风动凿岩机节能供水装置的研制（吕兴波）

发布时间：2022-02-22 15:02:53 浏览数：次

1．前言

隧洞开挖通常选用钻爆法施工，钻孔机械常用气腿式风动凿岩机。凿岩机在凿岩过程中要产生岩粉，这些岩粉对工人的健康是很有害的，长期吸入含游离二氧化硅的粉尘，易患“矽肺病”。实践证明，用水浸湿并冲洗岩粉可有效消除岩石粉尘，因此，凿岩机都设有风水联动冲洗装置。凿岩机接通水管后，一旦开动，即可自动向炮孔注水冲洗。冲洗水经注水阀和柄体水道注入水针座，通过水针和钎子中心注入孔底冲洗岩粉，凿岩机停止工作时，又可自动关闭水路，停止供水。

凿岩机所需水压为0．2—0．3Mpa，水压高于风压会造成高压水向机腔内倒灌，破坏正常润滑，水压过低，流量小，岩粉不能排出，易夹钎。因此，选择合理的供水方案和供水压力是顺利完成凿岩工作的重要环节。

2．节能供水装置结构

节能供水装置结构如图1所示：

节能供水装置为一个密封的压力容器(也可用贮气罐改装)，在容器上设有进水口、出水口、压风口和液位指示器。在进水口和压风口上设有控制阀门和逆止阀，它分别是为容器加水和压风的；出水口上设一个控制阀门，通过管路为凿岩机供水。压风口用胶管与供风管路相连，通过压风口就可以给容器提供压力。供水装置体积应能满足隧洞开挖一次循环的用水量，但当断面特别大时(超过1OOm2)，在凿岩过程中水量不足时，可从进水口用潜水泵给容器加水。

3．节能供水装置工作原理

凿岩机节能供水装置工作原理为：控制阀门2与供风管路相连，设有逆止阀1，防止水进入风管路；控制阀3与供水管路相连，并设逆止阀4，给容器补水时防止水倒流；控制阀5为出水口给凿岩机供水。

当空压机开动后，高压风通过阀门1进入供水装置，容器内产生压强P给液面，根据帕斯卡定律可知，作用在封闭容器内处于平衡状态下的液体表面单位面积上的压力P将以同样大小传递至液体内所有各点。因此，液体内部也产生压强P，因此供水水压为P，凿岩机节能供水装置在隧洞内布置如图2所示。

4．应用范围及工程应用

凿岩机节能供水装置是专门为风动凿岩设备提供一定压力(小于风压)水源的供水装置，它不仅适用于地下工程开挖，而且还可用于石方明挖，在长隧洞开挖中更显示其优越性，尤其是当洞内出现渗水时(水工隧洞～般会出现渗水)，应用节能供水装置能节约大量的管路铺设费用。节能供水装置已成功用于承德庙宫水库排沙洞工程和承德滦平六道河电站引水隧洞开挖。

5．结论

风动凿岩机节能供水装置的研制，不仅保障了凿岩机可靠的供水，而且还节约了能源，节省了管路费用，从而创造了很好的经济效益，在以后的石方开挖中应大力推广使用。

作者简介：吕兴波，男，汉族，河北省水利工程局，工程师。

来源：《河北水利》2007.8

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