2机具与钻孔技术.ppt

凿岩机具与钻孔施工技术凿岩机具与钻孔施工技术江西省爆协培训专用江西省爆协培训专用 ——工程爆破技术人员工程爆破技术人员一、概述一、概述 1 1、分类、分类 2 2、适用范围、适用范围施工机具钻孔机械冲击回转式：凿岩潜孔钻旋转碾压式：牙轮钻回转切削式风动凿岩机液压凿岩机电动凿岩机内燃凿岩机露天钻孔机械地下钻孔机械水下钻孔机械装药机械后续机械破碎机械装载机械挖掘机运输机械推土机凿岩原理驱动动力工程用途工程用途空压机二、风动凿岩机及钻具二、风动凿岩机及钻具 1 1、凿岩机、凿岩机 1.11.1分类分类 二、风动凿岩机及钻具二、风动凿岩机及钻具 1 1、凿岩机、凿岩机 1.21.2手持凿岩机手持凿岩机 二、风动凿岩机及钻具二、风动凿岩机及钻具 二、风动凿岩机及钻具二、风动凿岩机及钻具机理：冲击＋旋转机理：冲击＋旋转 特点：冲击功和扭矩较小，凿岩特点：冲击功和扭矩较小，凿岩速度低，劳动强度大，孔径速度低，劳动强度大，孔径40mm以下，孔深以下，孔深2~3m，垂直，垂直或向下倾斜孔，一般用于小台阶或向下倾斜孔，一般用于小台阶和小型地下硐室爆破。

和小型地下硐室爆破二、风动凿岩机及钻具二、风动凿岩机及钻具 技术参数技术参数 参数7655凿岩机YH24Y20重量/kg242418长度/mm628使用压力Mpa0.630.40.4耗气量/m3min-131.5钻孔直径mm34～4234～4234～42钻孔深度m555手持式凿岩机可钻凿水平、倾斜、及垂直向下方向的炮孔 二、风动凿岩机及钻具二、风动凿岩机及钻具 1 1、凿岩机、凿岩机 1.31.3气腿式凿岩机气腿式凿岩机 二、风动凿岩机二、风动凿岩机及钻具及钻具 技术参数技术参数 FT160A型气腿 重量: 17kg； 长度：最大3006 mm； 最小: 1668mm； 推进长度: 1338 mmFT160B型气腿 重量: 16kg； 长度：最大2526 mm 最小: 1428 mm； 推进长度: 1098 mm参数YT24YT28重量/kg2426长度/mm628使用压力Mpa0.630.63耗气量/m3min-144.9钻孔直径mm34～4234～42钻孔深度m55特点：凿岩速度高于手持式，劳动强度低于手持式，钻孔参数与手持特点：凿岩速度高于手持式，劳动强度低于手持式，钻孔参数与手持式类似。

适宜于水平或小倾斜炮孔的钻孔适宜于水平或小倾斜炮孔的钻孔二、风动凿岩机二、风动凿岩机及钻具及钻具 1 1、凿岩机、凿岩机 1.41.4向上式凿岩机向上式凿岩机 使用范围： 向上60～90度参数YSP45重量/kg45长度/mm1500使用压力Mpa0.63耗气量/m3min-16.8钻孔直径mm34～42钻孔深度m6推进行程mm720特点：适宜于钻向上60~90度炮孔一般用于采场和天井的凿岩作业，孔深2~5m，孔径36~48mm二、风动凿岩机二、风动凿岩机及钻具及钻具 1 1、凿岩机、凿岩机 1.51.5导轨式凿岩机导轨式凿岩机 参数YGP28YGP28YG40YG40YGZ90YGZ90重量/kg303036369090长度/mm630630680680883883使用压力Mpa0.50.50.50.50.50.5～～0.70.7耗气量/m3min-1<4.5<4.5<5<5<11<11钻孔直径mm3838～～62624040～～45455050～～8080钻孔深度m6 615153030特点：孔径一般50~80mm，孔深5~8m，最大30m理论上上可以钻各个方向的炮孔，视凿岩车或支架的性能而定。

