采用油桶浸泡钻头提高钻头穿孔延米

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【摘 要】 本文对如何提高钻头的穿孔延米进行了分析，叙述了钻头的工作原理以及损坏的主要原因，钻头内部的滚动轴承和滑动轴承由于得不到充足的和散热，出现咬合或焊死的现象；也有的是轴承磨损间隙增大失落或牙轮卡轴。根据岩性变化的特点，合理改进存在的问题和缺陷，使钻头能够适应各种岩性下工作的需要，降低生产成本提高设备作业效率。

【关键词】 牙轮钻头 浸泡除渣 效果分析

1 前言

牙轮钻机是大型露天矿的重要设备之一，是整个生产工艺流程的第一道工艺，其穿孔效率的高低直接制约着后续的生产过程。而牙轮钻头是牙轮钻机的主要易耗部件，露天穿孔设备的使用成本，大部分消耗在钻头上，约占穿孔成本的60%，随着矿山的深部开采，矿、岩的岩性及硬度变化也比较大，钻头的消耗也在增加，穿孔成本随之也会升高。为了更好的发挥钻头的效率和提高钻头的使用寿命，降低穿孔成本，建议采用油桶浸泡钻头的方式提高钻头的使用寿命。

2 钻头原理

牙轮钻头目前是露天金属矿山使用最多的一种钻头，牙轮钻头在轴向压力及钻具旋转时转速和扭矩的作用下，以切削齿交替接触孔底，压碎并切入岩石，同时产生一定的滑动而剪切岩石。当牙轮在孔底滚动时，牙轮上的刃齿依次冲击、压入地层，这个作用可以将孔底岩石压碎一部分，同时靠牙轮滑动带来的剪切作用削掉牙齿间残留的另一部分岩石，使孔底岩石全部破碎，炮孔得以延伸。牙轮钻头的切削齿与孔底的接触面积小，比压高易于切入地层；工作刃总长度大，因而磨损相对较少，牙轮钻头能够适应从软到坚硬的多种地层。

3 损坏形式

钻头的失效形式主要有破裂、塑性变形、磨损、腐蚀和疲劳（图一），牙轮钻头的轴承也是如此。钻头是穿凿岩石的刃具，作业过程中所处的环境极为恶略，在正常作业后，钻头的轴承内会滞留有很多的岩渣，甚至是小的岩块。如果这些岩渣、岩块没能被即使得清理，将会增加轴承的磨损程度。同时，在穿孔过程中不断的向钻头供风、注水，会使钻头很快生锈，加速其腐蚀。从更换下来的钻头分析，大部分的钻头由于工作环境恶劣，内部的滚动轴承和滑动轴承由于得不到充足的和散热，出现咬合或焊死的现象；也有的是轴承磨损间隙增大失落或牙轮卡轴。所出现的这些现象都可通过油桶浸泡钻头的方式来缓解，提高钻头的使用寿命。

4 改进方式

利用废旧的储气罐，切割成一定高度桶状物件，两端焊接扶手（图二）。由于生产节奏较快，打完每个孔对钻头进行浸泡除渣影响穿孔进度，要求操作人员在每日交接班前清扫设备卫生时对钻头浸泡软化内部岩渣并反复提升去除牙轮缝隙中的岩渣。通过这种方式可以有效的防止钻头轴承被压缩空气中的水分腐蚀；彻底的清理钻头轴承内滞留的岩渣、岩块；同时对钻头轴承也进行了很好的，如此可以极大的提高钻头的使用寿命，降低穿孔成本。

5 使用效果

没有采用浸泡方式的钻头单只钻头的平均穿孔延米矿石区为820米，岩石区为1300米左右，采用油桶浸泡钻头除去岩渣的方式，单只钻头的平均穿孔延米为885米，岩石区为1400米左右，根据试验统计数据效率提高的比较明显。浸泡前后单只钻头矿石区进尺增加约65米，岩石区进尺增加约100米，按单机月进尺3000米计算，大约使用钻头3个，相比矿石区月增加进尺3×65=195 M，年增加进尺12×195=2340M，单台年节约生产费用：2340÷885×17000=4.49万元；矿石区月增加进尺3×100=300m，年增加进尺12×300=3600m，单台年节约生产费用3600÷1400×17000=4.37万元。

6 结语

钻头的使用寿命钻头制造质量是穿孔作业的基础，应选用适应公司地质结构和钻机性能的钻头。重视技术管理避免重复穿孔，采用新技术、新工艺可以克服或消除部分影响，钻头使用寿命的因素是不断改善钻头的使用效果，提高钻头使用寿命的重要途径。

参考文献：

[1]露天矿牙轮钻司机.冶金工业部培训教材.

[2]萧其林.露天矿用牙轮钻机.冶金工业出版社.