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伞钻作业:在千米深井中演绎的钢铁芭蕾

时间:2025-12-19 14:19:35 点击次数:

  在矿山立井(竖井)的掘进工作面,伞钻的每一次作业,都是一场在极端环境下进行的、高度程式化的“钢铁芭蕾”。其作业循环——下放定位→支撑调平→分区钻孔→收拢提升——环环相扣,***严谨,将数十吨的庞然大物转化为高效的钻孔机器,直接决定了井筒掘进的速度、质量与安全。

  第一幕:下放定位——高空中的***投送
  作业循环始于井口。完成地面检修与准备的伞钻,其支撑臂与钻臂已完全收拢,形似一个紧凑的钢铁圆柱。它由井口的大型提升机(如凿井绞车)通过专用吊钩或吊盘整体悬吊,穿越数百上千米的井筒,缓缓下放至掘进工作面。
  · 核心挑战与操作:此阶段的关键是平稳与***。操作人员需与井上信号工、绞车司机紧密配合,严格控制下放速度,避免旋转、摆动与井壁或管线碰撞。当伞钻接近工作面(通常距岩面3-5米)时,需暂时悬停。此时,井下的掘进队将进行工作面清碴、找平,并对照爆破图表,在工作面上大致标定出炮孔圈径位置,为伞钻的最终定位提供参照。定位的准确性,直接影响到后续所有炮孔的角度与位置。

  第二幕:支撑调平——从悬吊物到稳固平台
  一旦位置确定,伞钻便要从一个被吊装的“乘客”,转变为扎根井壁的“工作站”。这是其发挥功能的基础。
  · 动作分解:操作员启动液压系统,驱动多组支撑臂(即“伞骨”)缓缓向外、向下伸出。支撑臂末端的支撑靴(通常带有纹路或齿状结构)牢固地压紧在井壁的混凝土或基岩上,产生巨大的摩擦力。这一过程并非简单伸出,而是通过油缸的闭环控制,使各支撑臂施加的力基本均衡,从而将整个机身调平并刚性固定于井筒中心。
  · 力学意义:此举实现了两大目的:一是将设备重量及钻孔时巨大的反作用力,通过支撑臂直接传递至稳固的井壁,而非由脆弱的悬吊钢丝绳承受,确保了作业稳定;二是形成了一个无振动的基准平台,为钻臂的精密钻孔提供了可能。调平完成后,吊钩可略微松绳,使伞钻处于“坐实”状态。

  第三幕:分区钻孔——机械臂的协同交响
  这是循环的核心,伞钻的“伞”已撑开,其上的多台钻臂(通常6-9臂)开始如同机械交响乐团般协同工作。
  · 作业策略:钻孔并非无序进行。操作员会按照预定的分区、分序钻孔方案进行。通常从中心区域或某一对称区域开始,按顺序驱动各钻臂。每台钻臂在液压或气动推进装置的驱动下,推动重型凿岩机及其配套的钎杆、钻头,以设定的角度、转速和推进力钻入岩层。
  · 技术要点:钻臂上的平动机构确保钻杆在推进过程中保持平行移动,从而钻出垂直度极高的炮孔。同时,供风或供水系统持续工作,将岩粉排出孔外。操作员需密切监控各钻臂的参数,根据岩层软硬调整推力与转速,并防止卡钎。所有炮孔的深度、角度都必须严格符合爆破设计,这是决定后续爆破效果与井筒轮廓成型质量的关键。

  第四幕:收拢提升——功成身退与安全撤离
  当***一个炮孔钻凿完毕,作业循环进入尾声。操作员将所有钻臂依次收回到垂直状态,并准确停放在初始位置。
  · 标准化流程:随后,按顺序收回支撑臂。收回前,需确认所有钻臂已完全收回并锁止,防止与井壁干涉。支撑臂的收回必须同步、平稳,确保机身重心恢复至吊点中心。
  · 安全撤离:所有机构完全收拢并确认无误后,向井上发出提升信号。提升机缓慢收紧钢丝绳,待吊钩完全受力后,伞钻这个“钢铁堡垒”便脱离井壁,恢复成紧凑的吊运状态,平稳提升至井口或吊盘下方指定位置,为下一轮爆破装药、通风排烟等工序让出空间,同时也为自身的下一次下放做好准备。

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