-
關(guān)于我們
-
產(chǎn)品中心
-
服務(wù)
-
-
在巖石上鉆一個(gè)孔需要幾步？
爆破、打錨桿，這些在基礎(chǔ)建設(shè)、礦山開(kāi)挖等施工現(xiàn)場(chǎng)稀松平常的事情，都需要一道基礎(chǔ)的工序——那就是鉆孔。
鉆孔，在不同行業(yè)和應(yīng)用中的說(shuō)法都不相同，例如在露天礦山常把大直徑鑿巖稱為穿孔，而在煤炭系統(tǒng)則叫做鉆眼。不論叫什么，我們已經(jīng)習(xí)慣了使用鉆機(jī)，無(wú)論是風(fēng)動(dòng)的、液壓的還是柴動(dòng)的、電動(dòng)的，都只有一個(gè)目的——那就是能夠快速地在巖石上鉆孔。
以前，鉆孔是一件高難度的工作。在工業(yè)革命之前，人們只能通過(guò)手工的方式用鑿子或鋼釬一點(diǎn)一點(diǎn)敲擊巖石將其粉碎，從而在巖石中摳出一個(gè)洞。而在工業(yè)革命之后，人類(lèi)掌握了動(dòng)力，同時(shí)對(duì)鑿巖鉆孔的需求也大大增加，各種鑿巖工具也應(yīng)運(yùn)而生。
工業(yè)時(shí)代的鑿巖工具延續(xù)了手工時(shí)代的原理，即用沖擊的方式來(lái)將巖石局部粉碎，從而在巖石中鑿出特定要求的孔。人們意識(shí)到，需要一種往復(fù)式的工具來(lái)使得釬頭間歇式地不斷沖擊巖石，于是研究出了利用各種動(dòng)力的機(jī)械裝置，來(lái)實(shí)現(xiàn)這種沖擊。
一方面，對(duì)于垂直孔，出現(xiàn)了鋼絲繩沖擊鉆，俗稱磕頭鉆。另一方面，對(duì)于非垂直的孔，或者出于對(duì)更高效率的追求，人們很自然地想到了蒸汽機(jī)，畢竟工業(yè)革命在某種程度上就是蒸汽機(jī)推動(dòng)的。
最早的蒸汽鑿巖機(jī)原理和蒸汽機(jī)工作原理類(lèi)似，有一個(gè)活塞在汽缸里做直線運(yùn)動(dòng)，通過(guò)滑動(dòng)的閥門(mén)不斷改變進(jìn)排氣的方向，實(shí)現(xiàn)活塞的往復(fù)動(dòng)作，從而帶動(dòng)連接在活塞上的釬桿和釬頭沖擊巖石。這種基本原理至今仍在廣泛應(yīng)用。
但是蒸汽溫度高，使用不太方便，而且管道長(zhǎng)了又存在降溫的問(wèn)題，所以很快壓縮空氣就取代蒸汽用于鑿巖工具，于是出現(xiàn)了風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)。
風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)開(kāi)啟大規(guī)模機(jī)械化鉆孔
早期的鑿巖機(jī)實(shí)用性較差，經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)，直到19世紀(jì)中葉開(kāi)鑿阿爾卑斯山隧道時(shí)風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)才真正得到實(shí)際應(yīng)用。到20世紀(jì)初巴拿馬運(yùn)河開(kāi)鑿時(shí)，風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)和鋼絲繩沖擊鉆都得以參與了這一偉大工程。
當(dāng)然這一時(shí)期鑿巖機(jī)仍在不斷改進(jìn)，包括：活塞與釬桿實(shí)現(xiàn)了分離，奠定了現(xiàn)代鑿巖機(jī)的基礎(chǔ);而釬桿也改進(jìn)成了空心結(jié)構(gòu)，可以用高壓空氣或水來(lái)沖洗鉆孔;其他配套機(jī)構(gòu)如轉(zhuǎn)釬機(jī)構(gòu)、配氣閥等也得到改進(jìn)。這些技術(shù)進(jìn)步大大提高了鑿巖的效率。