二、风动凿岩机二、风动凿岩机及钻具及钻具 2 2、凿岩机钻具、凿岩机钻具 小直径钎头，按硬质合金形状分为片式和球齿式 二、风动凿岩机二、风动凿岩机及钻具及钻具 2 2、凿岩机钻具、凿岩机钻具 二、风动凿岩机及钻具二、风动凿岩机及钻具 选择钎头原则：根据凿岩机类别、炮孔直径以及矿岩的岩性、节理裂隙的发育情况，确定钎头的类型及规格手持式凿岩机应用范围手持式凿岩机应用范围 用于浅孔台阶爆破、二次爆破、保护层开挖、用于浅孔台阶爆破、二次爆破、保护层开挖、基坑开挖、场地平整及地下掘进基坑开挖、场地平整及地下掘进7655钻机钻孔钻机钻孔台班效率：松石台班效率：松石47m/台班，次坚石台班，次坚石35 m/台班，台班，坚石坚石25 m/台班，特坚石台班，特坚石17m/台班•7655型凿岩机标准台班钻孔效率•松石47m/台班，次坚石35 m/台班，坚石25 m/台班，特坚石17 m/台班三、液压凿岩机及钻具三、液压凿岩机及钻具 1 1、概述、概述 三、液压凿岩机及钻具三、液压凿岩机及钻具 2 2、技术参数、技术参数 参数YYG80YYG80YYG250AYYG250AYYG150YYG150最大扭矩/Nm150150700700550550～～10001000冲击能J150150350350～～500500冲击压力Mpa1010～～121212.512.52525冲击频率Hz505032324040～～6060钻孔直径mm<50<50<50<50<50<50四、四、凿岩钻车凿岩钻车 1 1、露天凿岩钻车、露天凿岩钻车 项目项目/ /型号型号HCR1500-D20HCR1500-D20HCR1500-EDHCR1500-EDHCR1500-EWHCR1500-EW质量14500kg15550kg15850kg凿岩机HD715马达功率康明斯6CTAA 8.3-C 224KW/2200min-1排气量12.3m3/min大臂形式固定臂伸展臂钻头直径89-135mm钻杆尺寸51R钻杆长度66100mm(20ft)  3660mm(12ft)三、凿岩钻车三、凿岩钻车 1 1、露天凿岩钻车、露天凿岩钻车 性能与特点性能与特点 三、凿岩钻车三、凿岩钻车 1 1、露天凿岩钻车、露天凿岩钻车 性能与特点性能与特点 瑞典阿特拉斯·科普柯（ATLAS COPCO）公司生产的ROC742HC液压钻机在花岗岩中的纯钻孔速度1.4m/min，每孔定位时间3.5min，接卸钻杆时间2.8min，89mm孔径的钻孔速度36.1m/h。

由此，可以计算出该钻机的台班进尺大于200m按每米钻孔爆落石方量7.5m3计算，其台班爆破方量在1500m3以上 三、凿岩钻车三、凿岩钻车 2 2、地下凿岩钻车、地下凿岩钻车 三、凿岩钻车三、凿岩钻车 2 2、地下凿岩钻车、地下凿岩钻车 性能与特点性能与特点 参数CMJ12CMJ12CMJ17CMJ17CMJ27CMJ27钻臂数量/个2 22 22 2巷道断面m×m3×43×45×3.55×3.55.97×4.65.97×4.6重量/kg720072007800780085008500钻孔深度mm150015002100210030003000钻孔直径mm2727～～42422727～～42422727～～4242液压泵压力/Mpa212121212121液压泵流量/Lmin-1160160160160160160五、五、潜孔钻及机具潜孔钻及机具 1 1、组成、组成 潜孔钻机和凿岩机一样，潜孔钻机和凿岩机一样，都有冲击、转动、排渣和推进都有冲击、转动、排渣和推进的凿岩成孔过程，同属于冲击的凿岩成孔过程，同属于冲击转动式钻机。

不同的是潜孔钻转动式钻机不同的是潜孔钻机的冲击机构机的冲击机构——冲击器装于冲击器装于钻杆的前端，潜入孔底，随钻钻杆的前端，潜入孔底，随钻孔的延伸而不断推进，潜孔钻孔的延伸而不断推进，潜孔钻机即因冲击器潜入孔底而得名机即因冲击器潜入孔底而得名      潜孔钻机是将冲击凿岩的工作机构置于孔内，这种结构可以减少凿岩能量损失 潜孔钻机通过其风接头，将高压空气输入冲击器，依靠机械传动装置，可确保空心主轴输出的扭矩传递给钎杆五、五、潜孔钻及机具潜孔钻及机具 2 2、工作原理、工作原理  型 号阿特拉斯CM351工作气压1.05～2.46MPa耗气量 17～21m3/min配用冲击器标准DHD340 选350行走速度3km/h最大水平凿岩高度 3370mm最低水平凿岩高度 254mm钻孔深度水平30m、向下20m 钻杆长度3000mm滑架补偿长度1200mm 滑架最大倾角水平上45°、下60钻臂最大水平摆角 向右45°向左45° 回转转速0～72rpm 回转扭矩2510N·m爬坡能力 35° 底盘离地高度(最小) 254mm 整机重量 5300kg 外形尺寸(长×宽×高) 6900×2260×1800五、五、潜孔钻及机具潜孔钻及机具 3 3、技术参数、技术参数  （（1 1）冲击器）冲击器 （（2 2）潜孔钻头）潜孔钻头 5 5、工作能力、工作能力五、五、潜孔钻及机具潜孔钻及机具 4 4、钻具、钻具 潜孔钻机可在中硬或中硬以上（潜孔钻机可在中硬或中硬以上（ƒ≥8≥8）的岩石中钻孔。

