地下采矿掘进巷道降低噪音方法与流程

本发明属于采矿工程领域，涉及一种地下采矿掘进巷道降低噪音的方法。

背景技术：

目前，地下非煤矿山采准巷道开掘过程中主要采用爆破掘进技术，对于非煤矿山在开采初期由于资金，技术，人员的不到位，随着技术的发展，先进的凿岩机具用于矿山，使得矿山开采有传统的的气腿式凿岩机和浅孔掏槽爆破发展为现在的深孔掏槽爆破，引进大功率的凿岩设备显然极大地改善了炮孔的深度，提高了炮眼的利用率，对提高矿山的生产具有极大的意义。但是伴随大功率的设备带来的是在狭小的工作面产生极大地工作噪音，

对巷道掘进工作面的噪音管理不到位直接导致在掘进作业中掘进工作面噪音巨大严重影响轻则影响工作人员的工作交流，重则影响工作人员的安全、健康。进而影响矿山的高效生产。在复杂地质环境下和大功率的凿岩机具下,在钻眼作业过程中产生极大的噪音，目前就国内矿山而言，对噪音管理，在开采的初期仅仅依靠单一个体防护进行噪音隔离处理，严重的妨碍掘进空间工作人员的正常交流，给矿山工作人员带来极大的安全隐患。长期的在噪音大的作业环境中严重危害工作人员的健康。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种有效降低地下采矿掘进巷道噪音方法，不仅能提高矿山生产效率，而且能改善现场工作人员的工作环境。

为达到上述目的，采用技术方案如下：

地下采矿掘进巷道降低噪音方法，包括以下步骤：

在钻杆的外围设置与台车机架连接固定的中空柱形导向装置，导向装置的内径大于钻杆的直径，外径小于钻头直径；导向装置外壁上设置环形减震装置，环形减震装置呈中心对称的设置若干个减震触头与钻孔壁弹性接触。

按上述方案，所述中空柱形导向装置下方镂空，用于漏出进入的泥沙碎石。

按上述方案，所述导向装置的长度覆盖钻杆长度的50％-100％；不覆盖钻头。

按上述方案，所述导向装置为内外壁均包裹弹性高分子材料的金属柱体，中心线与钻杆重合固定在台车机架上。

按上述方案，所述导向装置的质量是钻杆的4倍。

导向装置覆盖钻杆一部分，不和钻杆有直接接触，质量是钻杆重量的4倍左右(最大限度的降低在钻杆旋转过程中与导向装置碰撞引发的共振)，目的是降低了钻头在摆动幅度大的情况下和岩石的过多的不必要摩擦和碰撞，使得产生的能量集中于很小范围，提高能量的利用率。

在导向装置的外壁与钻孔壁之间用环形减震装置弹性连接，目的是增加导向装置的稳定性。防止在钻杆带动下使导向装置产生剧烈震荡。

钻杆和钻头旋转冲击过程中产生巨大震动，摩擦和噪音，导向装置包裹的弹性高分子材料在受交变力作用下发生的滞后现象和力学损耗是其产生阻尼的根本作用。当振动和噪音传到高分子材料时，振动和噪音的能量转化为分子链和链段的运动能，并通过分子间的内摩擦转化为热能耗散掉，由于单一的弹性高分子材料作为阻尼降振降噪材料无法满足宽温域，宽频率阻尼的要求，可以用多种弹性高分子混合的阻尼材料，降振和降噪效果会更好。

在钻凿程中随着钻凿深度的增加钻杆在冲击旋转过用下，钻杆会在泡孔内部发生一定的偏斜，导向装置直径太大会在钻凿炮孔过程中会和岩石发生剧烈摩擦和碰撞，直径太小钻杆和导向装置发生剧烈摩擦和碰撞。所以导向装置的内径大于钻杆的直径，外径小于钻头直径，适当取值。

