瑞典的精确凿岩.pdf

瑞 典的精 确凿岩 瑞典大型铁矿石生产企业 KLBA 在其 1 0 0年开采历史上正翻开新的一页 。 基律纳 铁矿计划在7 7 5m 水平下 的新 水平于 1997 年开始生产 。 为适应激烈的国际竞争 , 不只是 各露天矿 , LKA B 公司也在不断寻求新的采 矿方法和设备 , 以便使生产率提高到一个新 的水平 。 现介绍 At眺c 叩 c。 公 司与 LK AB 共同开发新型凿岩设备的情况 。 在此合作项目中 , t A l a s c 叩c o的主要目 的是研制凿岩功率更大 、 凿岩精度及自动化 程度更高的高效凿岩设备 。 L KAB 公司基律纳铁矿目前采用的采矿 方法是高分段崩落法7 5和大直径分段凿 岩阶段出矿空场法2 5 。 精确凿岩 孔网参数的逐步增大便要 求炮孔更大更深 , 从而凿岩机的功率也当更 大 , 且需改进控制系统而不只是改进钻具来 达到更大的凿岩功率和精度 。 LKAB 规定的 凿岩精度要 求是 开孔最大偏差士 0 . Zm ; 最 大定位偏差径向士 10;炮孔最大偏斜率2 。 在分段崩落法中 , 自 1975 年以来 , 炮孔 参数的不断增大使分段高度从 12m增大到 27m , 孔径从 57mm 增大到 115mm , 孔深从 18m 增大到4 8 m , 最小抵抗线从 Zm 增大到 3m 。 L KAB 与吕勒奥技术大学和 At比c叩 - c o 合作 , 进行一项包括先进凿岩控制系统在 内的孔偏斜率研究 。 它包括四种不同类型钻 具的凿岩试验 l 使用 76m m 标准嵌入式钻头的 T 3 8 S PE E D R OD 钎杆的钻具曾用于分段高度为 的凿岩作业 ; 使用稳杆器和 6 异 向钻头 的 T SSp E E DRO D 常规钻具 。 3配76m m导向钻头的6 4r n m管式钻 具 ; 4配76mm导向钻头和稳杆器的 64mm 钻管钻具 。 Sioba H4000 凿岩系统 试验表明 钻孔偏斜率小于 2是能达到的 , 这为在下 部水 平开采中采用新的采矿技术提供了保 证 。 这包括使用配备新型 c 叩 4050 凿岩机 、 新型凿岩电控系统和更先进的 8 7m m稳杆 器以及 115mm 导向钻头的 simba H 4000 的 凿岩系统 。 基律纳铁矿使用新型i s mb a 凿岩台车进 行生产性凿岩的结果满足 LK AB 拟定的精 度要求 。 迄今为止 , 最好的台班进尺记录为 新型单臂 i s mb a 台车为 141m , 双臂 台车为 272m 。 e o p4050 型凿岩机 e o p4OSO重型液 压凿岩机重3 9 Ok g 、 输出功率为 40kw , 扭矩 为 2500Nm 。 它是按照采 场孔径为 8 9一 12 7m m传统潜孔钻机凿岩范围 、 持续钻凿 深孔的凿岩要求设计的 。 潜孔凿岩具有钻孔偏斜率小的特点 , 但 凿岩速度慢 。 而 c 叩4050型凿岩机则既具有 相同于潜孔钻机的钻孔偏斜率又具有速度为 潜孔钻的两倍的特点 , 且该凿岩机能使用常 规钎杆 、 钻管或两者的组合钻具 。 e op 4050型凿岩机 装有At恤5e opeo 的 新型液压反冲阻尼器 , 该阻尼器能吸收从钎 杆传来的反向冲击波 , 从 而降低了构件应 力 , 同时还能使钎头与岩石接触良好 , 以确 保凿岩速度和钎杆的经济耐用 。 该机的冲击功可据岩石条件易于调整 , DOI 10. 13828 /j. cnki . ckjs. 1993. 25. 