液壓华体会vip2與水壓华体会vip2的比較

液壓华体会vip2與(yu) 水壓华体会vip2的比較。

1 液壓鑿岩機與(yu) 氣動潛孔鑽機的優(you) 缺點

這裏所說的液壓鑿岩機是指頂錘式鑿岩機

1．1 液壓鑿岩機的優(you) 點

（1）油壓高，一般為(wei) 10-25 MPa，並有向上限靠攏的趨勢， 比氣壓高出幾倍至幾十倍。

（2）輸出功率大，一般為(wei) 5-20 kW ，少數機型， 如ATLAS公司的COP4050型，TAMR0CK公司的HL2000型達到了40kW ，更有HL4Ooo型達到了70 kW。

（3）鑿速快， 一般可以達到1～3 m／Min 。

（4）效率高，一般液壓鑿岩機本身的效率可達到50％ ，油泵的效率也高於(yu) 空氣壓縮機，因此總的能量利用率遠高於(yu) 氣動鑿岩機係統

1．2 液壓鑿岩機的缺點

（1）能量傳(chuan) 遞損失大，因為(wei) 鑿岩機置於(yu) 鑽杆頂部，隨著孔深增加，能量傳(chuan) 遞損失增大，鑿速下降

（2）鑽杆消耗大，隨著液壓鑿岩機功率的增大，鑽杆的應力也增大，鑽杆容易損壞，雖然ATLAS COPCO 公司發展了套管鑿岩技術，對減少鑽杆應力有一定作用，但增加了成本，也不能從(cong) 根本上解決(jue) 問題，仍

然限製了液壓鑿岩機的輸出功率，ATLAS公司的COP4050鑿岩機的輸出功率為(wei) 40kW ，但考慮到深孔鑽進時鑽具的應力，正常隻使用30 kW 的功率。

（3）炮孔易偏斜，鑽杆既承受衝(chong) 擊力，又傳(chuan) 遞扭矩，易彎曲變形，造成炮孔精度不高。

1．3 潛孔鑽機的優(you) 點

（1）無能量傳(chuan) 遞損失，衝(chong) 擊器直接作用於(yu) 鑽頭，無需鑽杆傳(chuan) 遞衝(chong) 擊能量，鑽孔速度不受孔深的影響。

（2）成孔直，鑽杆剛性大，不承受衝(chong) 擊力，隻傳(chuan) 遞扭矩，所傳(chuan) 遞的軸壓力很小，在減壓鑽進時，根本就不需傳(chuan) 遞軸壓力，因此鑽杆不易彎曲變形，炮孔直而光滑，特別是在鑿岩存在裂隙，層麵傾(qing) 斜或岩石硬度改變的情況下，更是優(you) 於(yu) 其他鑽孔方式。

（3）排渣幹淨，動力介質在做功後，還可以衝(chong) 洗炮孔，比其他鑽孔方式衝(chong) 洗幹淨，避免了超鑽。

（4）噪聲小，因衝(chong) 擊在孔底進行，比頂錘式噪聲小。

（5）適應性好，除了很軟的地層外，在所有的岩石組織中潛孔鑽機都處於(yu) *工作狀態，所鑽的孔徑與(yu) 孔深都超過頂錘式鑿岩機由於(yu) 以上優(you) 點，潛孔鑽進被認為(wei) 是*選擇，英國90％ 的采石場采用潛孔鑿岩：

1．4 氣動潛孔鑽機的缺點

（1）氣壓低，輸出功率小，鑽孔速度低，這是氣動潛孔鑽機的主要缺點，近來人們(men) 一直企圖增加氣壓， 現在已能達到2．5 MPa，盡管如此，也遠遠達不到液壓鑿岩機的油壓水平。而且高氣壓空壓機價(jia) 格昂貴，要大功率驅動，噪聲也增加，隨著海拔的增加，高原地區空壓機效率還大大降低

