淺談如何提高礦用牙輪鑽頭的使用壽命

提高牙輪鑽頭的使用壽命的措施

要提高牙輪鑽機鑽頭的使用壽命，鑽頭的保管、運輸和使用都按常規操作外，還應采取以下措施，以提高鑽頭的使用壽命。

（一）合理選擇牙輪鑽頭的齒形

正確選擇牙輪鑽頭的齒形，不但可以延長鑽頭的使用壽命，而且可以提高穿孔速度，降低穿孔成本。選擇鑽頭的齒形主要依據礦岩的物理力學性質，即岩石的抗壓強度，硬度和可鑽性。此外還應該考慮穿鑿炮孔的直徑大小和含水情況，以及牙輪鑽機的技術性能等

1.在岩石較硬地層穿孔時，我們(men) 通常采用球齒鑽頭，由於(yu) 球齒鑽頭的輪齒突出較短，但布齒較密，可以經受較大的軸壓，適用於(yu) 在極硬而又耐磨的礦岩中穿孔。

2.在岩石較軟地層穿孔時，我們(men) 通常采用楔形鑽頭的輪齒突出較長，布齒較疏，適用於(yu) 軟岩和塑性岩石中穿孔。

倘若二者選用不當，將球形鑽頭用在軟岩中穿孔，起壽命雖然較長，但鑽機進尺速度很低。考慮到鑽機的穿孔費用後，總的穿孔成本較高。反之，如將楔形齒鑽頭用在極硬而又耐磨的礦岩中穿孔，則合金齒很快就會(hui) 磨損或折斷。因此，合理選擇鑽頭齒形，可以提高鑽頭的使用壽命。

（二）合理選擇穿孔工作製度

鑽頭的穿孔速度，與(yu) 所穿鑿岩石的物理力學性質，施加於(yu) 鑽頭上的軸向壓力、鑽具的回轉速度、鑽頭的扭矩、牙輪齒的形狀和同時參加破碎岩石的齒數，以及吹洗炮孔的壓縮空氣量等許多因素有關(guan) 。根據牙輪鑽機穿孔的岩石破碎機理，其中決(jue) 定穿孔工作製度的主要參數是軸壓、回轉速度和排渣風量。

1.軸壓對鑽頭壽命的影響。

為(wei) 了有效地破碎岩石，必須對鑽頭施加足夠的軸向壓力，以便由牙輪齒引起的應力足以克服岩石抗壓強度，但施加給鑽頭的軸壓裏有一定的合理值，即不能過大，也不能過小。當軸壓值超過到一定程度時，軸壓再加大，穿孔速度也不增加，軸壓太大還將引起硬質合金齒的折斷或使鑽頭的軸承損壞。

2.回轉速度對鑽頭的影響

在一定範圍內(nei) ，牙輪鑽機的穿孔速度隨鑽具回轉速度的增加而增加，但轉速過大，不但使孔底排渣困難，產(chan) 生岩石二次破碎，而且會(hui) 產(chan) 生強烈震動，影響鑽頭壽命。鑽頭的轉速必須保證牙輪的牙齒與(yu) 岩石有足夠的接觸時間，以達到岩石的有效容積破碎，在硬岩中，隨著轉速的增加，衝(chong) 擊載荷增加，使牙輪牙齒及軸承磨損顯著增加，因此，采用高轉速是受到限製的。但岩石較軟時，通常采用高轉速，低軸壓的工作狀態。

3.排碴風量對鑽頭壽命的影響

排碴風量的大小，直接影響牙輪鑽頭的使用壽命。增大風量，可以有效地吹洗孔底岩碴，改善牙輪齒破碎岩石的條件。同時減少牙爪爪背的磨損，並能更好地冷卻牙輪軸承，延長牙輪壽命。此外，還可以減少孔底殘碴，增加有效孔深。但應指出的是，孔底、岩碴能否順利排出，主要取決(jue) 於(yu) 排碴回風速度，而排碴回風速度又受風量和鑽杆與(yu) 孔壁之間的環形空間的影響。因此，考慮排碴效果時，不能單純追求空壓機能力。做到既能獲得好的排碴效果，而又盡可能減少不必要的風量消耗。

4.提高鑽機司機的操作技術水平

在鑽孔時，由於(yu) 岩性的變化，回轉速度與(yu) 軸壓也應隨之變化，使回轉速度與(yu) 軸壓相匹配，不至於(yu) 造成鑽頭偏磨。此外要遵守以下操作注意事項：①鑽孔時，應保持孔位幹淨，無金屬落物；②開孔時，應保持鑽機平穩，開孔速度不易過快，避免打斜孔，影響鑽頭的使用壽命；③在開始鑽孔或使用新鑽頭時，應先施加較低軸壓進行跑合性鑽進一段時間，然後再加大到正常軸壓；④鑽頭進入炮孔前，先打開風閥供給鑽杆與(yu) 鑽頭的排碴壓風，在整個(ge) 穿孔過程中，直至將鑽頭提出孔外，應始終保證供給足夠的風量排碴；⑤在有水孔或采用風水混合除塵時，易使鑽頭壽命降低，此時應選擇適當噴嘴的鑽頭，提高鑽頭處的風壓，來保護鑽頭的軸承；⑥鑽完炮孔提出鑽頭後，應對鑽頭進行檢查，三個(ge) 牙輪的溫度應大致相近，發熱大、溫度很高的牙輪，可能其軸承的壓風冷卻風道已被岩碴或汙物堵塞，應加以檢查處理；⑦不要使用彎曲的鑽杆鑽進，因彎鑽杆易使鑽頭承受不均衡的載荷，引起鑽頭局部偏磨，損壞鑽頭；⑧防止誤操作，以免鑽頭掉入孔中。突然的衝(chong) 擊載荷使鑽頭損壞或報廢；⑨因某種原因停鑽時，應用手轉動牙輪，並用壓風吹掃牙輪，以便重新使用時，保證牙輪轉動靈活自如；⑩鑽機在作業(ye) 過程中出現夾杆現象不能繼續作業(ye) ，及時處理。

（三）采用穩杆器在鑽頭上部安置穩杆器，能使鑽頭保持良好的中心位置，防止炮孔偏斜，並減少震動和所需扭拒。鑽進時震動的減少，鑽頭運轉平穩，這將減少牙齒的磨損，延長牙輪以及整個(ge) 鑽頭的使用壽命。帶有合金柱的，這樣加強了耐磨性，不至於(yu) 耐磨板磨損過快，而影響鑽頭的穩定性，大大提高了鑽頭的使用壽命。

結束語

多年來，通過以上幾個(ge) 方麵的工作實踐，提高了礦用牙輪鑽頭的使用壽命，同時使穿孔成本有了明顯的下降。由原來的平均米數800米左右，至2010年達到1800米。對於(yu) 露天開采的礦山降低穿孔成本具有一定的參考價(jia) 值和推廣作用。

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