风动潜孔刻槽机及其应用

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1、第19卷第3期爆破Vol.19No.32002年9月BLASTINGSep.2002!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!文章编号：1001-487X（2002）03-0084-03风动潜孔刻槽机及其应用艾耕（武汉理工大学，湖北武汉430070）摘要：为在岩孔壁上刻出两条对称槽线，以在外力的作用下发生“应力集中”，以实现岩石定向断裂，研究并制造出了风动潜孔式刻槽机。介绍了风动潜孔刻槽机的工作原理、槽线参数和机械特征，及其在石材矿山的应用情况及发展前景。关键词：凿岩机械；岩孔；

2、刻槽；断裂中图分类号：TD231.6文献标识码：APneumaticDOwn-the-hOleGrOOverandItsApplicatiOnAIgeng（WuhanuniversityofTechnology，Wuhan430070，Hubei，China）Abstract：TWosymmetrictroughlinesmustbegroovedontherockWalltorealizeadiretionalruptureaccordingtothestressconcentration，andsoapneumaticdoWn-the-holegrooverWa

3、sdevelopedandmanufactured.Theprin-cipleofoperation，trough-lineparametersandmechanicalcharacteristicsareintroduced.ltsapplicationinstoneminesisintroduced.KeywOrds：drillingmachine；hole；groove；ruptureKJC=Y·!c·""（2）1岩石刻槽断裂机理由此可知，岩石预裂成缝的必要条件：一是岩石当岩石内部存在裂纹时，在外界应力的作用下，孔壁上必须存在初始裂纹（天然的或后产生的）；二裂

4、纹尖端将发生“应力集中效应”。裂纹尖端的应力是岩孔内必须要获得适当的压力。如果K，1#KJC强度以强度因子K表示［1］：1裂纹将会扩展；KK，则裂纹扩展迅速。只要1$JCK1=Y!""（1）岩孔之间的裂纹能互相贯通起来成缝，则断裂岩石式中：!—外加应力；"—裂纹长度；Y—与裂纹形就达到了目的。状、加载方式及岩性有关的量。在岩石上施工时，尤其是开采大理岩和花岗岩，在应力强度为K1时，裂纹尖端产生的应力必须遵循岩石断裂力学理论提出的岩石断裂发展过!Y。当外加应力!增大，K1也随之增大，!Y也增程，应尽可能创造两个必要条件：大。当!Y增加到一定值导致裂纹失稳时，裂纹扩一是

5、在岩石上凿排孔并在每个岩孔壁上刻槽，展，岩石出现断裂，此时应力强度因子为临界应力强要保证每个孔壁上槽线的朝向一致，都处在一个平度因子，用KJC表示。面上，如图1所示。二是向槽孔内施加外应力，要求外应力不能瞬收稿日期：2002-06-18时猛烈产生，应该由小到大逐渐增加，使槽孔受力状作者简介：艾耕（1938-），男；武汉：武汉理工大学资源与环况符合岩石断裂的发展过程［2］。境工程学院高级工程师.目前，刻槽法断裂岩石在石材矿山得到推广应第19卷第3期艾耕风动潜孔刻槽机及其应用85用并收到良好的效果。采用刻槽方法有：刻槽钻头、所研制，由风动工具专业厂家制造。36型（机头直

6、风动潜孔刻槽机；向槽孔内施加外应力方法有：低能径为36mm）风动潜孔刻槽机现已小批量生产，主炸药、复合楔和液压劈裂机、静态膨胀剂等。要用于石材矿山（图2）。图1排孔槽线示意图2刻槽钻头图336型风动潜孔刻槽机1-刻槽头；2-风动马达；3-操纵杆现在石材矿山所用刻槽钻头没有统一式样。它4-开关；5-软风管；6-注油器与凿岩钻头不同的是：刻槽钻头的两块硬质合金片该机由工作部件、动力部件、操作部件、开关、软是对称镶焊在圆柱体壁上。装配式刻槽钻头如图2管及注油器等组成，如图3所示。其技术规格如下：所示，常镶焊有4块硬质合金片。（1）机头直径36mm；（2）空载转速9000r

7、／min在岩孔壁上刻槽过程与凿岩机凿孔过程一样。左右；（3）空载耗气量0.8m3／min；（4）工作气压0.以凿岩机为动力，需要长、中、短钎杆，刻槽钻头套在6Mpa；（5）功率0.6!0.8kW；（6）机重6.2kg。钎头上，刻槽过程中需要更换钎杆。不同的是刻槽该机以凿岩机所用的压气为动力，掌握操作杆，用的凿岩机去掉了旋转功能，只能往复捶打钎尾，使机头能潜入直径为39!40mm，深度不超过3m的刻槽钻头逐渐深入岩孔内在岩孔壁上刻出两条对称岩孔内，通过高速旋转的特制金刚石小锯片，在岩机的“V”形槽线。壁上锯出两条对称的槽线。槽线宽2mm，深8!5采用刻槽钻头有如下