的岩石中钻孔 潜孔钻机通常适用于钻凿直径为潜孔钻机通常适用于钻凿直径为8080～～250mm250mm的炮孔，孔深一般不的炮孔，孔深一般不大于大于30m30m 钻孔速度：风压、岩性、设备相关钻孔速度：风压、岩性、设备相关 六、六、牙轮钻及钻具牙轮钻及钻具 1 1、组成、组成 五、牙轮钻及钻具五、牙轮钻及钻具 1 1、组成、组成 11（中级题）．牙轮钻机的特征是什么？其主要优点是什么？ 答：牙轮钻机是在旋转钻机的基础上发展起来的一种近代新型钻孔设备，其特征是钻头为三牙轮钻头、独具特色的碾压机理以及钻凿速度与轴压之间存在指数关系，目前已在大型矿山广泛应用 主要优点：（1）钻孔速度快，生产效率高钻孔速度与钻具压力层比例增长，而增加钻具轴压并非困难，因此，牙轮钻机的钻孔速度获得相当大的提高，比撞击式钻机高5倍多，比潜孔钻机高2倍；（2）钻孔直径达，钻凿的炮孔深，可钻凿的孔径达250～455mm，孔深15～50m；（3）适应范围广泛，应用前景好；（4）噪音低，对环境污染少，自动化程度高，作用条件好。

六、六、牙轮钻及钻具牙轮钻及钻具 2 2、工作原理、工作原理 牙轮钻机以独具特色的碾压机理破碎岩石，它的钻凿速度与轴压之间具有指数关系，增大轴压可以提高凿岩速度六、六、牙轮钻及钻具牙轮钻及钻具 2 2、工作原理、工作原理 SD250SD250SD310SD310穿孔直径（mm）：   Φ250穿孔直径（mm）：   Φ310一次连续穿孔深度（m）：18.5一次连续穿孔深度（m）：18.5穿孔方向：90°穿孔方向：90°最大轴压力（KN）：350kN最大轴压力（KN）：加压490kN提升304kN进给推进速度（m/min）：0～2无级调速进给推进速度（m/min）：0～4.5无级调速排渣空压机：螺杆式           排渣空压机：螺杆式排渣风量（m3/min）：41排渣风量（m3/min）：43.9     风压（MPa）：0.45     风压（MPa）：0.5行走速度（km／h）：0～1.5  无级调速行走速度（km／h）：0～0.66  无级调速回转动力：75kW  交流变频电机回转动力：75kW  交流变频电机爬坡能力：15％爬坡能力：20％机重（吨）    约90机重（吨）：    约132钻架竖起：13306×5910×26232外形尺寸（mm）：长×宽×高钻架放倒：25885×5910×6490钻架竖起：14051×5910×26025宣钻重机牙轮钻主要技术参数 六、六、牙轮钻及钻具牙轮钻及钻具 3 3、技术参数、技术参数 六、六、牙轮钻及钻具牙轮钻及钻具 4 4、钻具、钻具 六、六、牙轮钻及钻具牙轮钻及钻具 5 5、施工能力、施工能力 钻速：钻速：0 0～～1.331.33到到0 0～～8.5m/min8.5m/min露天深孔爆破工程在选择钻机型号时应考虑因素： 选择钻机应考虑的因素有生产规模、岩石可钻性及可爆性、大块标准、管理水平等四个方面，在此基础上综合分析钻、爆成本，在满足产量及质量的前提下，选择钻爆成本最低的钻机型号及钻孔孔径。

