露天矿采矿潜孔钻机设备选型露天矿采矿潜孔钻机设备选型 前言 已知条件: 1、 已知:南露天煤矿2012年全年生产1850万吨原煤 2、 煤密度为: 1.38g／cm3,硬度f≥6 3、 剥离废岩：7100万m2，硬度f=6～10 4、 全年爆破，煤的孔径：150mm，岩石的孔径：250mm 5、 正常作业天数300天，以三班循环作业 要求： 1、 分别计算两种孔径的台班效率m/台.班 2、 计算所需钻孔的数量（四舍五入） 3、 列出两种钻机的技术规格和工作参数（列表） 参考项目： 1、 岩石的类型 2、 全年的爆破量 3、 传爆参数 4、...

  露天矿采矿潜孔钻机设备选型 前言 已知条件: 1、 已知:南露天煤矿2012年全年生产1850万吨原煤 2、 煤密度为: 1.38g／cm3,硬度f≥6 3、 剥离废岩：7100万m2，硬度f=6～10 4、 全年爆破，煤的孔径：150mm，岩石的孔径：250mm 5、 正常作业天数300天，以三班循环作业 要求： 1、 分别计算两种孔径的台班效率m/台.班 2、 计算所需钻孔的数量（四舍五入） 3、 列出两种钻机的技术规格和工作参数（列

  ） 参考项目： 1、 岩石的类型 2、 全年的爆破量 3、 传爆参数 4、 参考同类型的矿山的设备经验 5、 厂家提供的设备技术规格及工作参数 6、 要求维护方便 选型与计算 一、 钻具结构的选择 (一) 、  钻头        原则: 合理的钻头能轻松的获得较大的钻进速度和合理 1、 坚硬岩石凿岩比功较大，每个柱齿和钻头都承受较大额度载荷。要求钻头体和柱齿具有较高的强度。 2、 在可钻性比较好的软岩中 钻进时，凿岩速度较快，相对排渣较大，这就要求钻头就有较高的排渣能力，最好选用三翼型或四翼型。 3、 在节理比较发育的破碎中钻进时，为减少偏斜，最优选择导向型较好的中间凹陷型或凸出型钻头。 4、 在含粘土的岩石凿岩时，中间排渣孔出常常被堵死，最好选用侧排渣钻头。 5、 在韧性比较好的岩石中钻孔时，最好选用契形齿钻头。 (二) 、钻孔直径及流通截面的选取 1、 增大孔径-----传爆效率高 2、 环形截面积 宽10～25mm，排渣效率高 3、 钻杆的壁厚应保证一定的刚度和强度，厚壁一般在4—7mm。 (三) 、冲击器的选取 1、 根据工作压气的压力等级合理选择相应等级的冲击器。 2、 根据钻孔直径选择相应型号的冲击器。 3、 根据岩石坚固性选择相应冲击器，建议软岩使用高频低能型。 二、 钻机的工作参数合理的匹配 1、 转矩 1) 要求：保证钻头每次冲击后进入新的工作面，不至于干磨钻头。 2) 合理的与钻头工作参数有关。 2、 扭矩 1) 要求：能够使钻头克服孔低的摩擦与剪切阻力，孔壁的阻力防止卡钻。 2) 扭矩与孔深、岩性、孔径、硬度和节理发育程度成正比。 3、 轴压力 1) 要求：保持钻头始终与新面强行接触，不产生磨损。 2) 轴压力是钻具推进力与重量之和。 三、两种钻机的技术规格和工作参数 潜孔钻机工作参数推荐表                                            表1—1 钻孔直径/mm 转速/r。min-1 转矩/N。m 合理轴压力/kN 100 30-40 500-1000 4-6 150 15-25 1500-3000 6-10 200 10-20 3500-5500 10-14 250 8-15 6000-9000 14-18         1、钻煤潜孔钻机的工作参数 1) 钻具转速n 式中  D --- 钻孔直径，mm。 2) 钻具钻矩M 式中 --- 力矩系数，0.8~1.2，一般取1。 D --- 钻孔直径，mm。 3) 轴压力 ,由查表得出的 的范围为6-10kN。 所以只要在这个范围里就合乎条件。 排渣风量Q 4) 式中 b  --- 岩渣的最大粒度，取15mm。 ρ --- 岩石密度， . 式中  k --- 考虑漏风系数，取k=1.2。 D --- 钻杆外径，130mm。 v --- 岩渣的悬浮速度，m/s, 2、钻岩的潜孔钻机的工作参数 1) 钻具钻速n 式中 D --- 钻孔直径，mm。 2) 钻具转矩M 式中 --- 力矩系数，0.8~1.2，一般取1。 D --- 钻孔直径，mm。 3) 轴压力 ,由查表得出的 的范围为14-18kN。 所以只要在这个范围里就合乎条件。 4) 排渣风量Q 式中    b  --- 岩渣的最大粒度，取15mm。 ρ --- 岩石密度， . 式中   k --- 考虑漏风系数，取k=1.2。 D --- 钻杆外径，200-230mm。 v --- 岩渣的悬浮速度，m/s,  四、选型计算 1、钻机效率计算： 由孔的直径及以上的计算的参数选出最适合的两种钻煤型号的钻机是KQ—150 和钻岩的钻机是KQ—250。 KQ—150潜孔钻机的钻机每台班生产能力Vb (m)和钻机速度( )计算：  式中 ：    —钻机钻进速度， ； —钻机班时间， —钻机台班时间利用系数，取0.8 —冲击功， —冲击频率， —冲击能利用系数，取0.6～0.8；取k=0.8 —矿岩的凿碎比功， —钻孔直径，cm； —冲击功修正系数3-7.5 KQ—150型潜孔钻机技术规格：                                      表1-2 钻孔直径（mm） 150 、165 爬坡能力（） 14 钻孔深度（m） 17.5 电机总容量（kw） 58.5 钻孔角度 向下与地面成60、70、90 耗气量 /min 17.5 适用岩种 各种岩石 使用压力（Mpa） 0.5~0.7 钻具转速（r/min） 24.9 、33.2、49.8 供电电压（u） 380 回转扭距（N·m） 2400、2316、2060 配用冲击器 CIR---150 CIR---170 一次推进行程（m） 9 冲击功（J） 340 推进轴压（N） 4100------19000 冲击频率（次/min） 800~1750 除尘方式 湿式（自带），干式（另配FC----20） 走路的速度（km/h） 1 行走方式 电动履带自行式 制造厂 宣化风动机械厂         冲击频率 850 主体

