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2026-06-03 11:51:52 来源:百科详解 阅读:
在矿山巷道掘进和井下采矿工程中,扩孔作业是实现爆破补偿空间、形成切割槽的关键工序。传统人工掘凿切割天井不仅危险性高,而且施工效率低——施工一条12m的切割井需要7~8天,且超过6米后作业条件极其恶劣。现代凿岩台车通过专用扩孔工艺,可安全高效地完成这一任务。本文将系统解析凿岩台车扩孔的操作要点与技术参数。

一、扩孔的基本原理
扩孔的本质是利用大直径钻头将已有先导孔(小孔)扩大至设计孔径。在切割槽施工中,常见的做法是先用标准钎头钻出φ76mm的先导孔,再更换φ127mm扩孔钻头进行二次扩孔,将孔径扩大至127mm。这种“先导孔+扩孔”的两步法工艺,为后续爆破提供了充足的补偿空间。
从爆破理论上讲,扩孔形成的空孔作为自由面,在炸药爆炸时引导能量向空孔方向集中释放,形成剪切力使孔间岩石击穿贯通,从而逐步扩大自由面。
二、扩孔操作的核心技术要点
1. 钻头选型与更换
扩孔作业需配备专用扩孔钻头。实践表明,COP1440型液压凿岩机可适配φ89-102mm的扩孔作业。某矿山采用Simba1354台车进行扩孔时,采购了φ127mm扩孔钻头,成功将孔径由89mm扩大至127mm。更换钻头时需确保连接螺纹清洁、紧固到位。
2. 钻孔精度控制
先导孔的偏斜率直接影响扩孔质量。采用φ76导向钻杆配合导向钻头施工,可将中深孔偏斜率由5.9%-6.8%降低至1.8%,满足切割深孔施工需要。扩孔时必须保证钻杆中心线与先导孔轴线重合,偏差控制在±1cm以内。
3. 推进参数调整
扩孔作业与普通钻孔的推进参数有所不同。由于扩孔钻头直径大、切削面积大,应适当降低推进压力(约为正常钻孔的60%-70%),保持回转速度稳定。防卡保护压力需设定为比正常钻孔回转压力值高约15bar,以便在卡钻时及时触发反向进给。
4. 排渣管理
扩孔产生的岩屑量远大于普通钻孔,冲洗水压力需保持在6bar以上。若冲洗不良,岩屑堆积会导致回转阻力骤增,引发卡钻。操作中应观察回水颜色变化,若水色浑浊含渣量过大,应降低推进速度,保证充分排渣。
三、切割槽扩孔的布孔方案
以某矿山改进后的扩孔工艺为例:在切割槽位置施工垂直孔,采用φ76mm和φ110mm孔径间隔布置——5个φ76mm装药孔配合4个φ110mm空孔,孔距0.5m。中深孔设计为前倾孔共6排,排距1.5m,每排3个孔,孔底距2.3m。通过分段微差爆破(间隔500ms),最终形成高度12米以上的切割槽,成井断面约2.3m×1.4m。
四、常见问题与处理
扩孔卡钻:频繁卡钻时首先检查防卡压力设定值;若无裂缝且压力正常,则需检查钻头锥度磨损情况,钝化钻头应及时修磨以恢复锥度。扩孔过程中若遇岩石裂隙导致钻头被夹,可将回转压力调高,反向进给拉出。
扩孔偏差:若扩孔后孔径不均或偏斜,应检查钻杆直线度,优先选用大直径钻杆(导管式钻杆)以增强抗弯刚度,降低钻头摆动幅度。
五、经济与安全效益
相比人工掘凿切割天井(成本约36000元/条),采用台车扩孔工艺的总费用可控制在33344元/条,单条切割井节省成本约20896元。更重要的是,操作人员在安全区域遥控作业,彻底规避了高空坠落风险。切采一体化技术使回采率提高1.45%,年创造经济效益540万元。
扩孔作业是实现机械化换人的重要环节,掌握规范的操作流程,对提升矿山本质安全水平与经济效益具有双重价值。
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