此外，一个工地选用的钻机型号不宜太多七、七、水下钻爆设备水下钻爆设备 1 1、分类、分类 七、七、水下钻爆设备水下钻爆设备 2 2、性能、性能 漂浮船性能：水深小于50m、流速0.5m/s、浪高小于1m支腿： 水深小于30m、流速3m/s、浪高小于3m八、八、空压机空压机 1 1、组成、组成 八、八、空压机空压机 2 2、工作原理、工作原理 目前常用空压机类型是风动空压机和电动空压机八、八、空压机空压机 2 2、工作原理、工作原理 八、八、空压机空压机 2 2、工作原理、工作原理 机型排气量m3/min功率（kW）缸径(mm)缸数转数(rpm)外型尺寸（mm）重量 （kg）长宽高HTA-100H0.847.5100299015146101175379801HTA-155L1.5151552625195672015336741151HTA-1552.018.51552750195672015337021151　*TA-155最高排气压力为0.8Mpa，其他机型最高排气压力均为1.2Mpa八、八、空压机空压机 3 3、技术参数、技术参数  PDS375SPDS375SPDS750SPDS750S压缩机形式螺杆式一级压缩油冷式空气量(m3/min)10.621.2排气压力(Mpa)0.7柴油发动机总排气量(L)4.3297.961汽缸数44功率(KW)73.2145.0使用燃料柴 　　油尺寸长(mm)36003800宽(mm)19751630高(mm)17202145重量(Kg)20303370八、八、空压机空压机 3 3、技术参数、技术参数  PDSE900SPDSE900SPDSG750SPDSG750SPDSJ750SPDSJ750SPDSK900SPDSK900SPDSJ1000SPDSJ1000S压缩机形式螺杆式一级压缩油冷式螺杆式二级压缩油冷式空气量(m3/min)25.021.221.225.528.3排气压力(Mpa)0.881.302.10/1.302.452.10柴油发动机总排量(L)11.94511.94512.88214.614.6汽缸数6功率(KW)206206228327327使用燃料柴　　油尺寸长(mm)40004000430046704670宽(mm)19001900190021002100高(mm)21302230223023152315重量(Kg)44004400535073007300八、八、空压机空压机 3 3、技术参数、技术参数 九、九、钻孔设备的选用钻孔设备的选用 9.1 9.1 生生产效率及数量计算产效率及数量计算 （1）手持（气腿）凿岩机 试述手持（气腿）凿岩机的及7655型凿岩机的标称钻孔效率（以台班）。

应用范围：浅孔台阶爆破、二次破碎爆破、保护层开挖、基坑开挖、平整场地及地下掘进工程 330min计台班效率：松石47m/台班，次坚石35m/台班，坚石25m/台班，特坚石17m/台班九、九、钻孔设备的选用钻孔设备的选用 9.2 9.2 生生产效率及数量计算产效率及数量计算 （1）手持（气腿）凿岩机 数量计算 浅眼爆破数量 N=Q/(G·Vb) Q—每班爆破方量 G—每延米的爆破量 Vb —每班钻孔米数 二次破碎数量 N=0.5n/Vb n—每班需爆破大块数量 Vb —每班钻孔米数九、九、钻孔设备的选用钻孔设备的选用 9.3 9.3 生生产效率及数量计算产效率及数量计算 （1）深孔爆破 台班效率参见教材P672 数量计算 爆破设备数量 N=Q/(G·Vb·K) Q—每班爆破方量 G—每延米的爆破量 Vb —每班钻孔米数 K－成孔率，0.94～0.97 十、十、钻孔设备的施工技术钻孔设备的施工技术 1 1、布孔、布孔 2 2、钻孔、钻孔 3 3、验孔、验孔 4 4、设备的安全管理、设备的安全管理 卡钎及处理：在钻凿破碎岩层时，钎头在孔内无法继续钻进也不能后退，钎头拔不出孔内的现象称为“卡钻”。

出现卡钻时，应采取轻冲击、强冲洗措施，反复拉动钎具，左右晃动凿岩机，在此状态下运转一段时间后，停止冲击，强力吹洗孔内岩粉交替使用这两种工作状态，一般即可排除开钻如何提高潜孔钻钻孔精度：（1）修建钻机平台：钻机平台是钻机作业的场地，修建钻机平台是预防钻孔误差的重要环节；（2）钻机架设：对位准、方向正、角度精十一、十一、现场装药机现场装药机械械 1 1、分类、分类 1.11.1组成组成 装药机械现场混装重铵油炸药车现场混装粒状铵油炸药车现场混装乳化炸药车露天装药机械装药器装药车地下装药机械压气装药器乳化炸药装药器压气装药车乳化炸药装药车压缩空气为动力压缩空气为动力电液工作系统电液工作系统固定地面站移动地面站地面站十一、十一、现场装药机械现场装药机械 2 2、露天装药设备、露天装药设备 2.12.1现场混装重铵油装药车现场混装重铵油装药车 组成：汽车底盘、动力输出系统、螺旋输送系统、软管卷筒、干料箱、乳化液箱、电气控制系统、液压控制系统、燃油系统适用：水孔、干孔输药效率：螺旋送药450kg/min、泵送200～280kg/min使用性能：水孔100mmm以上、深度25m以内 干孔100mmm以上、深度不限 最大工作压力1.2MPa十一、十一、现场装药机械现场装药机械 2 2、露天装药设备、露天装药设备 2.22.2现场混装粒状铵油炸药车现场混装粒状铵油炸药车 2.32.3现场混装乳化炸药车现场混装乳化炸药车 组成：汽车底盘、动力输出系统、液压系统、电气控制系统、燃油系统、乳化系统、水汽清洗系统、干料配料系统、水暖系统、微量元素添加系统、软管卷筒装置、备胎装置。

