露天矿采矿潜孔钻机设备选型

1、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 63、 剥离废岩： 7100 万 m2，硬度 f=6 104、 全年爆破，煤的孔径：150mm，岩石的孔径：250mm5、 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、 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 :合理的钻头能够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，最好选择导向型较好的中间凹陷型或凸出型钻头。4、 在

2、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 11/mm转速 /r 。min-1转矩 /N。m合理轴压力 /kN10030-40500-10004-6150

3、15-251500-30006-1020010-203500-550010-142508-156000-900014-181、钻煤潜孔钻机的工作参数1) 钻具转速 nn(6500)0.780.956500)0.8524.6 / minD(r150式中 D -钻孔直径， mm。2) 钻具钻矩 MMkmD2115022647.06 N ? m8.58.5式中km -力矩系数， ，一般取 1。D -钻孔直径， mm。3) 轴压力 PH , 由查表得出的 PH 的范围为 6-10kN 。所以只要在这个范围里就符合条件。排渣风量Qb151.38103sv4.74.7m4)10001000式中 b -岩渣的最大粒度，取15mm。 -岩石密度， 1.38 103 kg / m .Q60 k( D 2d 2 )v 601.2 3.14(1502130 130) 21.386.77m3 / min41064106式中 k -考虑漏风系数，取k= 。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 nn (65000.780 .95(6500)0.

4、8013.55 / min)250rD式中D -钻孔直径， mm。2) 钻具转矩 MM km D 21 25027352.94N ?m8.58.5式中 km -力矩系数， ，一般取 1。D -钻孔直径， mm。3) 轴压力 PH , 由查表得出的 PH 的范围为 14-18kN 。所以只要在这个范围里就符合条件。4) 排渣风量 Qvb15 1.3810321.38ms4.74.7/10001000式中b -岩渣的最大粒度，取15mm。 -岩石密度， 1.38103 kg / m .Q60 k (D 2d 2 )v 60 1.23.14(250 2210 210) 21.3822.23m3 / min410 64106式中k -考虑漏风系数，取k=。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( cm / min ) 计算：4 Enz kk v2 aV b0 .6

5、vT bD式中：v 钻机钻进速度，cm / min ；Tb 钻机班时间，min钻机台班时间利用系数，取E 冲击功， Jnz 冲击频率，min 1k 冲击能利用系数，取；取k=矿岩的凿碎比功，J / cm 3D 钻孔直径， cm；k 冲击功修正系数KQ150 型潜孔钻机技术规格：表 1-2钻孔直径（ mm）150 、 165钻孔深度（ m）钻孔角度向下与地面成60、70、 90适用岩种各种岩石钻具转速（ r/min ）、回转扭距（ N m）2400、 2316、 2060爬坡能力（）14电机总容量（ kw）耗气量 m3 /min使用压力（ Mpa）供电电压（ u）380配用冲击器CIR-150CIR-170一次推进行程（ m）9冲击功（ J）340推进轴压（ N）40冲击频率（次 /min ）8001750除尘方式湿式（自带），干式（另配行走速度（ km/h）1FC-20 ）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主体材料27simn压力范围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

6、内特 76*10*3型号CIR/MD150产品型号CIR150CIR150 冲击器性能参数表：表 13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/ ( J cm 3 )3极软70*在式中， 冲击功（ E）和冲击频率（nz ）查表 1 3 得E=340Jnz =850 min 1同理凿岩比功可由表1 4 查的，选取40* （ J / cm3 ）所以钻进速度：4Enz kk 4 340 8500.8 5v2 a3.14 15216.69cm / minD40 9.8每台班生产能力：Vb0.6vTb0.60.16698600.838.45m /台 ? 班KQ250 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）爬坡10冲击功（ J）1800冲击频率（次 /min ）2200电机容量 (kw)387、 3975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 转速回转扭距（ N m）（ r/min ）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 ( cm / min ) 计算：KQ 250 的冲击功（ E）和冲击频率（nz ）查表14 得E=1800J

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