李學(xué)軍 劉鳳龍 孫德亮(內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司巴潤(rùn)礦業(yè)分公司,內(nèi)蒙古包頭 014080)
采用油桶浸泡鉆頭提高鉆頭穿孔延米
李學(xué)軍 劉鳳龍 孫德亮
(內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司巴潤(rùn)礦業(yè)分公司,內(nèi)蒙古包頭 014080)
本文對(duì)如何提高鉆頭的穿孔延米進(jìn)行了分析,敘述了鉆頭的工作原理以及損壞的主要原因,鉆頭內(nèi)部的滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承由于得不到充足的潤(rùn)滑和散熱,出現(xiàn)咬合或焊死的現(xiàn)象;也有的是軸承磨損間隙增大失落或牙輪卡軸。根據(jù)巖性變化的特點(diǎn),合理改進(jìn)存在的問(wèn)題和缺陷,使鉆頭能夠適應(yīng)各種巖性下工作的需要,降低生產(chǎn)成本提高設(shè)備作業(yè)效率。
牙輪鉆頭 浸泡除渣 效果分析
牙輪鉆機(jī)是大型露天礦的重要設(shè)備之一,是整個(gè)生產(chǎn)工藝流程的第一道工藝,其穿孔效率的高低直接制約著后續(xù)的生產(chǎn)過(guò)程。而牙輪鉆頭是牙輪鉆機(jī)的主要易耗部件,露天穿孔設(shè)備的使用成本,大部分消耗在鉆頭上,約占穿孔成本的60%,隨著礦山的深部開(kāi)采,礦、巖的巖性及硬度變化也比較大,鉆頭的消耗也在增加,穿孔成本隨之也會(huì)升高。為了更好的發(fā)揮鉆頭的效率和提高鉆頭的使用壽命,降低穿孔成本,建議采用油桶浸泡鉆頭的方式提高鉆頭的使用壽命。
牙輪鉆頭目前是露天金屬礦山使用最多的一種鉆頭,牙輪鉆頭在軸向壓力及鉆具旋轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)速和扭矩的作用下,以切削齒交替接觸孔底,壓碎并切入巖石,同時(shí)產(chǎn)生一定的滑動(dòng)而剪切巖石。當(dāng)牙輪在孔底滾動(dòng)時(shí),牙輪上的刃齒依次沖擊、壓入地層,這個(gè)作用可以將孔底巖石壓碎一部分,同時(shí)靠牙輪滑動(dòng)帶來(lái)的剪切作用削掉牙齒間殘留的另一部分巖石,使孔底巖石全部破碎,炮孔得以延伸。牙輪鉆頭的切削齒與孔底的接觸面積小,比壓高易于切入地層;工作刃總長(zhǎng)度大,因而磨損相對(duì)較少,牙輪鉆頭能夠適應(yīng)從軟到堅(jiān)硬的多種地層。
鉆頭的失效形式主要有破裂、塑性變形、磨損、腐蝕和疲勞(圖一),牙輪鉆頭的軸承也是如此。鉆頭是穿鑿巖石的刃具,作業(yè)過(guò)程中所處的環(huán)境極為惡略,在正常作業(yè)后,鉆頭的軸承內(nèi)會(huì)滯留有很多的巖渣,甚至是小的巖塊。如果這些巖渣、巖塊沒(méi)能被即使得清理,將會(huì)增加軸承的磨損程度。同時(shí),在穿孔過(guò)程中不斷的向鉆頭供風(fēng)、注水,會(huì)使鉆頭很快生銹,加速其腐蝕。從更換下來(lái)的鉆頭分析,大部分的鉆頭由于工作環(huán)境惡劣,內(nèi)部的滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承由于得不到充足的潤(rùn)滑和散熱,出現(xiàn)咬合或焊死的現(xiàn)象;也有的是軸承磨損間隙增大失落或牙輪卡軸。所出現(xiàn)的這些現(xiàn)象都可通過(guò)油桶浸泡鉆頭的方式來(lái)緩解,提高鉆頭的使用壽命。
利用廢舊的儲(chǔ)氣罐,切割成一定高度桶狀物件,兩端焊接扶手(圖二)。由于生產(chǎn)節(jié)奏較快,打完每個(gè)孔對(duì)鉆頭進(jìn)行浸泡除渣影響穿孔進(jìn)度,要求操作人員在每日交接班前清掃設(shè)備衛(wèi)生時(shí)對(duì)鉆頭浸泡軟化內(nèi)部巖渣并反復(fù)提升去除牙輪縫隙中的巖渣。通過(guò)這種方式可以有效的防止鉆頭軸承被壓縮空氣中的水分腐蝕;徹底的清理鉆頭軸承內(nèi)滯留的巖渣、巖塊;同時(shí)對(duì)鉆頭軸承也進(jìn)行了很好的潤(rùn)滑,如此可以極大的提高鉆頭的使用壽命,降低穿孔成本。
沒(méi)有采用浸泡方式的鉆頭單只鉆頭的平均穿孔延米礦石區(qū)為820米,巖石區(qū)為1300米左右,采用油桶浸泡潤(rùn)滑鉆頭除去巖渣的方式,單只鉆頭的平均穿孔延米為885米,巖石區(qū)為1400米左右,根據(jù)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)效率提高的比較明顯。浸泡前后單只鉆頭礦石區(qū)進(jìn)尺增加約65米,巖石區(qū)進(jìn)尺增加約100米,按單機(jī)月進(jìn)尺3000米計(jì)算,大約使用鉆頭3個(gè),相比礦石區(qū)月增加進(jìn)尺3×65=195 M,年增加進(jìn)尺12× 195=2340M,單臺(tái)年節(jié)約生產(chǎn)費(fèi)用:2340÷885×17000=4.49萬(wàn)元;礦石區(qū)月增加進(jìn)尺3×100=300m,年增加進(jìn)尺12×300=3600m,單臺(tái)年節(jié)約生產(chǎn)費(fèi)用3600÷1400×17000=4.37萬(wàn)元。
鉆頭的使用壽命鉆頭制造質(zhì)量是穿孔作業(yè)的基礎(chǔ),應(yīng)選用適應(yīng)公司地質(zhì)結(jié)構(gòu)和鉆機(jī)性能的鉆頭。重視技術(shù)管理避免重復(fù)穿孔,采用新技術(shù)、新工藝可以克服或消除部分影響,鉆頭使用壽命的因素是不斷改善鉆頭的使用效果,提高鉆頭使用壽命的重要途徑。
[1]露天礦牙輪鉆司機(jī).冶金工業(yè)部培訓(xùn)教材.
[2]蕭其林.露天礦用牙輪鉆機(jī).冶金工業(yè)出版社.
李學(xué)軍(1966—),男(漢族),內(nèi)蒙古包頭人,內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司巴潤(rùn)礦業(yè)分公司,包鋼集團(tuán)公司操作(狀元),高級(jí)技師。