光導纖維
[拼音]:lutiankuang chuankong
[英文]:drilling in surface mining
在露天採場礦巖內鑽鑿一定直徑和深度的定向爆破孔的作業(見彩圖)。鑽孔傾角通常為70°以上,也有打水平孔的,孔徑80~444mm,孔深 10~20m或更深。主要穿孔方式有衝擊式、旋轉式和火力穿孔等。衝擊式穿孔利用衝擊作用破碎礦巖,形成孔眼,主要裝置有鑿岩機(見鑽眼)、鋼絲繩衝擊鑽機和潛孔鑽機,1813年發現以蒸氣作動力的衝擊鑽,1855年風動活塞式鑽機出現,是現代衝擊式穿孔機的先驅。旋轉式穿孔是在軸向壓力作用下,鑽頭連續迴轉鑿碎礦巖,主要裝置有旋轉鑽機和牙輪鑽機(見鑽井裝置)。後者於1907年開始用於油井鑽進,1949年開始用於露天礦。火力穿孔的裝置是火力鑽機,於1946年試驗成功。各種裝置的適用條件同礦巖硬度和礦山規模有關。
鑽機種類
(1)鋼絲繩衝擊鑽機,用鋼絲繩懸吊1~3t的鑽具,向下衝擊,靠鑽頭重力鑿碎礦巖,只能穿鑿垂直孔,效率低,已逐漸淘汰。
(2)潛孔鑽機,50年代後期興起的一種風動衝擊式穿孔裝置,孔徑80~250mm(圖1)。工作時鑽桿將帶有鑽頭的衝擊器送入孔內,衝擊器活塞打擊鑽頭,同時迴轉鑽桿,當鑽桿降至行程終端時,再另接鑽桿繼續鑽進,直到要求的深度。行走機構有履帶式與輪胎式,適用於中小型礦山和鑽預裂孔(見爆破)。
(3)牙輪鑽機,用牙輪鑽頭作鑽具的旋轉式穿孔裝置,50處代後期用於露天礦。常用孔徑為230~380/mm(圖2)。作業時需完成旋轉、加壓、升降、排粉及換位等工作。行走機構多為履帶式,能在各種礦巖中穿孔,效率高,是當前露天穿孔裝置的主要發展方向。鑽頭以三牙輪鑽頭居多,用合金鋼製成,其上的鑿刃用硬質合金,鑽頭的結構、形狀、尺寸視礦巖性質而定。
(4)旋轉鑽機,用雙刃或多刃鑽頭作鑽具的旋轉式穿孔裝置,主要用電力驅動。鑽孔時岩屑隨螺旋鑽桿帶出孔口或用壓氣吹出,鑽頭強度有限,只適用於中硬以下的礦巖。
(5)火力鑽機,噴射高溫高速火焰穿孔的裝置,孔徑能靈活控制,在含矽量高的礦巖中穿孔效率高,但成本高,噪聲大,已逐漸被牙輪鑽機取代。