露天钻孔设备培训教材.ppt

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1、矿山机械第一章露天钻孔设备1.3牙轮钻机1.4露天潜孔钻机1.3牙轮钻机采用电力或内燃驱动，履带行走、顶部回转、连续加压、压缩空气排渣、装备干式或湿式除尘系统，以牙轮钻头为凿岩工具的自行式钻机。1.3牙轮钻机基本原理牙轮钻机钻孔时，依靠加压、回转机构通过钻杆，对钻头提供足够大的轴压力和回转扭矩，牙轮钻头在岩石上同时钻进和回转，对岩石产生静压力和冲击动压力作用。牙轮在孔底滚动中连续地挤压、切削冲击破碎岩石，有一定压力和流量流速的压缩空气经钻杆内腔从钻头喷嘴喷出，将岩渣从孔底沿钻杆和孔壁的环形空间不断地吹至孔外，直至形成所需孔深的钻孔。1.3牙轮

2、钻机1.3牙轮钻机结构特征钻具牙轮钻头、钻杆、稳杆器钻架回转机构主传动机构行走机构排渣系统除尘系统液压系统气控系统干油润滑系统动力及配置1.3牙轮钻机1.3牙轮钻机用途多用于大型露天矿山，以钻孔孔径大、穿孔效率高等优点成为大、中型露天矿目前普遍使用的穿孔设备。1.3牙轮钻机国外牙轮钻机主要生产厂家1.3牙轮钻机选型原则牙轮钻机是露天矿技术先进的钻孔设备，适用与各种硬度矿岩的钻孔作业，设计大中型矿山钻孔设备首先要考虑选用牙轮钻机。中硬以上硬度的矿岩采用牙轮钻机钻孔优于其他钻孔设备。满足年钻孔量的同时，还要保证设计生产要求的钻孔直径、孔深、倾角及其他

3、参数。1.3牙轮钻机选型原则根据矿区自然地理条件选择设备和配套部件。如高海拔、高寒、炎热气候地区对主要设备配套部件、空压机、变压器、除尘、液压及电控系统等都有特殊要求。动力条件。动力源往往决定选用钻机的类别，大中型矿山一般选用电动。美国牙轮钻机一般是工作可靠，寿命长，但价格昂贵，零部件供货周期长，是否选用应进行综合分析后确定。1.3牙轮钻机选型指标钻机效率可通过计算方法或参考类似生产矿山直接选取。台班生产能力钻进速度废孔率设备数量的确定牙轮钻头消耗量1.3牙轮钻机台班生产能力式中：Lb——牙轮钻机台班生产能力，m；v——牙轮钻机的机械钻进速度，c

4、m/min；Tb——班工作时间，h；η——工作时间利用系数，0.4～0.51.3牙轮钻机钻进速度它与钻机性能、钻头形式、孔径、矿岩硬度等因素有关。近似计算公式：式中：v——钻机钻进速度，cm/min；P——轴压，N；n——钻头转速，r/min；D——钻头直径，cm；f——岩石坚固性系数。1.3牙轮钻机废孔率选取废孔率，可采用类别法，也可参考下表进行选择。1.3牙轮钻机设备数量的确定式中：N——所需设备数量，台；Q——设计矿山年采剥总量，t；Q1——每台牙轮钻机的年穿孔效率，m/a；q——每米炮孔爆破量，t/m；e——废孔率，%；1.3牙轮钻机每米

5、炮孔爆破量一般应按设计的矿（岩）石爆破孔网参数分别进行计算，有时也可参照下表选取：1.3牙轮钻机牙轮钻头消耗量牙轮钻头在各类矿山的使用寿命：1.3牙轮钻机牙轮钻头消耗量寿命长短取决于钻头结构形式、材质、加工工艺、岩石硬度和操作水平等因素。消耗量可参照下表：单位：（m/个）1.4露天潜孔钻机潜孔钻机由冲击器潜入孔内，直接冲击钻头，而回转机械在孔外，带动钻杆旋转，向矿岩钻进的设备。1.4露天潜孔钻机1.4露天潜孔钻机潜孔钻机可在中硬或中硬以上(f≥8)的岩石中钻孔。它与其他凿岩机械一样，都有冲击、转动、排碴和推进的凿岩成孔过程，同属冲击转动式钻孔。如

6、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，随钻孔的延伸而不断推进。潜孔钻机因冲击器潜入孔底而得名。1.4露天潜孔钻机1.4露天潜孔钻机凿岩原理回转供风机构带动钻具回转并向中空钻杆供给压气冲击器冲击钻头进行凿岩压气将岩碴排出孔外推进机构将回转供风机构和钻具不断地向前推进。1.4露天潜孔钻机潜孔钻机特点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，且凿岩速度受孔深影响小。2）以高压气体排出孔底的岩渣，很少有重复破碎现象。3）孔壁光滑，孔径上下相等，一般

7、不会出现弯孔。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。1.4露天潜孔钻机冲击器冲击器通过活塞的运动把压气的压力能转变为破碎岩石的机械能。冲击器是潜孔钻机的心脏部件，它的质量优劣，直接影响着钻孔速度和钻孔成本。基本要求是：性能参数好，钻孔效率高：结构简单，便于制造、使用和维修；零部件工作可靠，使用寿命长：能在各种岩层，如含水层里正常工作国产冲击器主要有有阀冲击器和无阀冲击器两种类型1.4露天潜孔钻机有阀冲击器的构造无阀冲击器的构造1.4露天潜孔钻机有阀冲击器配气阀换向与

8、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