作業(yè)原理
坑探鑿巖

坑探鑿巖
drilling for tunnel exploration在沖擊鑿巖系統中,鑿巖機使動力轉變?yōu)闆_擊活塞的往復運動。當沖擊活塞向前撞擊釬桿時所產生的應力波通過釬桿和釬頭傳遞給巖石,使之在瞬間獲得極大的沖擊力。針頭在沖擊力的作用下鑿出一定深度的一條溝槽,然后轉動一個角度,在下次沖擊時不但鑿出另一條溝槽,而且將溝槽之間的兩個扇形部分剪掉,如此反復循環(huán)作業(yè)并及時排出鑿下的巖屑,炮眼就可逐漸加深。
鑿巖機
鑿巖機按照使用動力不同可分為:內燃、電動、風動和液壓等類型;按照

坑探鑿巖
支承與推進方式分為:手持式、支腿式和導軌式。內燃鑿巖機是由汽油機和鑿巖機構成的手持式鑿巖機,主要用于交通不便、流動性大的工作場所,在露天進行干式作業(yè)。附加旁側供水和尾氣凈化等裝置,也可用于中硬以下巖石的短淺坑道。中國有YN23、YN25、YN30A等型號的內燃鑿巖機。
電動鑿巖機多是由電動機直接驅動的支腿式鑿巖機(圖1),中國有YDT30和 YDT35型,其沖擊機構有壓氣活塞式和偏心塊式。電動鑿巖機的能量利用率高,經濟效益和勞動條件較好,可用于中硬巖石的短淺坑道。
風動鑿巖機需要壓縮空氣動力系統,能量利用率低,勞動條件也較差。但在中硬以上巖石中,鑿巖速度較高,堅固耐用,維修方便,所以在坑探工程中廣泛應用氣腿式和輕型導軌式風動鑿巖機。
液壓鑿巖機是采用循環(huán)的高壓油作為驅動介質的鑿巖機,與風動鑿巖機

坑探鑿巖
相比,具有節(jié)能、高效、低噪聲以及易于調節(jié)參數與自動控制等優(yōu)點。中國在坑探工程中應用了YYG-30型輕型導軌式液壓鑿巖機。鑿巖臺車是能滿足鑿巖機支承、推進、鑿巖、退釬、變位(角)與行走等要求的機械化鑿巖設備。中國地質礦產部研制的SYT-18雙臂軌輪式液壓鑿巖臺車(見彩圖),體積小、重量輕。與DK-1裝巖機、CJ-12柴油機車,YS-25梭車配套組成了小斷面中深坑道機械化作業(yè)線。(見彩圖)
鑿巖工具
簡稱釬子,由釬頭、釬桿、釬肩和釬尾構成。整體釬的釬頭、釬桿、

坑探鑿巖
釬尾是不可拆卸的;分體釬的釬頭與釬桿是可拆卸的,釬頭與釬桿常用承插式錐形連接(圖2)。鑲嵌片狀硬質合金,釬頭有一字形、Y字形和十字形,還有鑲嵌球面柱狀的硬質合金的球齒釬頭(圖3)。坑探巖石分級
按照坑探掘鑿巖石的難易程度,將各種巖石按一定級差進行定量的劃分。通常以表格的形式列出各級代表性巖石名稱及其定量指標。巖石分級是制定生產定額、材料消耗定額的根據;是正確選擇掘進工藝參數和合理使用掘進設備以及分析研究勞動生產率、生產成本的依據。
按巖石分級的不同原則,有很多種分級方法,這里主要介紹坑探工程中常采用的兩種巖石分級方法:
①按照巖石的相對強度指標進行分級。如M.M.普羅托季亞科諾夫按巖石的堅固性系數f(簡稱普式系數),將巖石分為10級。f值是根據巖石單軸抗壓強度除以 98計算的,f值由20到0.3,f值越大表示巖石越堅固。這種巖石分級方法只適用于掘進工藝的概略計算和近似地評定坑探工程的某些參數。
②按照巖石的生產技術指標進行分級。如按巖石的鑿巖性、爆破性、采掘性的生產指標進行分級。
巖石鑿巖性是指巖石在鉆鑿炮眼過程中,在外力的作用下巖石被破碎的性質。巖石采掘性是指巖石在采掘過程中,在外力的作用下巖石被破碎的性質。中國地質部1956年坑探工程巖石分級,將軟巖石按照巖石松散程度指標,即在規(guī)定的標準挖掘條件下,按手工挖掘1立方米原巖所需時間(分)指標,將巖石劃分為1~4級,反映了挖掘的難易程度。除軟巖石外將其他巖石按巖石鑿巖性指標,即在規(guī)定的標準鑿巖條件下,按手工或采用風動鑿巖機鉆鑿1米炮眼所需純鑿巖時間(分)指標,將巖石劃分為4~11級,反映了鑿巖的難易程度。巖石鑿巖性是與巖石組織構造、巖石物理力學性質和鑿巖機具以及鑿巖規(guī)程有著密切的關系。因此巖石鑿巖性指標取決于一系列地質因素、工藝和技術條件。確定巖石鑿巖性指標應該遵守規(guī)定的標準技術條件。
巖石爆破性是指巖石在炸藥包爆炸時所產生的外力作用下巖石被破碎的性質。巖石爆破性是用炸藥單位消耗,即爆破1立方米原巖所需炸藥量(千克)數或用炮眼單位消耗,即爆破1立方米原巖所需炮眼長度(米)來評定。地質部巖石分級表是根據巖石鑿巖性來制定生產定額和材料消耗定額的根據。當某些巖石鑿巖容易但很難爆破,在這種巖石鑿巖性與爆破性不一致的情況下,可按照下式:k=k1/k2來確定校正系數k。式中k1為炸藥單位消耗定額(千克/立方米);k2為實測的炸藥單位消耗(千克/立方米)。按鑿巖性巖石分級制定的生產定額乘以校正系數k就考慮了巖石爆破性的因素。