第四章 潜孔钻机

《第四章 潜孔钻机》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第四章潜孔钻机内蒙古科技大学矿业工程学院郑建军高风压KQG-150Y露天潜孔钻机KQG100-1高风压露天潜孔钻机ZY200L矿山全液压潜孔钻机阿特拉斯CM351潜孔钻机阿特拉斯CM351潜孔钻机第一节概述一、潜孔钻机发展概况要钻深4～40m甚至更深的孔，气腿凿岩机已不能满足要求，重型导轨式凿岩机虽经接扞能钻较深的孔，但随钻孔的加深，钻杆质量加大，能量消耗大，钻进速度明显下降。潜孔钻机的特点就是活塞打击钎杆时能量损失不随钻孔的延伸而加大。潜孔凿岩方法于1932年美国英格索兰公司首先提出。二次大战后，推广应用于露天矿。20世纪50年代

2、我国引进苏联产品。60年代开始自行研制，后来发展较快。二、潜孔钻机凿岩原理及其特点潜孔钻机可以在中硬以上（f≥8）的岩石中钻孔。与凿岩机一样，都有冲击、转动、排渣和推进的凿岩成孔过程，同属冲击转动式钻孔。如同外回转凿岩机一样，具有独立的回转机构和冲击机构；不同的是潜孔钻机的冲击机构—冲击器装于钻杆的前端，潜入孔底，随钻杆钻孔的延伸不断推进。潜孔钻机因冲击器潜入孔底而得名。潜孔钻机特点：1）不像凿岩机接杆钻进那样，能量损失随钎杆的加长而增加，因而能打深孔，大孔。2）应用与井下钻孔时，同凿岩机相比，冲击器在孔底，工作面噪音大大降低。3）

3、应用于露天矿钻孔时，机械化程度高，辅助作业时间少，提高了钻机作业率。4）潜孔钻机较轻，机动灵活，投资费用低，特别是能钻斜孔，有利于控制矿石的品位；增加边坡的稳定性，消除根底，提高爆破质量。有井下、露天潜孔钻机之分。第二节钻具工作原理：回转供风机构→钻具回转→中空钻杆供高压压气→冲击器冲击钻头→凿岩→压气排渣→推进机构将回转供风机构连同钻具不断地向前推进。一、钻杆作用是把冲击器送至孔底，传递扭矩和轴向力，并通过其中心孔向冲击器输送压气。1）井下钻杆长度一般在800—1300mm钻深孔需接长…几十根.2）露天潜孔钻机一般只有二根钻杆，接

4、杆可钻15—18m深孔。3）钻杆承受力：①冲击振动，②扭矩，③轴压力要求钻杆有：足够的强度、刚度、冲击韧性。排渣回风对钻杆直径有要求，外径大，回风速度就大。一般要求回风速度为25～35m/s。潜孔钻机钻杆潜孔冲击器潜孔冲击器1、有阀冲击器的构造及工作原理J-200B型冲击器1）P61构成见图4-12）工作原理：给冲击器压气→钻杆中心孔→到冲击器内→冲击→转动；吹风机构工作。钻头上有防止脱落装置，用键销连接。冲击器设有防水装置。在钻孔过程中，有时要在提升或下放钻具的同时给冲击器输送压气，用以喷吹孔底积存的岩渣或处理夹钻。冲击器设有防空

5、打结构。2、无阀冲击器的工作原理。见图4-23、有阀冲击器和无阀冲击器比较有阀冲击器的配气阀与气缸的排气压力有关。只有当排气口被开启，气缸内压力降到某一数值后阀才换向。所以，从活塞打开排气口开始，直到阀换向这段时间内，压气从排气口排出，压气能量没有被利用。无阀冲击器则利用了压气的膨胀作功推动活塞运动，减少了能量消耗，节省能量达30%左右，并具有较大的冲击功和较高的冲击频率。但无阀冲击器主要零部件精度要求高，工艺复杂.钻头的质量要求较高1）钻头材料具有较高的动载荷强度和优良的耐磨性；2）结构上应利于压气进入孔底,以冷却钻头和排除岩渣；

6、3）形状简单，易于制造；4）钻头重量与活塞重量之比尽可能接近1，以提高冲击能量的传递效率。影响钻头质量因素：1）钻头结构设计,材质选择；2）硬质合金的质量、形状、固齿工艺及钻头使用和修磨制度等。钻头形状：1）刃片型钻头2）柱齿型钻头常用柱齿型钻头（球齿型钻头）钻头和冲击器之间多用花键连接，扭矩大，受力均匀，磨损小，寿命长。内蒙古科技大学矿业工程学院郑建军目前，国外高风压的冲击器应用很普遍，国内使用的冲击器很多也是高气压的。提高冲击功是有限度的，一方面受钻头硬质合金柱的限制；另一方面，在钻头直径一定的情况下，不同的冲击功破碎单位体积岩

7、石所消耗的冲击功—单位功耗是不同的，而且差别很大。对于一定直径的冲击器，当冲击功或冲击频率确定之后，活塞的冲击速度即可确定。活塞冲击速度也有最优范围，过低或过高都会增加单位功耗。对于坚硬岩石，冲击最佳速度应该在5～7.5m/s；对于钻具来说，冲击速度不宜过高；第三节潜孔钻机工作参数的确定工作参数：1、轴向力，2、钻具的回转速度，3、扭矩和排渣风量。合理选择：获得最优的钻孔效率，还能延长钻具的使用寿命。影响因素：钻头直径、孔向、岩石坚固性、压气压力、冲击频率、钻头结构形式。一、轴压力1、合理的轴压力经验公式PH=(30～35)D·f(

8、4-1)式中：PH—合理的轴压力，N；D—钻孔直径，cm；f—岩石普氏硬度系数。推荐表4-2潜孔钻机工作参数推荐值。2、调压力潜孔钻机上设置了调压装置，要有效利用轴压力调压装置施于钻具上的调压力计算按公式：Pt=Ph-9.8G·sin