此時(shí)的風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)還是以手持式的為主，尺寸和重量受制于工人的體力。直到二戰(zhàn)前才出現(xiàn)氣腿式鑿巖機(jī)，不僅大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，也增加了推進(jìn)力。
氣腿式鑿巖機(jī)的出現(xiàn)，為更加重型的鑿巖機(jī)鋪平了道路。隨著鑿巖機(jī)功率的不斷增大，出現(xiàn)了支架式鑿巖機(jī)，在二戰(zhàn)后又出現(xiàn)了多種自行式的鑿巖鉆機(jī)。
在歐洲和北美有多家企業(yè)都進(jìn)入了風(fēng)動(dòng)鑿巖設(shè)備領(lǐng)域，其中瑞典阿特拉斯·科普柯和美國(guó)英格索蘭是其中的兩大翹楚，兩家公司都有移動(dòng)空壓機(jī)業(yè)務(wù)，以及系列較為齊全的手持式、氣腿式及支架導(dǎo)軌式的風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)。
液壓技術(shù)再接力
雖然風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)有很多優(yōu)點(diǎn)，但隨著孔深的不斷增加，人們發(fā)現(xiàn)釬桿接頭處會(huì)損失很大的沖擊能量，而且作業(yè)環(huán)境惡劣，因此人們就想用液壓取代風(fēng)動(dòng)。
早在1932年美國(guó)英格索蘭公司就發(fā)明了潛孔式?jīng)_擊器，特點(diǎn)是將鑿巖機(jī)送入孔底，從而減少了能量損失。但液壓技術(shù)真正得到應(yīng)用還是在二戰(zhàn)后，液壓技術(shù)軍轉(zhuǎn)民以后。其基本原理與前面所說(shuō)的一致，仍然是壓力推動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，只是工質(zhì)換成了液壓油。通過(guò)不斷改進(jìn)，到了60年代，國(guó)外大型礦山已廣泛采用潛孔式鑿巖鉆機(jī)。
隨著更多的企業(yè)進(jìn)入液壓鑿巖機(jī)領(lǐng)域，技術(shù)水平得到了迅猛的發(fā)展。液壓鑿巖機(jī)的優(yōu)勢(shì)越發(fā)顯著，不僅能耗大大降低，鉆孔速度也得到大幅提高，還改善了作業(yè)環(huán)境。經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)，80年代液壓鑿巖機(jī)逐漸發(fā)展成熟，形成系列化并在很多場(chǎng)合開(kāi)始取代風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)。
現(xiàn)代鑿巖之勢(shì) 銳不可擋
液壓鑿巖機(jī)的廣泛應(yīng)用還促進(jìn)了各種自行式鑿巖鉆機(jī)的出現(xiàn)，液壓動(dòng)力不僅可以用于鑿巖，也可以用于行走、推進(jìn)、變幅、移位、換桿等動(dòng)作，因此全液壓鉆機(jī)的出現(xiàn)不僅大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，相應(yīng)地也提高了總體鉆孔效率。
為滿足更大尺寸孔徑的需求，潛孔式?jīng)_擊器也被應(yīng)用在鑿巖鉆機(jī)上，鑿巖鉆機(jī)又分為頂錘式和潛孔式。
此外在大型礦山廣泛應(yīng)用的還有牙輪鉆機(jī)，通過(guò)施加壓力和扭矩，用牙輪鉆頭直接碾壓巖石，產(chǎn)生局部破碎。牙輪在孔底滾動(dòng)中連續(xù)地?cái)D壓破碎巖石，并用壓縮空氣將巖渣吹出，直至形成鉆孔。
相關(guān)新聞
2025-02-18
挖改鑿巖鉆機(jī)與液壓鑿巖機(jī)二者的區(qū)別與共同點(diǎn)
2022-07-04
巖石鉆裂一體機(jī)配置液壓鑿巖機(jī)的優(yōu)勢(shì)
2022-07-04
2022-07-04
2022-07-04