在导向装置和钻杆同步移动的过程中钻杆和钻头在冲击旋转机构下执行着冲击和旋转破碎岩石的功能，导向装置的呈圆柱状，沿着炮孔的方向的导向装置的上侧表面有坚硬物体制作，下侧镂空，目的是增大钻凿炮眼时泥浆的流出的空间。为了进一步增加钻杆在钻凿炮孔过程中方向的精确性，降低钻头钻凿炮孔直径过大而增加的不必要的和岩石的不必要的碰撞和摩擦，在导向装置的外壁等距离的安设减震触头。减震触头与炮孔壁接触的接触是弹性的，目的是最大限度的限制导向装置的移动，它能紧贴炮孔壁使得导向装置随着钻杆摆动度受限，使得能量集中在有效的范围，提高能量的利用率，降低摩擦碰撞。

本发明的有益效果是：

能够大大有效降低掘进空间的噪音，优化矿山工作环境，同时避免工作人员在噪音大情况下的危险作业，从而减少矿山地下采掘过程中的人力和财力的消耗，提高了矿山安全和生产效益。

附图说明

图1：凿岩台车示意图；

图2：环形减震装置示意图；

其中，1-台车机架；2-钻杆；3-钻头；4-导向装置；5-环形减震装置；6-减震触头。

具体实施方式

以下实施例进一步阐释本发明的技术方案，但不作为对本发明保护范围的限制。

本发明地下采矿掘进巷道降低噪音方法参照附图1和2所示，在钻杆2的外围设置与台车机架1连接固定的中空柱形导向装置4，导向装置的内径大于钻杆2的直径，小于钻头3的直径；导向装置4外壁上设置环形减震装置5，环形减震装置5呈中心对称的设置若干个减震触头6与钻孔壁弹性接触。

导向装置覆盖钻杆一部分，不和钻杆有直接接触，质量是钻杆重量的4倍左右(最大限度的降低在钻杆旋转过程中与导向装置碰撞引发的共振)，目的是降低了钻头在摆动幅度大的情况下和岩石的过多的不必要摩擦和碰撞，使得产生的能量集中于很小范围，提高能量的利用率。

在导向装置的外壁与钻孔壁之间用环形减震装置弹性连接，目的是增加导向装置的稳定性。防止在钻杆带动下使导向装置产生剧烈震荡。

钻杆和钻头旋转冲击过程中产生巨大震动，摩擦和噪音，导向装置包裹的弹性高分子材料在受交变力作用下发生的滞后现象和力学损耗是其产生阻尼的根本作用。当振动和噪音传到高分子材料时，振动和噪音的能量转化为分子链和链段的运动能，并通过分子间的内摩擦转化为热能耗散掉，由于单一的弹性高分子材料作为阻尼降振降噪材料无法满足宽温域，宽频率阻尼的要求，可以用多种弹性高分子混合的阻尼材料，降振和降噪效果会更好。

在钻凿程中随着钻凿深度的增加钻杆在冲击旋转过用下，钻杆会在泡孔内部发生一定的偏斜，导向装置直径太大会在钻凿炮孔过程中会和岩石发生剧烈摩擦和碰撞，直径太小钻杆和导向装置发生剧烈摩擦和碰撞。所以导向装置的内径大于钻杆的直径，外径小于钻头直径，适当取值。

在导向装置和钻杆同步移动的过程中钻杆和钻头在冲击旋转机构下执行着冲击和旋转破碎岩石的功能，导向装置的呈圆柱状，沿着炮孔的方向的导向装置的上侧表面有坚硬物体制作，下侧镂空，目的是增大钻凿炮眼时泥浆的流出的空间。为了进一步增加钻杆在钻凿炮孔过程中方向的精确性，降低钻头钻凿炮孔直径过大而增加的不必要的和岩石的不必要的碰撞和摩擦，在导向装置的外壁等距离的安设减震触头。减震触头与炮孔壁接触的接触是弹性的，目的是最大限度的限制导向装置的移动，它能紧贴炮孔壁使得导向装置随着钻杆摆动度受限，使得能量集中在有效的范围，提高能量的利用率，降低摩擦碰撞。