欢迎来到重庆茂莲机电设备有限公司官网!

您现在的位置:首页 > 信息动态  > 公司动态

岩凿台车的性能

返回列表

信息来源:www.cqmljt.com | 发布时间:2020年04月28日

  钻进效率、成孔质量和配件与能源的消耗,这三个因素决定了机主的经济效益。它们又常常是相互矛盾对立的,在具体的工程实际中需要就某个方面做出妥协,以满足工程的总体进度安排。

  钻进系统是凿岩台车的核心部分。正确设置、调整钻进系统工作参数,并选择合适的凿岩钎具,可以提高凿岩台车的使用性能,降低掘进作业成本。影响凿岩台车钻进性能的因素主要包括以下3个方面:一是钎具的结构,二是岩孔的冲洗速度,三是工作参数。

  1.钎具
合理选用钎具有助于提高凿岩机钻孔凿岩效率、钻孔质量和使用寿命。凿岩机的钎具主要有钻头、钎杆以及钎尾等凿岩用具。

(1)钻头
一般来讲,钻头分为钮扣钻头、片状钻头、复合片齿钻头3种,本文仅介绍应用最为广泛的钮扣钻头。
钮扣钻头通常作一次性使用,其优点是:齿冠纯化缓慢,不需要中途更换和修磨钻头,有利于加速工程进度和减轻工人劳动强度;钻头最大直径不受限制,制造方便。其缺点是:不适用于钻凿单轴抗压强度高于350MPA的极坚韧的岩层;带有15°~45°外倾角的外侧钮扣承受弯曲应力,容易发生损坏;使用寿命较短,一般仅为片状钻头(反复修磨用)寿命的2/3,为复合片齿钻头的1/2~1/3。

  钮扣钻头的钮扣数量、钮扣布置、钮扣形状,与凿岩效果的好坏有很大关系。钻头上钮扣的数目与钻头直径、结构形式和承受冲击能量大小有关,一般可分为4颗、7颗……14颗等多种。钮扣布置的原则是破岩有效、负担合理、磨损均匀、安装牢固、修磨方便,钮扣钻头所用钮扣的常见布置方式如图1所示。

  钮扣的形状主要有子弹头状和球状2种,如图2所示。子弹头状钮扣拥有更高的凸起度,钻头穿透速率较高,钻孔的平直度远远高于球状钮扣钻头,凿岩钻孔清洗效果也较好。一般情况下,应优先选用配置子弹头状钮扣的钻头。但在某些坚硬且具有磨蚀性的岩层中钻凿时,应选用配置球状钮扣的钻头。因为在该类岩层中钻凿时,球状钮扣比子弹头状钮扣使用寿命长。

  若钮扣磨损严重,不仅会使凿岩机钻孔时穿透速率降低、钻孔偏差增大,还会引起钻头本体磨损加剧、旋转扭矩减小,钎具使用寿命降低。

 

  (2)钎杆
钎杆横截面分2种:一是六角形截面,二是圆形截面。圆形截面钎杆与六角形钎杆相比,其优点是横截面积较大,制造材料用量多,钎杆的硬度较大,钻凿的孔偏差较小。圆形截面钎杆的缺点是对岩渣的冲洗效果较差,在岩石裂缝较多的岩层钻孔时,容易出现卡钻。尤其是在钻凿直径45MM以下的岩孔时,卡钻的危险更加严重。

钎杆主要有标准型和加速型2种类型,如图3所示。标准型钎杆两端都为外螺纹结构,其优点是结构简单、可靠,价格便宜。缺点是:与钎尾连接时必须通过连接套连接;螺纹连接容易松动,由此导致钎杆连接点的能量损失大。

加速型钎杆的一端为内螺纹,另一端为外螺纹,与标准型钎杆相比具有以下优点:一是穿透速率高,钎杆连接点的能量损失小;二是螺纹连接更加紧密,传递能量效果更好。其缺点是结构复杂,加工工艺要求高,且价格要比标准型钎杆高。一般来讲,选用钎杆应遵循2项原则:一是尽量选用具有完整耦合设计的可接长加速型钎杆;二是尽量选用与钻孔直径差不多的钎杆。

