地下采礦鉆車簡(jiǎn)介

地下采礦鉆車是指地下礦山各類采礦方法中用于鉆鑿爆破孔的鉆孔設(shè)備。地下采礦鉆車有三種分類方法：

(1)按鉆孔深度分為淺孔鉆車和深孔鉆車。淺孔鉆車鉆鑿孔徑為27-48mm、孔深3-5m，適于留礦法、分層充填法、分段崩落法和房柱法鉆孔，深孔鉆車采用接桿法鉆鑿孔徑為48-89mm，最大達(dá)102mm，孔深為20-50m。最深達(dá)70m，適于分段崩落法、垂直后退法鉆孔。

(2)按鑿巖機(jī)動(dòng)力可分為氣動(dòng)和液壓鉆車。

(3)按鉆孔方式分為扇形孔鉆車、平行與扇形孔鉆車和環(huán)形孔鉆車 。

主要工作機(jī)構(gòu)為鉆臂。它有疊架式、單擺式、復(fù)擺式和環(huán)式四種型式。疊架式鉆臂和復(fù)擺式鉆臂用于平行與扇形孔鉆車。單擺式鉆臂用于扇形孔鉆車。疊架式鉆臂在鉆車行走時(shí)放下，由垂直前傾30°，鉆孔時(shí)靠起落缸升起，可由垂直后傾5°。當(dāng)側(cè)擺液壓缸伸縮時(shí)，上軸架沿頂柱滑動(dòng)，使拐臂下軸擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)扇形孔中心變位，當(dāng)側(cè)擺液壓缸固定和扇形擺動(dòng)液壓缸伸縮時(shí)。使推進(jìn)器作扇形擺動(dòng)，當(dāng)扇形擺動(dòng)缸長(zhǎng)度固定和側(cè)擺液壓缸伸縮時(shí)，使拐臂帶動(dòng)推進(jìn)器移動(dòng)，由于上軸架、扇形擺動(dòng)液壓缸，拐臂和下凸耳構(gòu)成平行四連桿。從而實(shí)現(xiàn)推進(jìn)器平移。復(fù)擺式鉆臂在平移液壓缸不動(dòng)和扇形擺動(dòng)缸伸縮時(shí)，轉(zhuǎn)柄帶動(dòng)推進(jìn)器托盤繞支臂上鉸接點(diǎn)作扇形擺動(dòng)，當(dāng)扇形擺動(dòng)液壓缸不動(dòng)和平移液壓缸伸縮時(shí)，支桿帶動(dòng)推進(jìn)器繞其下端鉸按軸轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)扇形中心變位，當(dāng)調(diào)好扇形擺動(dòng)液壓缸長(zhǎng)度等于支桿長(zhǎng)度時(shí)，由平移液壓缸伸縮實(shí)現(xiàn)推進(jìn)器平移。環(huán)式鉆臂的推進(jìn)器垂直鉆車縱軸鉸接在立柱軸套內(nèi)，由回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，在垂直鉆車縱軸平面內(nèi)回轉(zhuǎn)360°，或擺動(dòng)液壓缸推動(dòng)其前后傾斜，在0-±30°的任意平面內(nèi)回轉(zhuǎn)，配備擺角定位儀，孔向定位誤差≤±1°，定位后用液壓頂柱固定鉆臂。其余結(jié)構(gòu)和動(dòng)作原理同鉆車 。

20世紀(jì)70年代以來，世界各國(guó)地下礦山普遍推廣全液壓鉆車。其種類和規(guī)格繁多，拖行式的功率達(dá)43kW，機(jī)重<2. 5t，自行式的軸壓力為7-14kN，功率為42(單機(jī))-88(雙機(jī))kW，機(jī)重達(dá)8-14.5t。氣動(dòng)采礦鉆車鉆孔徑48-57mm、深10-25m的環(huán)形孔時(shí)，臺(tái)班效率達(dá)100-120m，液壓采礦鉆車臺(tái)班效率達(dá)120-180m，鉆扇形孔時(shí)分別為160-260和240-300m。中國(guó)主要應(yīng)用CTC-700型和CTC-14.2型氣動(dòng)采礦鉆車、鉆鑿平行孔和扇形孔 。

