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地下潜孔钻机的基本组成与工作原理
一、地下潜孔钻机的基本组成
为地下潜孔钻机组成的示意图，它由钻头1、冲击机构（冲击器)2、钻杆3、回转机构4、气接头与操纵机构5、调压机构6、支承调幅与升降机构7组成。其中1、2、3合称凿岩钻具。
二、地下潜孔钻机的工作原理与特点
潜孔钻机凿岩原理和重型凿岩机一样，是间歇冲击岩(矿)石，连续回转，不同的是潜孔钻机的冲击机构一潜孔冲击器装于钻杆的前端，潜人孔底，活塞直接冲击钻头，且随钻孔的延伸，不断推进。潜孔钻机即因冲击器潜人孔底而得名。钻机由冲击机构2中的活塞完成冲击钻头1的冲击动作，并由冶金设备回转机构4实现回转动作。由调压机构6完成推进力大小的调节，以完成钻孔工作，钻机的升降与调幅由机构7完成。各种动作由操纵机构5来控制。支承机构可以是支架或钻车。钻孔过程中形成的岩厭粉），则由流经钻杆与孔壁之间的气体或水排至孔外。
潜孔钻机不像凿岩机接杆钻进那样，能量损失随钎杆接头增多而增加，因它的钻杆不传递冲击能，故冲击能量损失小，因此可打更深的孔。由于冲击器深人孔内作业，工作
计算它的工作参数。
1.轴推力
61洽理的轴推力潜孔凿岩也主要是靠钻头的冲击能量来破碎岩(矿)石，钻头回转只是用来更换位置，避免重复破碎。因此，潜孔凿岩不需要很大的轴推力。轴推力过大，不仅易产生剧烈振动，还会加速硬质合金的磨损，使钻头过早损坏;轴推力过小，则钻头不能与岩(矿)石很好地接触，影响冲击能量的传递效率，甚至导致冲击器不能正常工作。低气压型潜孔钻机的合理轴推力可用以下经验公式计算S
P#$(30~35)"/ (1-1)
式中P#——合理的轴推力，N;
"钻孔直径，cm；
f—岩石普氏硬度系数。
根据国内经验，低气压型潜孔钻机的轴推力又可按表1-1选取。
表1-1潜孔钻机合理的轴推力
钻头名义直径D/mm | 合理轴推力PH/kN | 钻头名义直径D/mm | 合理轴推力PH/kN |
100 | 4-6 | 200 | 10-14 |
150 | 6-10 | 250 | 14-20 |
(2)调节推(压)力的计算潜孔钻机钻孔时，钻进部件(含钻具和回转供风机构）的自重施于孔底有一个力（向下钻时为正，向上钻时为负），它会影响合理轴推力的大小。同时，在钻进时钻杆与孔壁之间还有摩擦阻力，所以，潜孔钻机必须设有调压机构，以便调节施于钻具上的作用力(推力）。调压机构施于钻具上的调节推(压)力按下式计算：
PT$P#-gMsin!+gfjMcos!+& (1-2)
式中PT—施于钻具上的调节推(压)*，N;
P#——计算的合理轴推力，N;
M——钻进部件的质量，kg;
!——孔向与水平面所成夹角，（°)；
"——摩擦系数，一般取"=0.25;
R—冲击器钻头的反弹力，其值为活塞在每一工作循环中使气缸返回到初始位置所需的zui小轴推力，N;g 重力加速度，m/s2。
如向上钻孔时，则（1-2)式等号右边第二项为“$”号。
当P%为负值时，表明钻进部件自重施于孔底的轴推力大于P&，必须通过调压机构进行减压钻进;反之，则需加压，进行加压钻进。当P%为零时，表明只靠钻进部件的自重力即可合理钻进，无需调压。
2.钻具的回转速度
钻头每冲击一次，只能破碎一定范围的岩石。当钻具转速过高时，在两次凿痕之间，势必留下一部分未被冲击破碎的岩瘤，使回转阻力矩增大，钻具振动加剧，钻头磨损加快，不仅降低了钻进速度，甚至造成夹钻事故;当转速过低时，则可能产生重复破碎现象，因没有充分利用钻头的冲击能量，钻速降低。钻具的zui优转数应当根据钻头两次冲击之间既不留岩瘤，又不产生重复破碎来确定。然而，这个合理的转角与钻头直径、岩石性质、冲击能量、冲击频率、轴推力、钻头结构以及硬质合金片（柱）的磨损程度等诸多因素有关，很难做出准确的计算，通常只能根据生产经验和实验方法确定。
根据国内潜孔钻机的使用经验和参考国外资料，钻具的合理转速可按表1-2选取，或用下列经验公式计算：
n「（6500/#)78/0.95 (1-3)
式中n1钻具的合理转数,r/min;
D-------------------- 钻孔直径，mm。
表1-2回转转数与钻头直径的关系
钻头直径D/mm | 回转转数n}/(rmi | n-1) | 钻头直径D/mm | 回转转数n,/(rmin-1) |
100 | 30-40 | 200 | 10-20 | |
150 | 15-25 | 250 | 8-15 | |
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