  输药效率：200～280kg/min 使用性能：水孔100mmm以上、深度25m以内 干孔100mmm以上、深度不限 最大工作压力1.2MPa十一、十一、现场装药机械现场装药机械 3 3、地下装药机械、地下装药机械 （（1 1）压气装药器）压气装药器 （（2 2）压气装药台车）压气装药台车 （（3 3）乳化炸药装药器）乳化炸药装药器 （（4 4）乳化炸药装药车）乳化炸药装药车  十一、十一、现场装药机械现场装药机械 4 4、地面站、地面站 （（1 1）固定式地面站）固定式地面站 （（2 2）移动式地面站）移动式地面站 十二、十二、爆破后续作业机械爆破后续作业机械 1 1、破碎机械、破碎机械 （（1 1）移动式液压破碎机）移动式液压破碎机 （（2 2）手持式破碎机）手持式破碎机 （（3 3）风镐）风镐 十二、十二、爆破后续作业机械爆破后续作业机械 2 2、装载机、装载机 3 3、挖掘机、挖掘机十二、十二、爆破后续作业机械爆破后续作业机械 4 4、运输机械、运输机械 5 5、推土机、推土机十二、十二、爆破后续作业机械爆破后续作业机械 6 6、选型与配套、选型与配套 （1）工艺流程与设备配套 （2）选型配套原则 （3）选型配套方法十二、十二、爆破后续作业机械爆破后续作业机械 7 7、生产效率与数量、生产效率与数量 （（1 1）挖掘机（每小时效率））挖掘机（每小时效率） Q=V·n·Kc/Ks                    Q——挖机生产率，m3/h                    V——铲斗容积，m3                    n——每小时循环次数，见P673表13－58                    Kc——充满系数，见P673表13－59                    Ks——松散系数，土取1.1～1.35，岩石取1.4～1.5 每个台班按8小时计算 十二、十二、爆破后续作业机械爆破后续作业机械 7 7、生产效率与数量、生产效率与数量 （2）自卸车（每台班运输能力）                    A=(480G/T)·K1·K2 A——台班运输能力，t G——自卸车额定载重，t K1——载重利用系数 K2——时间利用系数 T——周转一次所需时间，min T=t1+t2+t3+t4 十二、十二、爆破后续作业机械爆破后续作业机械 7 7、生产效率与数量、生产效率与数量 （3）推土机 十二、十二、爆破后续作业机械爆破后续作业机械 7 7、生产效率与数量、生产效率与数量 （（4 4）实例）实例示例： 某采石场生产石料规模为30万立方米/年，有效工作时间为300d，每天两班制，岩石为石灰岩，岩石坚固性系数ƒ=8-10，岩石松散系数为1.5。

选用潜孔钻机的钻进效率为30m/（台.班），孔径100mm，逐孔起爆设计要求：（1）爆破方案：一次爆破规模、爆破岩石量、总药量、总孔数、总延米数；装运机械和钻机机械的数量；工程进度安排；十二、十二、爆破后续作业机械爆破后续作业机械 7 7、生产效率与数量、生产效率与数量 （（4 4）实例）实例示例： 某采石场生产石料规模为30万立方米/年，有效工作时间为300d，每天两班制，岩石为石灰岩，岩石坚固性系数ƒ=8-10，岩石松散系数为1.5选用潜孔钻机的钻进效率为30m/（台.班），孔径100mm，逐孔起爆设计要求：爆破方案：一次爆破规模、爆破岩石量、总药量、总孔数、总延米数；装运机械和钻机机械的数量；工程进度安排；复习题目•（1）填空题4~10题•（2）简答题3、4、81、82、83、84•（3）必须熟练掌握题23。