破巖機(jī)構(gòu)為周邊鑲有硬質(zhì)合金齒的兩個(gè)方向相反的螺旋體，前端裝有大直徑切削鉆頭。依借旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)，鉆臂用機(jī)內(nèi)絞車牽引，繞底盤中心左右弧形擺動(dòng)和液壓缸推進(jìn)鉆削礦巖，齒尖運(yùn)動(dòng)速度為2.8-3.3m/s，轉(zhuǎn)載用刮板輸送機(jī)，工作時(shí)機(jī)體用液壓千斤頂固定在采場(chǎng)頂板和底板之間，行走移位采用絞車、鋼繩。第一臺(tái)樣機(jī)是由威爾科克斯于1955年開始在美國(guó)研究和由杰佛里公司制造的。主要用于采煤，在美國(guó)應(yīng)用很成功，但在英國(guó)因有引發(fā)瓦斯爆炸的危險(xiǎn)而未能推廣 。

鉆孔法采礦，利用鉆孔開采地下礦產(chǎn)。又稱無井巷采礦。

最早采用的是通過鉆孔鉆采地下水、鹽鹵、石油與天然氣和地?zé)?。如今已擴(kuò)展到以下諸領(lǐng)域：①可水溶的礦產(chǎn)。如巖鹽、芒硝等。其方法是向礦層先用鉆探方法鉆注水孔，溶解巖鹽或其他水溶性礦產(chǎn)；再用定向鉆進(jìn)方法向同礦層鉆回收孔，將被溶解的礦液不斷輸向地表。注水孔和回收孔的距離可從幾十米至數(shù)百米（見水溶采礦法）。②可熱熔的礦產(chǎn)。如自然硫。其方法是用鉆探方法鉆孔抵達(dá)礦層，然后向孔內(nèi)下入套管、輸熱水管、溶液提升管和送氣管。熱水管和溶液提升管下部均有帶孔尾管，用以向礦層輸送熱水和借氣舉提升硫溶液?？諝夤苤睆揭话銥?2～34毫米；輸送熱水管直徑168～219毫米，硫溶液提升管直徑89～114毫米。③可燃燒氣化的礦產(chǎn)。主要是無法經(jīng)濟(jì)開采的煙煤、褐煤、油頁巖和自然硫。其方法是用定向鉆進(jìn)方法向礦層鉆順層定向孔，輸送助燃?xì)怏w并引起燃燒（不完全燃燒），同時(shí)另外鉆一回收孔抵達(dá)燃燒區(qū)，不斷采集已氣化的可供使用的煤氣或二氧化硫。此法對(duì)深部、水下、薄層和劣質(zhì)煤層應(yīng)用前景廣闊（見煤炭地下氣化）。④可化學(xué)浸析的礦產(chǎn)。如鈾、銅、鎳、鉛鋅、黃金等。其方法是用鉆探方法鉆多個(gè)孔距較密的注液孔，向礦層注入酸類溶劑，經(jīng)浸析的金屬隨溶劑由另外的吸液孔用氣舉或潛水泵提升至地表，而后經(jīng)選礦、冶煉加工。浸析法開采深度可從幾十米至500米。鉆孔直徑常見的為110～243毫米。對(duì)開采鈾礦特別有助于防污染，回收率高，成本低。浸析法采礦所有孔內(nèi)管柱和提升機(jī)具都采用防腐蝕材料，如聚乙烯、玻璃鋼、不銹鋼和塑鋼復(fù)合材料。⑤軟的和疏松的可水力破碎的礦產(chǎn)。如鈾礦、磷鈣土、砂和礫石層等。其方法是用鉆探方法鉆孔抵達(dá)礦層，而后下入套管，再由套管內(nèi)下入水力采礦裝置（水槍和水力提升器），借高壓水槍沖擊破碎礦層。沖刷破碎半徑可達(dá)7～8米。采礦裝置沿軸向在礦層中邊移動(dòng)邊破碎礦層，破碎下來的礦石用水力提升法被送至地表。鉆孔法采礦對(duì)于若干礦產(chǎn)和埋藏條件下，被視為方法簡(jiǎn)單易行、廉價(jià)和少環(huán)境污染的采礦方法，有很好發(fā)展前景。中國(guó)已在鹽礦和鈾礦開采中實(shí)現(xiàn)了工業(yè)性開采。 2100433B