  27simn 压力范围 0.5-0.7 Mpa 冲击能量 340 凿孔速度 100-200 适用介质 CIR 公称通径 150-220 mm 凿孔深度 空压机决定 凿孔直径 150-220 连接形式 内特76*10*3 型号 CIR/MD150 产品型号 CIR150         CIR—150冲击器性能参数表：                                        表1—3 凿碎比功值：                                                        表1-4      矿岩硬度f 硬度级别 软硬程度 凿碎比功值

  70*9.8         在式中，冲击功（E）和冲击频率（ ）查表1—3得 E=340J      =850 同理凿岩比功可由表1—4查的，选取40*9.8（ ） 所以钻进速度： 每台班生产能力： KQ—250型潜孔钻机技术规格:                                      表1—5 孔径（mm） 230---250 使用电压（V） 6000 孔深（m） 16 总重（t） 45 推进行程（m） 8.5 爬坡 10 冲击功（J） 1800 冲击频率（次/min） 2200 电机容量(kw) 387、397．5 工作外形 10200×5930×21330 运输外形 20445× 5930× 5120 钻架高（m） 22 一次钻进（m） 16 适用岩种 中硬及中硬以上 钻孔角度（。） 90     钻具转速（r/min） 22.3 回转扭距（N·m） 9427.6 除尘方式 干或湿式 行走方式 电动履带 转杆直径 194，210 制造厂 宣化风动机械厂         KQ—250潜孔钻机的钻机每台班生产能力Vb (m)和钻机速度( )计算： KQ—250的冲击功（E）和冲击频率（ ）查表1—4得 E=1800J      =2200 钻进速度： 每台班生产能力： 2、 钻机数量的确定： 式中    —

  的矿山规模， —钻机台年穿孔效率， —每米炮孔的爆破量， —废孔率，%。取e=5% KQ—150潜孔钻机数量的确定 故钻机数量应取13台 KQ—250潜孔钻机数量的确定： 故钻机数量应取2台。 3、两种潜孔钻机的工作参数 钻机型号 钻具转 速 r/min 转矩转速 冲 击 功 J 轴压力 kN 排渣风量 选择 台 数 KQ-150 20.39 2647.06 340 9（由表1-1查得） 6.77 21 KQ-250 13.55 7352.94 1800 16（由表1-1查得） 22.23 14               爆破论文 爆破振动危害预测 目前对爆破振动危害预测的

  主要有两类，一类是通过安全判据来预测建构筑物安全；另一类方法是对在爆破振动作用下建构筑物进行力学分析，遥过数值计算和有关强度理论，来达到对建构筑物安全状况做预测的目的。 l、安全判据法峙卜嘲 爆破振动控制

  制定要考虑各种各样的因素的影响，参考各种结构的不同地震响应，经各种试验检验褥制订的。鬻井将爆破振动对结构物破坏分为没有破坏、造成微细裂缝和抹灰脱落、开裂、严重开裂等4类；美国将破坏程度分为3类，即结构物质点速度13．5cm／s为结构的轻微破坏(灰泥有细裂缝、原裂缝张歼)；19cm／s为严重破坏(灰泥脱落，严重开裂)，而将5cm／s为安全界限，郎认为在此值以下，结构物不可能会发生破坏。在后来的美国R18507报告(Siskind．etal．，1980)中指出0．5—2．0in／s。A．德沃夏克在以振动速度作为破坏标准的基础上，提啦了更 加明确的判断标准，其判断标准如下：u=1．0～3．0cm／s，慢慢的出现细小裂缝：D=3．0～6．1cm／s，抹灰脱落，出现细小裂缝：D

  6．1cm／S，抹灰脱落，出现大裂缝。实践表明，基于幅值特性的安全判据基本上满足了工程爆破的要求，使爆破安全距离的确定有章可依。但是，慢慢的变多的工程实践表明，采用的以单一的质点峰值振动速度参数为判据的安全标准是不全面的，爆破振动安全判据中应思考爆震频率和建筑物自振频率以及维持的时间的共同作用的影响。美国、英国、德 国和瑞士等一些发达国家很早就已经考虑了振动速度和对应频率的综合影响，将这两个指标纳入爆破振动安全判据。其中美国矿业局(USBM)和露天矿复垦管理局(OSMRE)分别制定了各自的标准，将此两个标准合成以后，成为目前国际上比较流行的爆破振动安全判据(图1-1)。德国爆破振动安全判据(BRD-DIN4150)将建筑物分为工业和商业建筑、民用建筑和重点保护建筑三种类型，考虑了爆破引起的最大质点振速和振动频率的影响，充分反映了不同频率的爆破振动对建筑物的影响(图1-2)。

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