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撬毛車(chē)專(zhuān)用液壓破碎錘的思考與建議

2019-01-10 18:18劉???/span>
鑿巖機(jī)械氣動(dòng)工具 2019年4期
關(guān)鍵詞:專(zhuān)用液壓沖擊

劉???/p>

1 撬毛車(chē)專(zhuān)用液壓破碎錘有廣闊的市場(chǎng)

井下礦山采掘生產(chǎn)過(guò)程中,對(duì)于堅(jiān)固程度在中等堅(jiān)固(f=5~6)及以上的巖石,鉆爆法在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)仍然是主流。爆破后形成的爆堆是生產(chǎn)所需,而爆破后依附于工作面頂板和側(cè)幫上松動(dòng)的、不穩(wěn)定的毛(?。┦遣删蛏a(chǎn)過(guò)程中的主要危險(xiǎn)源之一。據(jù)統(tǒng)計(jì),因松動(dòng)的毛石冒落引發(fā)的事故占礦山事故數(shù)的一半之多。因此,爆破后必須對(duì)松動(dòng)的、不穩(wěn)定的毛石進(jìn)行徹底有效地清除,避免其在以后的工序中傷及人員和設(shè)備。

在采掘生產(chǎn)中,清除松動(dòng)不穩(wěn)定毛石的工作稱(chēng)為撬毛。撬毛的方法有人工撬毛和機(jī)械撬毛兩種。人工撬毛是工人持鋼釬清除松動(dòng)不穩(wěn)定的毛石。這是一項(xiàng)工作環(huán)境惡劣危險(xiǎn)、體力勞動(dòng)繁重的工作。為保障井下礦山安全,必須采用機(jī)械化撬毛方法,將工人從危險(xiǎn)環(huán)境中解放出來(lái)。替代人工撬毛的機(jī)械化設(shè)備叫撬毛車(chē)。

目前,以小型液壓破碎錘為撬毛機(jī)具的撬毛車(chē)(下稱(chēng)撬毛車(chē))是機(jī)械化撬毛設(shè)備的主流,并得到了國(guó)家安監(jiān)總局的明令推廣。隨著以人為本意識(shí)的增強(qiáng),井下礦山企業(yè)使用撬毛車(chē)的主動(dòng)性、積極性在不斷提高,撬毛車(chē)將成為礦山企業(yè)的必然選擇。我國(guó)擁有十多萬(wàn)座井下礦山,目前使用撬毛車(chē)的礦山充其量不超過(guò)500 座。一臺(tái)撬毛車(chē)必配備一臺(tái)專(zhuān)用液壓破碎錘。所以說(shuō),撬毛車(chē)專(zhuān)用液壓破碎錘有廣闊的市場(chǎng),即使只是潛在市場(chǎng)。

2 撬毛車(chē)對(duì)液壓破碎錘的要求

為便于說(shuō)明撬毛車(chē)對(duì)液壓破碎錘的要求,特將井下破碎車(chē)同撬毛車(chē)放在一起進(jìn)行比較。

撬毛車(chē)和井下破碎車(chē)的核心部件都是液壓破碎錘。其根本區(qū)別在于對(duì)液壓破碎錘性能參數(shù)選擇不同,特別是沖擊能參數(shù)選擇的不同。撬毛車(chē)選用液壓破碎錘的沖擊能參數(shù)不能過(guò)大,超過(guò)一定值就不再是撬毛車(chē),而成為井下破碎車(chē)。井下破碎車(chē)選用液壓破碎錘沖擊能不能過(guò)小,否則就失去了破碎功能。撬毛車(chē)和井下破碎車(chē)選用液壓破碎錘沖擊能的限值就是它們工作場(chǎng)所巖石破裂的閾值[1]。撬毛車(chē)選用液壓破碎錘沖擊能的最大值為工作場(chǎng)所巖石破裂的能量閾值;井下破碎車(chē)選用液壓破碎錘沖擊能的最小值是巖石破裂的能量閾值。由此可見(jiàn),在同一工作場(chǎng)所巖石破裂的能量閾值是撬毛車(chē)和井下破碎車(chē)選用液壓破碎錘沖擊能參數(shù)的分水嶺。除此之外,撬毛車(chē)和井下破碎車(chē)對(duì)液壓破碎錘還有以下不同要求:

(1)沖擊頻率的要求不同

撬毛車(chē)配用的液壓破碎錘沖擊頻率要高,其沖擊頻率一般在40~50 Hz,為縮短撬毛作業(yè)時(shí)間創(chuàng)造條件,而井下破碎車(chē)對(duì)液壓破碎錘選擇重視的是沖擊能。只要沖擊能滿(mǎn)足其中半理論半經(jīng)驗(yàn)公式的要求即可。