002 12 m 2 7 m m 以获得优质炮孔 、 延长钎杆寿命和提高总的 凿岩生产率 。 新一代 C 叩 0450 LxE 改型凿岩机装有 一液压支腿 , 能有效地消除卡钎时钎杆被折 断的危险 。 液压支腿 同样能延长凿岩机前端 组件的使用寿命 , 并已使它与凿岩机一体化 , 而仅使凿岩机的长度增大2 0 om m 。 o C p 4050 型凿岩机还具有以下特点 凿 岩机所有配合面均采用油气润滑 , 从而降低 了机械磨损和腐蚀 ; 用两台回转电机提供强 大回转动力 ; 前端组件采用耐蚀材料 。 TAC 管式钻具 TAc 管式钻具是为 重型凿岩设备钻孔时获得更直的炮孔 、 更高 的生产率和更低的作业成本而开发的 。 T Ac 管式钻具配有不同规格的钻管 、 连接件 、 钻头 和钎尾连接器 , 能用于全钻管凿岩或带稳杆 器的凿岩 。 带稳杆器的凿岩方法在地下或露天开采 中使用得很少 , 其钎杆组上的第一根标准钎 杆可用一根谓之稳杆器的钎杆代替 。 在对炮孔偏斜度要求较严的基律 纳铁 矿 , T Ac 全钻管钻具是i s mb aH4000 台车系 统的一个同等重要部件 。 无连接套钻管 的表面十分光滑 , 不会损 坏孔臂 , 而非常有效的洗孔又减少了卡钻的 危险 。 sim baH40 00凿岩台车 新型 simba H 4000 型凿岩 台车主要由 Ata t 、 c 叩c o的四 轮驱动铰接式底盘 、 一高强度钻臂 、 稳定推进 系统和准确定位装置组成 。 一种新型双重功 能凿岩支承机构能保证准确开孔和炮孔精 度 , 此机构还具有卸钻管的功能 ,通过对钻管 拆卸的有效控制 , 延长了钻管寿命 。 减小钻具 损坏的危险 。 基律纳矿使用的i s mb aH40 00型凿岩台 车装有自 动接杆装置 , 能钻凿深达5 1 m 的炮 孑 L 。 目前 , 基律纳矿所用 simbaH40 00 类凿 岩台车中有两台is mb aH4450双臂台车 , 用 在分段崩落法开采场中钻凿扇形孔 , 有一台 i smb a H4356 单臂台车用在分段凿岩阶段出 矿的上部水平采场 。 i Smb a 4 H 0 0 0这类凿岩台车中还有一种 simbaH4351 改型台车和一种 simba H 4353 改型台车 , 第一台i S ma b H4 35 1 型采矿台车 最近已交付给澳大利亚默奇森锌矿 。 控制系统为控制 c 叩 4050凿岩机 凿岩功率及提高钎杆利用率 , 配备一个根据 岩石条件自动快速高效调整其扭矩 、 冲击功 、 进尺量的灵敏控制系统是很重要的 。 t A l a s C叩c o 公司目前推广一种带有提 高稳定性的液压阀的电动控制系统 。 操作平 稳 、 精确 , 是大功率凿岩的必要条件 。 当遇到破碎带或岩石空穴时 , 控制系统 能立即防止钻头与岩石接触过紧或过松 , 自 动减小冲击功和推进力 , 而当岩层条件恢复 正常时 , 控制系统又能自动调整使其恢复到 原来的冲击功和推进力 。 在接新钎杆时 , 为使防卡钎功能的有效 发挥 , 系统能自动校准钎杆的位置 。 Ata怡 CopeoE CS18/40L 型电控系统对 温度变化不敏感 , 故当出现故障时 , 系统易于 自动判断故障源 。 全凿岩技术 Simb a H4000凿岩系统 是按照t A l a s c 叩c o的全凿岩技术原理研制 的 , 台车的所有部件 、 控制系统 、 凿岩机 、钻具 的开发 、 设计都共同协调进行 。 E2 092AER一18 杨忠炯 王坚