潛孔鉆機(jī)的鑿巖機(jī)隨著鉆孔深度的增加,鑿巖能力在潛桿、接頭(中深孔鉆孔)等處的損失增大,鉆孔速度明顯下降,成本增加。為了減少能力的損失,提高鉆孔效率,實(shí)際工程中設(shè)計(jì)出了潛孔鉆機(jī)。潛孔鉆機(jī)也是以壓縮空氣為動力,回轉(zhuǎn)沖擊破碎巖石來成孔的。其工作原理是,潛孔鉆的風(fēng)動沖擊器連同鉆頭裝在釬桿的前端,鉆孔時(shí),推進(jìn)機(jī)構(gòu)使鉆具連續(xù)推進(jìn)并將一定的軸向壓力施加于孔底,使鉆頭與孔底巖石相接觸;回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使鉆具連續(xù)回轉(zhuǎn),安裝在鉆桿前面的沖擊器,在壓縮空氣的作用下,使活塞往返沖擊鉆頭,完成對巖石的沖擊;壓縮空氣從回轉(zhuǎn)供風(fēng)機(jī)構(gòu)進(jìn)入,經(jīng)中空桿直達(dá)孔底,把破碎的巖粉從鉆桿與孔壁之間的環(huán)形空間排至孔外。由此可見,潛孔式鑿巖的實(shí)質(zhì)是,在軸向壓力的作用下,沖擊和回轉(zhuǎn)兩種破碎巖石方法的結(jié)合,其中沖擊是間斷的,回轉(zhuǎn)是連續(xù)的,巖石在沖擊和剪切力作用下不斷地被壓碎和剪碎。潛孔鑿巖中,起主導(dǎo)作用的是沖擊做功。
潛孔鑿巖的鑿巖設(shè)備是潛孔鉆機(jī),潛孔鑿巖的實(shí)質(zhì),是在鑿巖過程中使沖擊器潛入孔內(nèi),以減小由于釬桿傳遞沖擊功所造成的能量損失,從而減小孔深對鑿巖效率的影響。根據(jù)使用地點(diǎn)的不同,潛孔鉆機(jī)可分為井下和露天兩大類。井下潛孔鉆機(jī)按有無行走機(jī)構(gòu)可分為自行式和非自行式兩種,根據(jù)孔徑的不同,潛孔鉆機(jī)又可分為輕型潛孔鉆機(jī)(孔徑為80~100mm),中型潛孔鉆機(jī)(孔徑為130~180mm),重型潛孔鉆機(jī)(孔徑為180~250mm)。
通用的潛孔鉆機(jī)主要分為四大部分鉆具,還有回轉(zhuǎn)供風(fēng)機(jī)構(gòu),還有供風(fēng)回轉(zhuǎn)器、提升調(diào)壓機(jī)構(gòu)。它們每個(gè)部分所負(fù)責(zé)的功能也不一樣,比如鉆具它是由鉆桿、球齒鉆頭和沖擊器組成的,在鉆孔時(shí)也主要是利用鉆具把兩根鉆桿接桿鉆進(jìn)不銹鋼板內(nèi)。而還值得一提的是提升調(diào)壓機(jī)構(gòu),它主要是由提升電動機(jī)借助提升減速器提升鏈條,而使回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及鉆具實(shí)現(xiàn)升降動作的一個(gè)機(jī)構(gòu)。這個(gè)結(jié)構(gòu)看似簡單,但實(shí)則非常重要,在封閉鏈條系統(tǒng)中,它還裝有調(diào)壓缸及動滑輪組這樣能夠保證在正常工作時(shí),能夠由調(diào)壓缸的活塞桿推動滑輪組,使鉆具實(shí)現(xiàn)減壓鉆孔。