(2)使用釬具類(lèi)型不同

撬毛車(chē)選用的釬具為沖擊振動(dòng)型的鈍形釬桿,絕不能使用具有沖擊、鑿?fù)富驔_擊、剪切的楔子形、角錐形、棱錐形釬桿;井下破碎車(chē)恰恰相反,具有沖擊、穿透或沖擊、剪切的楔子形、角錐形、棱錐均可選用,而不能選用鈍形釬桿。

(3)釬桿和導(dǎo)向套的密封要求不同

井下破碎車(chē)配用液壓破碎錘工作姿態(tài)一般朝下,因此釬桿和導(dǎo)向套之間無(wú)需設(shè)置專(zhuān)門(mén)密封。而撬毛車(chē)配用液壓破碎錘工作姿態(tài)一般朝上,釬桿和導(dǎo)向套之間極易進(jìn)入灰塵,因此釬桿和導(dǎo)向套之間必須設(shè)置有效的密封。

(4)撬毛車(chē)用液壓破碎錘應(yīng)有噴水裝置,噴水壓力一般在10 MPa 以上,并確保噴嘴噴出水霧,以利清除工作面頂板灰塵,便于尋找不穩(wěn)定毛石的敲擊點(diǎn),同時(shí)在擊落毛石時(shí)可以降塵,改善工作環(huán)境。

3 市場(chǎng)提供的液壓破碎錘不能滿(mǎn)足撬毛車(chē)的要求

目前市場(chǎng)上提供的液壓破碎錘都是為破碎而設(shè)計(jì),沒(méi)有專(zhuān)為撬毛車(chē)而設(shè)計(jì)的液壓破碎錘,國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品一概如此。即使沖擊頻率較高的小型液壓破碎錘,國(guó)外產(chǎn)品沖擊頻率為10~20 Hz,個(gè)別達(dá)到29 Hz,國(guó)內(nèi)產(chǎn)品沖擊頻率為7.5~20 Hz,距40~50 Hz 相距甚遠(yuǎn)。在這種情況下,撬毛車(chē)只有選用破碎用液壓破碎錘,將就著使用。將就著使用并不代表撬毛車(chē)不需要專(zhuān)用液壓破碎錘,因此研制撬毛車(chē)專(zhuān)用液壓破碎錘十分必要。

4 研制撬毛車(chē)專(zhuān)用液壓破碎錘的可能性

液壓鑿巖機(jī)和液壓破碎錘是現(xiàn)代巖石工程中使用最廣泛的新一代鑿巖、破巖設(shè)備。二者最核心的工作部分相同,為液壓沖擊器。液壓破碎錘的研究理論、方法和計(jì)算公式等,在液壓鑿巖機(jī)上使用仍然有效[2]。對(duì)于國(guó)內(nèi)生產(chǎn)液壓破碎錘的眾多廠商而言,研制沖擊頻率為40~50 Hz的小型液壓破碎錘不是難事。對(duì)于未涉足液壓破碎錘的國(guó)內(nèi)液壓鑿巖機(jī)生產(chǎn)廠商來(lái)說(shuō),他們既然生產(chǎn)出了沖擊頻率為40~50 Hz、60 Hz 甚至高達(dá)68 Hz的液壓鑿巖機(jī),而且這些鑿巖機(jī)的沖擊能參數(shù)多為300 J、350 J、400 J 和560 J,適合撬毛車(chē)沖擊能參數(shù)的要求。那么這些廠商研制出沖擊頻率為40~50 Hz、沖擊能符合專(zhuān)用液壓破碎錘要求的200 J、300 J、450 J、700 J的小型液壓破碎錘亦非難事。

5 結(jié)語(yǔ)

為改善現(xiàn)有撬毛車(chē)(包括國(guó)產(chǎn)撬毛車(chē)和進(jìn)口撬毛車(chē))的使用性能,提高其使用效率,建議研制撬毛車(chē)專(zhuān)用液壓破碎錘。為整體提高我國(guó)生產(chǎn)撬毛車(chē)的水平并引領(lǐng)世界撬毛車(chē)的制造水平,建議相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)在制訂撬毛車(chē)標(biāo)準(zhǔn)時(shí),將撬毛車(chē)專(zhuān)用液壓破碎錘的沖擊頻率為40~50Hz和外部結(jié)構(gòu)等技術(shù)要求列入其中。

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