二氧化碳裂岩机与传统裂岩采石工具比起来具有低压起爆(9V),相比传统起爆(1800V)更安全;不存在哑炮处理困难的问题,哑炮处理安全、简单;通过不同的CO2(二氧化碳)填充量,更换不同型号的定能泄压片和发热活化器可控制膨胀系统的工作压力,从而适应不同的工作环境。
钎头体形结构:指钎头体的头部与裤体之间的过渡形式,它对钎头的排粉性能、几何形状的稳定性以及强度有直接影响。钎头体形结构可归纳为以下两种方案,如图3-6所示,
其中,图(a), (b)、(C)为方案I:图(d), (e)为方案2. 图3-6好头体形结构 方案I:钎头体由头部为带隙角刀=1’30’-3’的圆锥面和裤体为圆柱面或带斜角5 =1030’的圆锥面构成。头部与裤部之间用45域砂的圆弧面或用不同曲率半径(R=20-50mm)的圆弧面过渡。口锥过渡面易引起应力集中,往往削弱腰部的强度,故不宜采用。圆弧过渡面增加腰部壁厚,无应力集中且不易发生断腰。此方案裤休较长,有利于防止裤体胀裂,且排粉性能好,修磨钎头隙角也较方便。
方案2:钎头体是裤体斜角与头部隙角相等(刀=占=r-3’)的圆锥面或在裤口附近增加一个短的圆柱面,裤体较长。其目的是增加腰部和裤口危险区断面的厚度,减少断腰和裂裤的发生。
总之,在钎头体形结构中,方案I适用于坚硬和中硬岩石和各种凿岩机,应用范田广:方案2适用于坚硬岩石和重型凿岩机。
(6)排粉槽和吹洗孔:排粉槽是排出炮孔底部岩粉浆的沟梢,一般布置在钎头的顶部和侧面,其断面积应保证岩粉浆以不小于0.5ni/min的速度外流。吹洗孔是吹洗炮孔用的水和压气的通道,为了保证吹洗效率,其断面的总面积不应小于钎杆中心水孔的断面积。吹洗孔好布置在中心位置,以有利于提高排粉效果:若采用旁侧布置,一般将吹洗孔对称布笠在排粉梢内,其方向与钎头轴线成Xr-400的夹角。
3.钎头材料
一个直径为40mm的钎头,若使用寿命为200-450m,大约要被冲击3X 10’次,其破坏性质属于金属疲劳破坏.
(!)二氧化碳裂岩机的材质
以前多采用45号和55号钢制造,其破坏形式是涨裤、裂裤或断腰。现在多采用40Cr,36击分爆破工程ZK55SiMnMo、ZK4OMnMoV、ZKSiMnMoV等合金钢制造。
(2)硬质合金
二氧化碳裂岩机的爆破管采用硬质合金是以难熔金属碳化物(WC等)粉末为基体,以铁族金属(主要是Co)粉末作粘接剂,按抽定比例配制均匀,在压力机的适当压力下使其成型,然后,在80-13WC的温度下干燥,再在氢气炉中加沮到1400-1 500*C,焙烧2h左右。此时,在金属co熔化的同时,有10%左右的wc熔解于Co中。冷却时,金属co便将 wc颗粒紧密地粘结起来,形成(WC-co)硬质合金.
钨钻硬质合金共有硬度和杭压强度高(比钢高1.5-2倍)、耐磨损(比钢高50~100倍)、抗高沮能力强等优点,又具有Co的良好韧性,在岩石钻掘工程中使用广泛。
硬质合金的耐磨性、硬度和韧性与Co的含和wc晶粒的大刁市关。凿岩用硬质合金Co的含量通常为其重量的8%-15%,wc品粒尺寸一般为2-5gm.我国生产的硬质合金型号有长片状、短片状、楔形、齿形等4种。Co和wc的含址对硬质合金的性能具有如下影响:
1) Co含娜曾加,韧性提高,抗冲击强度和抗弯曲强度增加,但是硬度、抗压强度和耐磨性降低:
2)Co含量一定时,wc品粒愈细,耐磨性愈高:反之,耐磨性降低,抗弯曲强度提高。
选择凿岩用硬质合金时,前先应根据岩石的物理力学性质(结构面和可钻性)和凿岩机类型选择不易击坏的硬质合金牌号;然后,再根寸异钎头的形状、结构选择耐磨性高的硬质合金型号规格。
一般地,在极坚韧的岩石中,采用冲击功大的二氧化碳裂岩机时,应选择韧性好的硬质合金,即选用Co含量较高的合金:在中硬、坚硬、硬脆和磨蚀性大的岩石中,应侧重于耐磨性的选择,即选用Co含量较低的合金。