（江西銅業(yè)股份有限公司 城門山銅礦，江西 九江 332000）

城門山銅礦礦區(qū)三面環(huán)湖，礦巖松軟、破碎，地表水體發(fā)育、地下涌水量大，工程、水文地質(zhì)條件復(fù)雜。礦區(qū)礦物達(dá)70種以上，其中含銅礦物10余種，氧化—混合礦石中則以次生硫化銅礦物為主；硫礦物以含銅黃鐵礦為主。礦石構(gòu)造以塊狀、浸染狀、細(xì)脈浸染狀為主，大致分為褐鐵礦、含銅黃鐵礦、單硫、斑巖礦、輝銅礦，泥夾石、高粘土、風(fēng)化巖，其豐富的地表水、地下涌水和復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境是造成成孔困難的癥結(jié)問題，實際穿孔過程中易造成卡鉆、不成孔、塌孔現(xiàn)象，穿孔難度不言而喻。

1 潛孔鉆設(shè)備參數(shù)

圖1 鉆機現(xiàn)場作業(yè)情況

目前采區(qū)使用的穿孔設(shè)備為ZGYX-460為高壓一體式液壓潛孔鉆，使用卡特彼勒C-11發(fā)動機，英格索蘭22m2/min，工作壓力14.5巴低壓和24巴高壓?；剞D(zhuǎn)鉆孔轉(zhuǎn)矩4045Nmm，轉(zhuǎn)速105RPP，行駛速度3Km/h，鉆機重量23t。ZGYX460高壓一體式露天潛孔鉆車多方位大角度鉆臂功能，可在復(fù)雜地面上自由調(diào)整，達(dá)到預(yù)定孔位，完成鉆孔作業(yè)。先進(jìn)的履帶自動張緊系統(tǒng)和自動調(diào)平系統(tǒng)，使得鉆車能適應(yīng)各種復(fù)雜路面的同時確保鉆車行走時履帶始終緊貼地面，大大提高了鉆車行走可靠性及良好的越野性和爬坡能力。

2 穿孔工作參數(shù)

通過對潛孔鉆在各種地質(zhì)條件下穿孔，摸索出了一套“先進(jìn)操作法”，此法根據(jù)礦巖類型、巖石硬度系數(shù)、孔徑大小、涌水量等，通過ZGYX460潛孔鉆機的合理軸壓力、回轉(zhuǎn)速度、回轉(zhuǎn)扭矩、合理的排碴風(fēng)量等經(jīng)驗公式；

回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：

回轉(zhuǎn)扭矩：

數(shù)理統(tǒng)計公式計算，KM為力矩系數(shù)，KM=0.8～1.2，一般取KM=1.0，PH=(30～35)Df，PH為合理的軸壓力，單位為N。D為鉆孔直徑，單位為cm。f為巖石普氏硬度系數(shù)。

表1 不同礦床類型穿孔參數(shù)

3 先進(jìn)操作法具體步驟

ZGYX460潛孔鉆機穿孔時鉆架垂直擺正90°，鉆架頂針貼緊地面（固定鉆架避免滑動傾斜），利用補償油缸下放，使行走履帶板抬起2.5cm左右。

將鉆桿下放，鉆頭接觸地面，再利用扶釬器扶住鉆桿，保持扶釬器卡爪與鉆桿距離1.5cm左右，避免鉆孔時鉆具擺動范圍過大，破壞孔壁，造成塌孔。

開孔是鉆孔的重要環(huán)節(jié)，打開注水開關(guān)，采用低風(fēng)壓（1.4MPa）、低轉(zhuǎn)速（60rpm）、低推進(jìn)（2.5MPa～3MPa）工作參數(shù)。待風(fēng)壓上來時沖擊器工作，方可開動回轉(zhuǎn)，避免鉆頭與地面干磨造成鉆頭磨損。

