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新天地娱乐APP:国内小直径浅孔凿岩以气动为主

时间:2019-07-01  编辑作者:易华娱乐 来源于:主页'易华娱乐注册'平台用户<登录首选>网站 字体:
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  江西师范大学数学教育专业毕业,2011年江西财经大学数量经济学硕士毕业 执教12年不同的 地下采矿方法,需要采用不同的凿岩爆破方式。由于地下矿山需要根据复杂多变的开采条件采用不同的采矿方法,因而凿岩爆破方式也比露天开采要复杂多变。根据炮孔类型归纳起来主要有:浅孔爆破、中深孔爆破和深孔爆破。但具体的爆破工艺的组合方式较多,凿岩设备的选取也较多。

  一般地,国内地下金属矿浅孔凿岩主要采用气腿子凿岩;大于Φ76mm的中深孔炮孔采用潜孔凿岩方式,少量采用重型液压凿岩方式,小于Φ76mm的炮孔采用尾部冲击式的液压或风动凿岩方式;深孔凿岩主要采用液压牙轮钻机和深孔高气压潜孔钻机。地下矿山主要包括采矿凿岩设备和辅助设备(表1)。

  浅孔采矿钻机、中深孔全液压采矿台车、中深孔高气压潜孔钻机、深孔液压牙轮钻机、深孔高气压潜孔钻机等

  小直径凿岩有气动和液力两种方式。自1970年法国Montabert公司首次推出用于矿山钻孔的H50型液压凿岩机及其相配套的钻车之后,世界各国竞相开展液压凿岩技术研究,液压凿岩以其凿岩速度快、能量利用率高、动力消耗少、参数调节方便、作业环境优良等特点迅速得到推广应用。当前,较发达国家的矿山在中、小直径凿岩领域已全面普及液压凿岩技术,各大矿山设备制造商,如美国Ingersoll-Rand公司、瑞典Atlas-Copco公司、芬兰Tamrock公司、法国Secoma公司、德国Krupp公司和日本古河公司等都投入力量研发出了品种繁多的各类型液压凿岩设备,而且大都自成体系,涵盖了高、中、低档各系列产品。特别在二十世纪九十年代,出现了采用计算机技术进行智能控制的新型全液压凿岩设备,能根据岩石状况自动调整凿岩参数,根据采矿布孔要求预置的炮孔位置自动定位,有的还带有钻杆库,能自动完成接卸杆操作,已实现凿岩循环的最优化和全自动化,代表了当今世界的最高水平。国内小直径浅孔凿岩以气动为主,大都为气腿子,与国外差距较大。

  我国地下矿山分段采矿法所使用的凿岩设备除少数矿山采用进口钻机外,一直沿用上世纪七十年代末期研制的YGZ-90风动钻机。由于国内液压技术和液压元件的水平相对落后,制约了全液压采矿凿岩台车的研制和推广。当前,我国在全液压采矿凿岩台车领域的研究已严重落后于世界的发展,没有成熟可靠的产品供矿山选用。

  凿岩台车是无轨采矿的主体设备,用以钻凿中深孔或深孔大直径炮孔。无轨凿岩设备的行走方式有履带式和轮式两种。根据破岩方式分为适用于中深孔凿岩的全液压多功能采矿台车、适用于中软岩层大孔径深孔凿岩的地下牙轮钻机和适用于硬岩大孔径深孔凿岩的高风压潜孔钻机。牙轮钻机的能源单一,使用电能,通过液压驱动破岩,潜孔钻机则需要电、液、气联合驱动。

  近十年来,我国在潜孔采矿凿岩领域的技术研究和产品开发取得了长足的进步,先后研制出T-150和T-100等高气压大直径潜孔钻机,已达到九十年代国际先进水平。由长沙矿山研究院研制成功的CS-100D环形潜孔钻机,填补了我国此类产品的空白。该机型采用高气压潜孔作业,全方位凿岩,多顶支撑保证钻孔精度高,四轮独立驱动使行走机动灵活,借用电液控制模块实现自动化和智能化,远距离线控和专有的机械拆卸钻杆装置创造良好的操作环境,其技术水平达到国际同类产品的先进水平。

  但在尾部冲击式采矿凿岩技术和设备的开发上大大滞后于工艺的发展,严重影响了采矿方法的效率发挥。尤其是国内缺少先进的中、小直径液压采矿凿岩设备,远远不能满足矿山需求,一些矿山不得不花费巨额外资(如南京梅山铁矿以40多万美元的价格从瑞典Atlas-Copco公司购买Simba-1354全液压采矿凿岩台车)从国外进口。

  井巷工程在地下矿山生产建设中占有很重要的地位。无论在地下矿山基建阶段,还是生产阶段,所占的比重都很大。一个中型基建矿山的井巷工程达5~10万米3。每开采千吨矿石的开拓、采准和探矿的井巷工程量平均为20.8m。仅有色和冶金系统新建和扩建的矿山,平均每年开凿竖井长约6000~7000m,平巷约1000km,天井和斜井约400km。

  井巷施工方法包括凿岩爆破与机械破岩两种方式,但多为凿岩爆破法。凿岩爆破法为常规掘进方法,国内几乎均采用浅孔爆破方法,速度慢、工效低,也因爆破对岩体造成损伤和破坏,导致冒顶、片帮事故增加。机械破岩技术是一种无需爆破、人员不进入掘进掌子面操作、全断面机械破碎岩石、连续作业的井巷施工技术,具有掘进速度快,作业条件好,劳动强度低,工作安全,不破坏岩石原有的完整性和稳定性,井(巷)筒圆整,井(巷)壁光滑,成井(巷)质量好,有利于地压控制和通风等突出特点。随着井巷无损机械化掘进技术的不断完善,天井钻进法将会取代天井凿岩爆破法。随着井巷无损机械化掘进在平巷和竖井掘进中所占的比例的加大,刀具消耗量也会增加。

  我国针对掘进方面的液压凿岩技术的研究起步较早,自二十世纪七十年代即开始研制液压凿岩机和相关的配套台车,在八十年代达到研制的高峰,先后开发或引进仿制出CGJ2Y、CSJ2、CTJY12-3、YCT-1、CGJ25-2Y和MECURY14等10多种全液压凿岩台车。但是研制设备几乎没有在矿山成功应用,因而国内矿山仍然广泛采用气腿子掘进。

  由长沙矿山研究院首次研制成功天井钻机后,已有30多年的制造和推广应用历史,形成了直径Φ0.5~2.5m的系列产品,钻井深度达到300m,钻井倾角70~900,得到大量推广应用,在我国享有较高的知名度。特别是近年来对液压系统进行配套升级,整机性能得到了较大的提高。目前,我国已经有14种型号、120多台天井钻机,分别在有色、冶金、煤炭、黄金、建材和化工等矿山使用,钻井70000m以上,经济效益和社会效益十分显著。九十年代国家“863”计划项目中还进行了隧道凿岩机器人的研究,提高了我国掘进用液压凿岩设备的技术水平,不少已成为巷道和隧道施工的主力装备。可以说,井巷机械掘进技术的应用是矿山现代化水平的体现和标志。

  材料经连续激光的照射后在中心形成一凹坑,然后由与激光束同轴的氧流很快将熔融材料去除形成一孔。一般孔的大小与板厚有关,爆破穿孔平均直径为板厚的一半,因此对较厚的板爆破穿孔孔径较大,且不圆,不宜在要求较高的零件上使用(如石油筛缝管),只能用于废料上。此外由于穿孔所用的氧气压力与切割时相同,飞溅较大。

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