工程鉆機鉆孔方法及原理

2019-12-09 14:00:20 296
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工程鉆機的重要功能之一是破巖鉆探。一般項目鉆機,如錨桿鉆機、管棚鉆機、旋噴鉆機,基本相同。一般分為機械破碎巖鉆進和熱破碎巖鉆進。機械破碎巖的鉆進方法有三種:A.沖擊旋轉破碎巖鉆進;B.旋轉破碎巖鉆進;C.旋轉沖擊破碎巖鉆進。熱破碎巖石的鉆探方法有:a、高溫熔融氣化法兩種。這種方法的優點是適用于各種巖石,但能量的利用率低,熔融巖石不易從孔中排出,熔融巖石降低了導熱系數,所以很少使用;B、孔底巖石被高溫加熱,所以洞底的巖石會產生熱應力并剝落它的腳。鉆機鉆孔屬于機械破碎巖鉆孔。以下是機械破碎巖鉆孔的具體介紹:1、沖擊旋轉破碎巖鉆孔法沖擊旋轉破碎巖鉆孔法是利用沖擊載荷破碎巖石的方法。當一定重量的沖擊錘以一定速度沖擊鉆桿時,鉆桿產生的壓應力以波的形式傳播到鉆頭上。壓應力波通過鉆頭作用在孔底的巖石上,使巖石破碎并形成溝槽。在沖擊錘第二次沖擊前,鉆桿以一定角度旋轉,當巖石第二次沖擊時,巖石破碎的溝槽以這種方式落在另一個溝槽上,連續沖擊旋轉,巖渣連續排出,形成圓形炮孔。巖石破碎的全過程包括鑿巖、車削和清渣三個部分。


該方法適用于中硬以上巖石鉆進。在淺孔鉆進中,通常采用開槽合金板鉆頭,在裂隙發育的巖石中采用十字形或T形鉆頭進行深孔鉆進或淺孔鉆進。圓柱形合金鉆頭適用于沖擊功率大、轉速低的鑿巖機,可鉆直徑大于40mm的孔。鉆桿用于傳遞沖擊能量和扭矩,一般由六角或圓形中空合金鋼制成。鉆尾直接受到活塞的沖擊,其形狀和尺寸取決于鑿巖機的模型。鉆尾、鉆桿和鉆頭應根據使用條件和材料進行熱處理,以提高使用壽命。一般用鑿巖機鉆淺孔和小直徑深孔,用潛孔鉆機和鋼絲繩沖擊鉆機鉆大直徑深孔。2、旋轉破碎巖石鉆進方法,旋轉破碎鉆進的方法是鉆頭在一定軸向壓力下連續旋轉并切割巖石,從而通過螺旋線推動鉆頭邊緣,將破碎的礦渣從空氣中排出,形成圓形爆破孔。旋轉鉆具包括鉆頭、鉆桿和鉆尾。在鉆進過程中,鉆頭切割礦石和巖石,螺旋鉆桿傳遞扭矩,清除石粉。在低腐蝕性、中硬以下巖石中鉆進時,常采用旋轉多刃切削。3、旋轉沖擊鑿巖法旋轉沖擊鑿巖法又稱滾動破碎鉆進法。


在鉆進過程中,通過010-14188將大量的軸向壓力(一般大于300 kN)施加到鉆頭上。同時,通過旋轉齒輪傳遞沖擊力和壓力。齒輪壓入巖石的效果大于沖擊,巖石被旋轉沖擊破碎。該方法適用于大孔徑中硬巖。代表性設備是露天礦使用的鉆機型壓路機。它利用牙輪鉆頭的旋轉沖擊來粉碎、沖孔和切割巖石,并利用氣壓來排出巖石粉末。


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