削岩機はどのような方法で岩石を破壊するのでしょうか?
地質調査、採掘、トンネル建設、その他の事業は岩石の亀裂に大きく依存しています。種類と破壊テクニック削岩ツール現在の技術が発展し続けるにつれて、機器も大幅に進歩しています。主に物理的な技術を使用して、削岩装置が岩を叩いたり、切ったり、削ったりして、硬い岩を粉砕します。このページでは、削岩機が岩石を広範囲に粉砕する典型的な方法を多数取り上げます。
1. 衝撃破砕の方法
削岩機は、岩石に素早く高周波の衝撃力を与え、その表面を破壊する衝撃破砕技術で使用されます。このアプローチは地質調査、採掘、その他の状況でよく利用され、花崗岩や玄武岩などのより硬度の高い岩石に適しています。典型的な削岩ツール器具には、油圧式および空気式削岩機が含まれます。
(1) 空気式さく岩機
圧縮空気により空気式削岩機のチゼルヘッドが高周波で振動し、岩石に衝撃力が生じます。空気式さく岩機は、構造が簡単で使用が簡単であるという利点があります。硬い石や砕けにくい石に適しています。さまざまな岩石の硬さや構造に合わせて、作業中にチゼルヘッドの衝撃周波数や力を変更することがあります。
(2) 油圧さく岩機
油圧さく岩機は、より硬い岩石や深い作業に適しており、油圧システムを介してより大きな衝撃力を提供します。大規模プロジェクトでは、通常、空気式さく岩機よりも効率が高く、破砕力が高い油圧式さく岩機が広く使用されています。
2. シャーリングによる破砕技術
せん断破砕技術は、削岩機の刃先を介して岩石に加えられるせん断力を利用して岩石を切断します。通常、このテクニックはマイルドまたは中程度のハードロックに使用されます。せん断破砕法は、衝撃破砕法よりも正確な破砕効果が得られ、繊細な操作が要求される作業状況に適しています。
(1) 回転切断機
ドリルビットまたは回転切断装置の高速回転ブレードが岩の表面をスライスします。岩の表面を切り落とすには、このアプローチは主に刃の鋭さと器具の高速回転に依存します。石灰岩、泥岩などの軟岩または中硬岩に適合します。掘削装置やトンネル掘削機械で一般的に使用される回転切削工具には、次のものがあります。
(2) 静的せん断工具
高圧油圧システムの使用により、静的剪断装置はブレードを徐々に岩石に押し込み、岩石を破砕します。微細な採掘や敏感な環境での活動など、一部の独自の技術要件では、大規模な発破によって生じる振動や損傷を軽減するのに役立つため、このアプローチが必要となる場合があります。
3. 粉砕機の粉砕方法
画期的な破砕技術は主に削岩機の器具に依存しており、摩擦によって岩の表面を徐々に摩耗させ、破砕作用を生み出します。特に、砂岩や頁岩などの硬度の低い特定の岩石の場合、この破砕技術は広範囲に使用されます。ダイヤモンド ドリル ビットと砥石車は、研削・粉砕技術の主要な器具です。
(1) 接地輪
砥石は高速回転することで岩の表面をこすり、徐々に岩の表面を削っていきます。特に岩石構造の完全性を維持する必要がある場合、この技術は表面処理活動や鉱石採掘に適しています。砥石によるより繊細な操作効果が得られるかもしれません。
(2) ダイヤモンド用ドリルビット
ダイヤモンド ドリル ビットは、主に非常に硬い岩石を砕くために使用され、より繊細な研削工具です。ダイヤモンド ドリル ビットは非常に硬度が高いため、花崗岩などの硬岩層を容易に処理できます。ダイヤモンド ドリル ビットは、岩石を効果的に破壊するだけでなく、長い耐用年数を提供します。したがって、それらは鉱業、石油およびガスの掘削である程度広範囲に使用されてきました。
4. ブラストおよび破砕技術
発破破砕法は、岩石の中に爆薬を埋め込み、その爆発力を利用して大きな衝撃波と膨張圧力を発生させ、岩石を粉砕する技術です。トンネル掘削や採掘などの大規模な採掘作業は、このアプローチに適しています。
(1) 爆風方向
制御されたブラストおよび粉砕技術の 1 つは、指向性ブラストです。正確な爆発物の配置と爆発のタイミング管理により、衝撃エネルギーが指定された方向または範囲に集中し、岩石が予測された方向に破壊されることが保証されます。採掘やトンネル掘削では主に指向性発破が使用されます。
(2)サイレント粉砕剤
従来のブラストによる騒音と振動を除去する 1 つの方法は、サイレント破砕剤を使用することです。化学反応による体積膨張を利用して岩石を内側から粉砕するという考え方です。都市部の建物や環境に配慮した場所では、このアプローチは、近くの構造物や周囲への悪影響を防ぐための破砕作業に適しています。
5.超音波破砕技術
最近の岩石破砕技術は超音波破砕であり、主に超音波装置によって生成される高周波振動によって岩石を破砕します。超音波破砕技術の操作コンセプトは、超音波のエネルギーを利用して物質を透過し、岩石内に振動を発生させ、小さな亀裂を発生させ、徐々に亀裂を増加させ、最終的に岩石を破壊することです。このアプローチは周囲への影響が少なく、破砕深さと範囲を正確に制御できます。
(1) 超音波穴あけ用工具
チゼルの先端に超音波エネルギーを集中させることで、高周波振動を利用した超音波穴あけ工具で岩石を砕くことができます。石油やガスの掘削における硬岩の破砕などの高精度の掘削や採掘作業は、この技術に適しています。
(2) レーザー補助による超音波破砕
レーザー技術と超音波技術を組み合わせたレーザー支援超音波破砕は、新しい種類の破砕技術です。超音波は高周波振動によってさらに岩石を破壊しますが、レーザーの高温により岩石の表面が軟化する可能性があります。特に高硬度の岩石の精密採掘に適しており、この組み合わせ技術の応用範囲は非常に広いです。
6. 油圧破砕の方法
水圧破砕は、高圧水流の衝撃により岩石表面を徐々に洗い流し、破砕する技術です。通常、水中活動や敏感な環境での破砕プロジェクトで使用される油圧破砕は、粉塵汚染や騒音問題の軽減に役立ちます。
(1) 高圧放水砲
軟岩の破砕に適した高圧水鉄砲は、高圧水流を噴射して岩石表面を叩き割ります。水中作業、橋の建設、トンネル掘削はすべてこの技術に大きく依存しています。
(2) 油圧式切削工具
デリケートな処置の場合は、油圧切断ツールが高圧ウォーター ジェットで岩石を切断します。この装置は、環境に優しい破砕技術の 1 つであり、動作精度を維持しながら、周囲環境への影響を最小限に抑えることができます。
現代の鉱山とエンジニアリングは、削岩ツールの機器に大きく依存しています。岩石の種類が多様であるため、作業状況もさまざまです。粉砕技術。従来の衝撃破砕技術から創造的な超音波および油圧破砕手順まで、すべての技術には特別な用途と利点があります。技術が絶え間なく発展するにつれて、削岩工具の種類や破砕技術はより多様になり、より効果的になり、地質探査や採掘などの分野が進歩します。
