程度的取得T-些成果,但未全面推广使用。现在使用的钎头直径最普遍地仍是40~43毫米,个别矿场为46毫米。

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炮眼深度

 

炮眼深度对掘进速度和作业循环时间有极重大的影响。炮眼深度增加,凿岩速度降低。当炮眼达到一定深度时,由于钎杆的弹性变形和炮眼壁的摩擦增加,钎杆冲击能的损失也增加。炮眼深度的变化引起凿岩速度的变化。在不同硬度的岩石中,是不相同的。在较坚硬的岩石中,则影响不大。一般来说,在压缩空气压力足够的情况下,炮眼深度在3~3.5米以下,凿岩速度变化不大。根据试验,在不同岩石头中,使用硬质合金钎头凿岩时,炮眼深度与凿岩速度的测验结果。


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