(3)钎尾
钎尾的主要作用是传递扭矩、推进压力、冲击压力,其不仅要能够承受冲击能量,还要承受钻孔时由于摩擦岩石而产生的旋转扭矩。
钎尾由特殊钢材制作,并经过渗碳处理。钎尾按结构可分为内螺纹钎尾和外螺纹钎尾2种。内螺纹钎尾连接僵硬、配合差,使用寿命短,仅适用于某些特定的机型,如可用于凿岩机推进梁有长度限制的场合。外螺纹钎尾配合精度高,应用广泛,使用寿命长,应优先选用。

2.岩孔冲洗速度

冲洗岩孔是指采用水或压缩空气(也可采用二者组合)将岩孔中的岩渣冲出或吹出。冲洗岩孔可以提高凿岩机钻进效率,延长凿岩机使用寿命。
岩孔冲洗速度不仅与钻头直径、钻头与钎杆的型号有关,还与岩渣质量、粒径、形状有关。球状岩渣比片状岩渣需要更大的冲洗速度。岩渣质量越大、直径越大,需要的冲洗速度越高。通常地下施工用水冲洗,地面施工用压缩空气冲洗。使用水冲洗时速度最小为0.5M/S,使用压缩空气(或水雾组合)时冲洗速度最小为10M/S。
凿岩机正常冲洗压力在0.6~1.8MPA,一般来说,冲洗压力越高,冲洗速度越快,冲洗效果越好。采用高冲洗压力,能及时更快地冲洗掉积于钻孔内的岩渣,减少能量损失和钎具消耗,提高钎具的使用效率及穿透力,从而提高钻进系统使用性能。

3.工作参数
钻孔时的冲击压力、冲击频率、推进压力、旋转速度等参数必须协调匹配,钻进系统才能获得最好的使用性能。在实际操作中,首先应给凿岩机设定合适的冲击压力,然后再根据冲击频率和钻头直径设置转速。

(1)冲击压力
冲击压力主要根据岩石的硬度进行调整,钻凿不同硬度的岩石,所需破岩的冲击压力不同。钻凿不同硬度岩石所需的冲击压力如图4所示。

(2)冲击频率
高冲击能量与低频率结合或低冲击能量与高频率组合,均能产生同样的冲击功率,但产生的钻孔效果及钻孔效率不同,如图5所示。简而言之,冲击能量与岩石性质、钻孔尺寸有关。

若要提高凿岩的钻进性能,则需调整凿岩机活塞的冲程长度,通过调整凿岩机活塞的冲程长度,便能获得不同的冲击频率。钻凿不同硬度的岩石时所需冲击能量不同,为获得最佳的使用性能,应适时调整凿岩机活塞冲程。

(3)推进压力
推进压力要根据钻头直径、钻头类型、冲击压力和岩石状况等条件而定。设置前,应确保钎杆的螺纹连接没有间隙,否则会造成其不正常磨损。推进压力设置不能过高,否则会给钎杆带来过大的应力,同时增大卡钻的概率。当在质地较软的岩石中钻进时,可适当降低冲击压力,以免冲击压力超过所用推进器的最大推进压力。

(4)旋转速度
要选择合适的旋转速度,确保钻头在岩面上正常旋转,否则就有可能造成卡钻,并对钻头、钎杆及凿岩机的使用寿命造成不良影响。出现卡钻时,应适当降低冲击压力和推进压力,这样既能使钎具保持良好的穿透效率,又可延长钎具使用寿命。
软岩、中等硬度岩石、硬岩钻孔时所需的冲击能不同,岩石越硬,需要的冲击能越大。如果在软岩中使用高冲击能,势必会造成能量损失。在实际操作中,钻凿软岩、中等硬度岩石应采用低冲击压力、高冲击频率、高推进压力、高旋转速度,而钻凿硬岩则应采用高冲击压力、低冲击频率、低推进压力、低旋转速度。

  所载内容来源互联网,微信公众号等公开渠道,转载的稿件版权归原作者和机构所有,如有侵权,请联系我们删除。