（2）能量利用效率低，遠達不到液壓鑿岩機的水平 每米鑽孔能耗為(wei) 液壓鑿岩機的3倍。

2 液壓华体会vip2的應用

為(wei) 了集中液壓鑿岩機壓力高、效率高與(yu) 潛孑L鑽機炮孔直的優(you) 點，德國Hausherr公司於(yu) 20世紀90年代初，研製了Rapid液壓潛孔鑽機，其回轉機構、衝(chong) 擊機構均由液壓驅動， 衝(chong) 擊器有進回油兩(liang) 條管子，新的液壓衝(chong) 擊器（hydraulic DTH hammer）有三種規格直徑9O mm、1 15 mm、150 mm，可鑽炮孔直徑分別為(wei) 100～125 mm，127～156 mm，l68-230 mm。Hausherr公司將Rapid鑽機與(yu) 另一台配有高氣壓（2．04MPa）衝(chong) 擊器的HBM80S潛孔鑽機進行對比試驗，孔徑同為(wei) 125 mm，孔深同為(wei) 36m，進尺l000m，試驗結果為(wei) ：發動機功率Rapid為(wei) l40 kW，HBM80S為(wei) 305 kW，比值為(wei) 0．46；燃料消耗Rapid為(wei) 27 L／h，HBM80S為(wei) 59 L／h，比值為(wei) 0．46；潤滑油消耗Rapid為(wei) 0．33 L／h，HBM80S為(wei) 0．70L／h，比值為(wei) 0．47，經濟效益十分顯著。

3 水壓华体会vip2的應用

據文獻[4]報道，瑞典LKAB（盧基）公司與(yu) 下屬的G—Drill公司開發研製了名為(wei) Wassara（瓦薩拉）水壓华体会vip2，1988年開始研究，1990年進行樣機試驗，使用普通礦井水，濾去100 m 的微粒，水壓為(wei) 18

MPa，流量為(wei) 200～300 L／rain，孔徑105～115 mm，孑L深20-40m，孔斜為(wei) 0．08～0．75m，平均為(wei) O．34 m，鑿岩速度平均為(wei) 850mm／min，是氣動衝(chong) 擊器的2～3倍，一般氣動潛孔鑿岩為(wei) 320 mm／min。據文獻[5]報道，直徑為(wei) 101．6 mm 的Wassara水壓衝(chong) 擊器，壓力為(wei) 18 MPa，流量為(wei) 363．68 L／min，水過濾精度為(wei) 50 m，回轉速度為(wei) 0～90 r／min， 扭矩zui大為(wei) 2500Nm，推進力zui大為(wei) 22 kN，衝(chong) 擊能為(wei) 400 J，在18MPa時衝(chong) 擊頻率為(wei) 60 Hz，衝(chong) 擊器輸出功率為(wei) 24 kW。水壓衝(chong) 擊器與(yu) 同樣直徑、同樣輸出功率的氣動衝(chong) 擊器相比較，水泵的輸入功率隻相當於(yu) 空壓機的0．26倍，LKAB公司基律納礦和馬爾姆貝裏耶礦采用Wassara衝(chong) 擊器鑽鑿向上扇形孔，炮孔偏斜減少一半，孔距與(yu) 排距加大29％，工時總鑿岩崩礦量淨增86％ ，並在平巷掘進中使用直徑152．4 mm 的Wassara水壓衝(chong) 擊器鑽254 mm直徑的水平掏槽孔。據文獻[6]報道，Wassara水壓衝(chong) 擊器水壓為(wei) 20 MPa，流量為(wei) 180～280 L／min，鑿速為(wei) 0.6～1m／min。LKAB公司所屬的兩(liang) 座地下礦山鑽進200萬(wan) m炮孔後， 已證實了這種水壓衝(chong) 擊器的性能。

根據文獻[6] [7]報道，使用Wassara水壓衝(chong) 擊器的Simba469型鑽車， 每天鑽孔300 m，zui高達500 m，平均*運行時間為(wei) 104 h，向上扇形孔，孔徑115 mm，孔深55m，偏斜zui大不超過1.5％。在基律納礦將反光鏡放入孔中30 m處，可以看到反射回來的光線。

據文獻[8]報道，Wassara水壓衝(chong) 擊器鑿岩時岩渣移動速度僅(jin) 為(wei) 氣動鑿岩時的1／1O，對鑽杆磨損很小。

據文獻[5] [8]介紹，已在加拿大安大略鷹橋公司基得克裏克礦和魁北克勞維康特礦也試驗過直徑為(wei) 101.6 mm 的水壓衝(chong) 擊器鑽直徑為(wei) 114.3 mm的向下炮孔，其中勞維康特礦鑽鑿6 000 m 炮孔，試驗仍在進

