潜孔钻具的研究与应用

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1、潜孔钻具的研究与应用武穴市长江工具有限责任公司张艳兵摘要：通过对我国凿岩钎具的发展历程和现状分析，认为国内钎具工业通过近五十年的发展，已经形成了相当的生产规模，国产钎具的质量也有了很大的提高。但在钎具的选用上,受资金和认识上的局限，还存在较大的误区，凿岩安全.凿岩效率并未得到最好的体现。在今后的发展中，潜孔钻具在一定区域内代替手风钻凿岩已成为必然趋势。关键词：凿岩手风钻凿岩潜孔钻具在凿岩爆破、岩石及岩土钻凿工程屮，大量使用各种类型的钻具产品。从产品类型上，可分为旋转式凿岩钻具、刮削式凿岩钻具、冲击旋转式凿岩钻具。我们行业所生产的凿岩钎具产品，只是冲击旋转式凿岩

2、钎具的一种类型。1796年，美国的英格索兰利用蒸汽驱动凿岩机，开创了机械凿岩时代。随着工业化进程加快，凿岩机械的输出功率不断提高，对凿岩钎具也提出了更高的要求。1940年，瑞典人发明了镶嵌硬质合金片的凿岩钎具，极大的提高了钎具产品的凿岩效率。1950年，凿岩钻车和潜孔钻具的出现，使凿岩爆破的生产效率更进一步提高o1970年，随着法国第一台液压凿岩机问世,凿岩机械向着全液压、大功率、自动化的方向发展。同时，对钎具的性能要求也越来越高。目前，世界上工业发达国家已大量使第三代的全液压凿岩机械，正在向着自动化、智能化的凿岩机器人发展。凿岩钎具也将随着凿岩机械的进步，在

3、使用性能、品种类型、质量要求上都会有越来越高的要求。我国的凿岩钎具工业起步较晚，在工业发达国家已经普及气动凿岩机后，我国的凿岩作业仍停留在铁锤钢钎的原始作业方式。在以后近百年中，国内的采掘工业一直依靠这样凿岩工具。由于中国的历史状况，闭关自守和固步自封的思维方式，使我国的凿岩机械和凿岩钎具发展远远落后于工业发达国家。目前，凿岩钎具已成为基础设施建设中必不可少的工具。矿山、铁路、公路、电站、港口、城建、采石及国防施工中都人量使用各种不同类型的钎（钻）具。先进的凿岩技术和优质的钎（钻）具产品，已成为衡量一个国家生产力发展的重要标志之一。作为广大工程和矿山部门，如何

4、合理选用钻凿工具，对其发展将带来很大的影响。随着国家基础建设的迅猛发展，对矿山的开发已进一步加大。一方面，随着铁路、公路、水电工程的项目增加，大量涉及到锚固、开挖、采石、支护等工程施工。我们可以看到，各地的采石场都是供不应求，过去所谓的穷山今天已成为老板们投资的热点。另一方面，随着国家对能源需求的不断增大，各个矿业部门也都在努力扩大生产规模。凿岩作为开采中的一个重要环节，他的好与坏已成为推动或制约企业发展的一个重要因素。不能忽略的是，在凿岩钎具行业高速发展的今天，采掘行业对凿岩钎具的选用仍处于一个相对滞后的状态，这一点在我们中部地区十分明显。一些老板为追求最大

5、的利润，仍使用着最原始、最落后的凿岩工具，工人的劳动强度大,安全得不到保障，同时凿岩效率也很低，和对来说，经济上也是得不偿失。其实，在采掘比较先进的矿山，现在都大量采用液压凿岩钻车。但是，由于液压凿岩钻车对施工场地及维修要求高，且国产配件及钎杆不能满足要求，加上液压凿岩钻车单机价格高（进口液压凿岩钻车单机价格500〜850万元/台）。因此，在国内的许多T程场地，施丁单位大量使用旋转式岩石钻机和潜孔钻机（钻架），而冃前在采石场、小型矿井这一块，我们现在用得最多的仍然是轻型凿岩机（也就是通常所说的手风钻），也有零星少数的用潜孔钻机。作为上世纪后期国内应用比较广泛的

6、一种凿岩机械，轻型凿岩机有其自身的优点。其质量轻，体积小，使用比较方便，适合于钻凿孔径20〜45mm、深度0.5〜5m的小直径炮孔。在一些场地比较狭小的空间，能发挥其优势。但是，其自身的弱点也是一目了然：1、其钻凿孔径小，深度较浅，在工作面上布孔较多,综合效率低；2、工人劳动强度大，因为在凿岩过程中，要始终握住操纵手柄,凿岩机的震动和反作用力会消耗工人的大量体力；3、安全系数低，特别在井下作业，工人耍长时间站在岩石跟前，由于操作时必须要全神贯注，工人们往往注意不到上面岩石的变化，也就容易造成不应有的伤亡。越来越多的矿山部门的选择表明，在一定的经济条件下，潜孔钻

7、具代替手风钻已成为必然。潜孔凿岩钻具是一种以压缩空气为动力源，将凿岩冲击动力部份潜入凿岩孔中，通过冲击器的配气装置控制活塞作往返运动、冲击配置在冲击器前端的潜孔凿岩钻头，将冲击能量传递到钻头，由钻头破碎岩石的凿岩设备。值得注意的是，潜孔凿岩钻具中潜孔钻机与轻型凿岩机的最大的不同是，潜孔钻机的凿岩冲击动力部份潜入凿岩孔内，利用冲击器的配气装置控制活塞冲击钻头，而轻型凿岩机的凿岩冲击动力部分在机体上，活塞直接作用在钎杆的钎尾上，通过杆体将冲击功传递到钎头上。目前，潜孔凿岩钻具在露天和地下矿山、采石场、水电工程、水井钻进、矿物勘探、岩体钢索锚固、地热开凿、地铁工程开

8、挖边桩支护等施工场地大量使用。由于潜孔