在礦山立井(豎井)的掘進工作面,傘鉆的每一次作業,都是一場在極端環境下進行的、高度程式化的“鋼鐵芭蕾”。其作業循環——下放定位→支撐調平→分區鉆孔→收攏提升——環環相扣,***嚴謹,將數十噸的龐然大物轉化為高效的鉆孔機器,直接決定了井筒掘進的速度、質量與安全。
第一幕:下放定位——高空中的***投送
作業循環始于井口。完成地面檢修與準備的傘鉆,其支撐臂與鉆臂已完全收攏,形似一個緊湊的鋼鐵圓柱。它由井口的大型提升機(如鑿井絞車)通過專用吊鉤或吊盤整體懸吊,穿越數百上千米的井筒,緩緩下放至掘進工作面。
· 核心挑戰與操作:此階段的關鍵是平穩與***。操作人員需與井上信號工、絞車司機緊密配合,嚴格控制下放速度,避免旋轉、擺動與井壁或管線碰撞。當傘鉆接近工作面(通常距巖面3-5米)時,需暫時懸停。此時,井下的掘進隊將進行工作面清碴、找平,并對照爆破圖表,在工作面上大致標定出炮孔圈徑位置,為傘鉆的最終定位提供參照。定位的準確性,直接影響到后續所有炮孔的角度與位置。
第二幕:支撐調平——從懸吊物到穩固平臺
一旦位置確定,傘鉆便要從一個被吊裝的“乘客”,轉變為扎根井壁的“工作站”。這是其發揮功能的基礎。
· 動作分解:操作員啟動液壓系統,驅動多組支撐臂(即“傘骨”)緩緩向外、向下伸出。支撐臂末端的支撐靴(通常帶有紋路或齒狀結構)牢固地壓緊在井壁的混凝土或基巖上,產生巨大的摩擦力。這一過程并非簡單伸出,而是通過油缸的閉環控制,使各支撐臂施加的力基本均衡,從而將整個機身調平并剛性固定于井筒中心。
· 力學意義:此舉實現了兩大目的:一是將設備重量及鉆孔時巨大的反作用力,通過支撐臂直接傳遞至穩固的井壁,而非由脆弱的懸吊鋼絲繩承受,確保了作業穩定;二是形成了一個無振動的基準平臺,為鉆臂的精密鉆孔提供了可能。調平完成后,吊鉤可略微松繩,使傘鉆處于“坐實”狀態。
第三幕:分區鉆孔——機械臂的協同交響
這是循環的核心,傘鉆的“傘”已撐開,其上的多臺鉆臂(通常6-9臂)開始如同機械交響樂團般協同工作。
· 作業策略:鉆孔并非無序進行。操作員會按照預定的分區、分序鉆孔方案進行。通常從中心區域或某一對稱區域開始,按順序驅動各鉆臂。每臺鉆臂在液壓或氣動推進裝置的驅動下,推動重型鑿巖機及其配套的釬桿、鉆頭,以設定的角度、轉速和推進力鉆入巖層。
· 技術要點:鉆臂上的平動機構確保鉆桿在推進過程中保持平行移動,從而鉆出垂直度極高的炮孔。同時,供風或供水系統持續工作,將巖粉排出孔外。操作員需密切監控各鉆臂的參數,根據巖層軟硬調整推力與轉速,并防止卡釬。所有炮孔的深度、角度都必須嚴格符合爆破設計,這是決定后續爆破效果與井筒輪廓成型質量的關鍵。
第四幕:收攏提升——功成身退與安全撤離
當***一個炮孔鉆鑿完畢,作業循環進入尾聲。操作員將所有鉆臂依次收回到垂直狀態,并準確停放在初始位置。
· 標準化流程:隨后,按順序收回支撐臂。收回前,需確認所有鉆臂已完全收回并鎖止,防止與井壁干涉。支撐臂的收回必須同步、平穩,確保機身重心恢復至吊點中心。
· 安全撤離:所有機構完全收攏并確認無誤后,向井上發出提升信號。提升機緩慢收緊鋼絲繩,待吊鉤完全受力后,傘鉆這個“鋼鐵堡壘”便脫離井壁,恢復成緊湊的吊運狀態,平穩提升至井口或吊盤下方指定位置,為下一輪爆破裝藥、通風排煙等工序讓出空間,同時也為自身的下一次下放做好準備。
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