行。直徑為(wei) 101.6 mm的Wassara水壓衝(chong) 擊器還用於(yu) 鑽直徑127mm 的紐約地鐵注漿孔：直徑152.4 mm 的Wassara水壓衝(chong) 擊器還用於(yu) 在瑞士蘇黎世附近鑽了一個(ge) 直徑為(wei) 165．1 mm，深599．8 m 的地熱井。隻用了5天時間， 而用普通旋轉鑽機則需要3個(ge) 星期。Sandvik公司負責在世界範圍內(nei) 推廣Wassara水壓潛孔鑿岩設備。

4 水壓衝(chong) 擊器與(yu) 液動衝(chong) 擊器的區別

應當指出，我們(men) 需要將上述的水壓衝(chong) 擊器與(yu) 液動衝(chong) 擊器區分開來，所謂液動衝(chong) 擊器，早在19世紀60年代，法、俄、美等國即開始研究。20世紀50年代以後，蘇、美、中等國研製了類型繁多的液動衝(chong) 擊

器，有正作用、反作用、雙作用、射流式、射吸式等等類型， 基本原理是利用水擊效應，主要利用水或泥漿的動壓力來推動活塞作功，泵壓較低，效率較低，一般小於(yu) 30％ ，而我們(men) 現在討論的水壓衝(chong) 擊器，主要利用液體(ti) 靜壓力推動活塞作功，泵壓高得多，效率也比較高。

4．1 水壓衝(chong) 擊器與(yu) 液動衝(chong) 擊器的區別

（1）水壓衝(chong) 擊器主要用於(yu) 采礦業(ye) ，而液動衝(chong) 擊器主要用於(yu) 地質鑽探。

（2）水壓衝(chong) 擊器可以鑽向上孔、向下孔等各個(ge) 方向孔，而液動衝(chong) 擊器一般隻能鑽向下孔。

（3）水壓衝(chong) 擊器壓力很高，高達l8～20MPa，而液動錘工作壓力很低，一般為(wei) 0.5～4 MPa。

（4）水壓衝(chong) 擊器的鑿速很高，而液動衝(chong) 擊器鑿速很低，可以相差十倍或十幾倍。

（5）水壓衝(chong) 擊器能量利用率高於(yu) 液動衝(chong) 擊器，達到了普通重型液壓鑿岩機的水平，而液動衝(chong) 擊器能量利用率一般不超過30％。

（6）水壓衝(chong) 擊器主要依靠水的靜壓力推動活塞做功，故稱為(wei) 水壓衝(chong) 擊器較為(wei) 妥帖，而現在有人稱之為(wei) 水力衝(chong) 擊器，易和主要依靠動壓力做功的液動衝(chong) 擊器概念相混，也有人稱之為(wei) 液壓衝(chong) 擊器，則易和以油為(wei) 介質的液壓衝(chong) 擊器概念相混。

（7）水壓衝(chong) 擊器的介質為(wei) 水，且要濾去雜質，而液動衝(chong) 擊器介質可以是水，也可以是泥漿。

（8）水壓衝(chong) 擊器結構與(yu) 工作原理比較簡單，即由滑閥控製活塞作往複運動，而液動衝(chong) 擊器則有正作用、反作用、雙作用、射流式、射吸式等多種類型。

4．2 水壓衝(chong) 擊器與(yu) 液動衝(chong) 擊器的相同點

（1）都是置於(yu) 孔底，潛孔鑿岩（DTH或ITH）；

（2）都可以以水為(wei) 介質；

（3）都使用開路壓力水，即廢水（低壓水）排出，水壓衝(chong) 擊器在地下礦的應用中，廢水衝(chong) 洗岩渣後排到礦山集水池，沉澱後通過井下配流係統泵回，再輸送到鑿岩現場。在用水不方便的地方可使用移動式再循環係統。

5 結語

（1）液壓华体会vip2與(yu) 水壓华体会vip2結合了頂錘式液壓鑿岩機與(yu) 氣動华体会vip2的優(you) 點，能耗小，鑿速快，炮孔直。

（2）水壓华体会vip2的動力介質與(yu) 衝(chong) 洗介質統一， 比液壓华体会vip2更具有發展前途。

（3）水壓华体会vip2主要利用水的靜壓力，而液動潛孔衝(chong) 擊錘主要利用水的動壓力，這是兩(liang) 者的主要區別。

（4）我國水壓华体会vip2的開發研究方麵的報道還很少見，我們(men) 應當注意研究*經驗，發展水壓潛孔鑿岩技術。