潜孔钻机设计

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1、露天矿潜孔钻机设备选型已知条件(1)已知：南露天煤矿2013年全年生产1780万吨原煤，煤的密度为:1.48g/cm3,硬度f>5；(2)年剥离废岩8400万nf,岩的综合硬度f=6-8；(3)全年爆破,爆破煤孔径:150mm,岩石孔径：262mm；(4)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)计算所需钻机的数量；(3)通过查资料列岀两种钻机的技术规格和工作参数；条件：(1)岩石的类型；(2)全年的传爆总量；(3)传爆参数;(4)参考同类岩石性的矿山的经验；(5)厂家提供的技术参数；(6)维护方便；一.钻具的选择1

2、.1钻头原则：合理的钻头能够获得较大的钻进速度和合理的成本。(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吋，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。最好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吋，最好选用楔形齿钻头。1.2钻杆(1)孔经t—穿爆效率t—钻机设备J。(2)环形截面积宽10〜25mm,排渣

3、效率高。(3)钻杆的壁厚应保证一定的刚度和强度，壁厚一般在4-7mmo1.3冲击器(1)根据工作压气的压力等级合理选择相应的冲击器。(2)根据钻孔直径选择相应型号的冲击器。(1)根据岩石坚固性选择相应的冲击器。潜孔钻机工作参数推荐表钻孔直径/mm钻速/r.min-1钻矩/N・m合理轴压力/KN10030-40500-10004-615015-251500-30006-1020010-203500-550010-142508-156000-900014-18一.潜孔钻机工作参数2.1钻煤的潜孔钻机工作参数1•转速(1)用来克服钻头与孔底的摩擦阻力和剪切阻力，钻具与孔壁的摩

4、擦阻力,以及因炮孔不规则造成的各种阻力。(2)与钻头的钻孔直径有关。(6500<~~D~0.78-0.95式中D钻孔直径，mmo0~20.4r/min2叵］车专车专矢巨(1)钻具的回转力矩必须与工程地质条件相适应(2)扭矩与孔深、岩性、孔径、硬度和节理发育程度成正比。M=kmD2is式中匕转矩系数，0.8〜1.2,—般取1。D钻孔直径，mmMx=匕匚~2647Nm18.53•冲击功A(J)(1)柱齿钻头的临界值是15J。(2)刃齿钻头的临界值是17J。A=2.54X10-2DL78式中D钻孔直径，mmA】二2.54X10~2X150L78^190J注：必须使冲击功保持爱

5、破碎岩石的临界值上4.轴压力(1)要求：保证钻头始终与新面强行接触，不产牛磨损。(2)轴压力是钻具推进力与重量之和。PH=(3-3.5)f式中f——坚固性系数^j=3xf=15kN5.排渣风量Q(m3/min)60兀W-d?)4xl06式中h岩渣的最大粒度，加加;P----岩石密度,k一--漏风系数,d■钻杆外径,kg/m3；£=1・1〜1.5；取1.3；mmo60x3.14x1.3x(1502-133?)4xl06x4.7xJ15xl・48xl055VWOO^6.527?73/min2.2钻岩的潜孔钻机工作参数1•转速(1)用来克服钻头与孔底的摩擦阻力和剪切阻力，钻具

6、与孔壁的摩擦阻力,以及因炮孔不规则造成的各种阻力。(2)与钻头的钻孔直径有关。式中D钻孔直径，mm0(6500*~13・05r/min2叵］车专车专矢巨(1)钻具的回转力矩必须与工程地质条件相适应(2)扭矩与孔深、岩性、孔径、硬度和节理发育程度成正比。D2is式中km转矩系数，0.8〜1.2,—般取1。D钻孔直径，mm262?M.=-—~8076Nm18.53•冲击功A(J)(1)柱齿钻头的临界值是15J。(2)刃齿钻头的临界值是17J。A=2.54X10一$de式屮D钻孔直径，mmA2=2.54X10_2X262L78^512J注：必须使冲击功保持爱破碎岩石的临界值上

7、4.轴压力(1)要求：保证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。巴=(3~3.5)/式中f——坚固性系数%二3Xf二18-24KN5.排渣风量Q(m3/min)60兀心-4xl06式屮b岩渣的最大粒度，加〃2；P----岩石密度，kg/mk漏风系数，21・1~1・5；取1.3d钻杆外径，mmo60x3」4xl.3x(2622-2192)4xl06x4.7x]15xl.48xl顾VWOO心27・94m'/min一.选型计算钻孔直径/mm转速/(r/min)回转转矩/N•m冲击功/J轴压力/kN排渣风量/(