操作推進(jìn)手柄向前推進(jìn)，壓力值保持在2.5MPa～3MPa。壓力過大會使鉆具產(chǎn)生劇烈振動，還會加速鉆頭硬質(zhì)合金磨損，甚至引起合金崩角或斷裂，造成鉆頭過早損壞。

將鉆桿鉆進(jìn)0.8m～1.5m左右深度，可根據(jù)巖層硬度而定：硬巖層取小數(shù)值，軟巖層取大數(shù)值。

關(guān)水關(guān)風(fēng)并將鉆頭完全提出孔口，鉆頭與孔口高度在15cm以上（主要是因為爆破超深，工作面會有1.5m左右的松動巖層。關(guān)風(fēng)是為了孔壁孔口不被破壞，以利于排渣。完全提出鉆頭是便于附在鉆桿的松動石塊掉入孔內(nèi)，避免石塊夾住鉆桿）。ZGYX460潛孔鉆機做好開孔程序是保證穿孔質(zhì)量的關(guān)鍵。

在穿孔作業(yè)中時刻注意排出巖渣量的多少，根據(jù)巖渣多少確定鉆桿提起洗孔次數(shù)，一般鉆進(jìn)1米左右或不排渣需提升鉆桿、洗孔3米左右需將鉆桿完全提起，若鉆主桿可做開孔動作程序（若排渣效果差需反復(fù)進(jìn)行）。

鉆完一根主桿后還必須做一次開孔程序，若發(fā)現(xiàn)主桿下放不到孔底（巖渣積聚過多會造成巖渣抱住鉆具，鉆頭重復(fù)碾磨會加劇磨損，摩擦阻力過大造成卡鉆現(xiàn)象），還需再次做開孔程序，必須保證主桿巖渣排干凈后方可接第二根桿繼續(xù)作業(yè)。

圖2 復(fù)雜區(qū)域穿孔圖

4 取得成效

通過以上操作，炮孔成孔角度、深度達(dá)標(biāo)，孔壁光滑利用裝藥，減少了卡鉆次數(shù)，確保穿孔質(zhì)量、提高穿孔效率。據(jù)統(tǒng)計，從2010年至2015年期間，ZGYX460去潛孔鉆機卡鉆次數(shù)達(dá)110余次，平均每年有22次左右，經(jīng)過培訓(xùn)并在全工段推廣此項“徐式ZGYX460潛孔鉆機先進(jìn)操作法”后，鉆機卡鉆頻次大幅度下降，從2015年至2019年期間，僅出現(xiàn)15次，平均每年僅5次，2015年至2019年平均穿孔合格率從原先的58%提高至71.3%，穿孔效率從原先30.5m/h提高至35.6m/h，爆破根底率從原先5.26%降低至3.26%。

表2 穿孔合格率統(tǒng)計表

表3 穿孔臺效統(tǒng)計表

5 結(jié)語

從2015年至今，ZGYX460露天潛孔鉆機先進(jìn)操作法在城門山銅礦生產(chǎn)實踐結(jié)果表明：

（1）ZGYX460露天潛孔鉆機先進(jìn)操作法適用于城門山銅礦褐鐵礦、含銅黃鐵礦、黃鐵礦、石英斑巖礦、花崗閃長斑巖、輝銅礦，泥包石、灰?guī)r、泥巖等復(fù)雜地質(zhì)及水文條件下的穿孔作業(yè)。

（2）ZGYX460露天潛孔鉆機先進(jìn)操作法已在工段廣泛推廣、應(yīng)用，初級工、中級工、高級工均能根據(jù)不同地質(zhì)條件靈活運用。

（3）ZGYX460露天潛孔鉆機先進(jìn)操作法在城門山銅礦應(yīng)用以來，不僅穿孔合格率、穿孔臺效得到了有效提升，爆破質(zhì)量、鏟裝效率等后道工序也得到了提升。

（4）ZGYX460露天潛孔鉆機先進(jìn)操作法在城門山銅礦應(yīng)用不僅解決了難成孔、易塌孔等技術(shù)難題，同時也減少了返工現(xiàn)象、降低了生產(chǎn)成本。