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f63、剥离废岩：7100万m2，硬度f=6104、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

2、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1025mm,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47mm。（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第 1 页共10 页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1110030-40500-10004-615015-251500-30006-1020010-203500-550010-142508-156000-900014-181、钻煤潜孔钻机的

3、工作参数1)钻具转速n650015Q)0.85 二 24.6r/min式中D -钻孔直径，mm。2)钻具钻矩MM = k D = 1 x1502 = 2647.06N m m 8.58.5式中 k - 力矩系数，0.81.2，一般取1。mD 钻孔直径，mm。3) 轴压力P，由查表得出的P的范围为6-10kN。HH所以只要在这个范围里就符合条件。排渣风量Q4)v 二 4.7 ；_b二 4.7 15 X 1.38 X103 二 21.38m/ s1000 1000式中b 岩渣的最大粒度，取15mm。P -岩石密度,1.38 x 103 kg / m.=6.77m3 / min八 65k(D2 - d2)v60X 1.2 X 3.14(1502 -130x 130) x 21.38Q =4 x 1064 x 106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n6500)0.780.95 二(D6500250)0.80 二 13.55r/min式中D钻孔直径，mm。2）钻具转矩MM = k D = 1 x

4、2502 = 7352.94N m m 8.58.5式中 k - 力矩系数，0.81.2，一般取1。 mD钻孔直径，mm。3）轴压力P，由查表得出的P的范围为14-18kN。HH所以只要在这个范围里就符合条件。4）排渣风量Qv 二 47：耳 4.7J15 x 38 x 1031000 1000二 21.38m/ s式中 b 岩渣的最大粒度，取15mm。P -岩石密度，1.38 x 103 kg / m.门 65k(D2 - d2)v60 x 1.2 x 3.14(2502 - 210 x 210) x 21.38Q =4 x 1064 x 106=22.23m3 / min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 KQ150 和钻岩的钻机是KQ250。KQ150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 En kk z兀D 2 aV 二 0.6vT 耳bb式中：v 钻机钻进速度， cm / min；

5、T 钻机班时间， min b耳一钻机台班时间利用系数，取0.8E 冲击功， Jn 冲击频率，min -1zk 冲击能利用系数，取0.60.8；取k=0.8a 矿岩的凿碎比功，J / cm3D 钻孔直径，cm；k 冲击功修正系数3-7.5表1-2KQ-150型潜孔钻机技术规格: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m 3 /min17.5适用岩种各种岩石使用压力（Mpa）0.50.7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-150CIR170一次推进行程（m）9冲击功（J）340推进轴压（N）410019000冲击频率（次/min）8001750除尘方式湿式（自带），干式（另配FC20）行走速度（km/h）1仃走方式电动履带自行式制造厂宣化风动机械厂CIR150冲击器性能参数表：表13冲击频率850主体材料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C

6、IR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a /（八Cm-3）3I极软70*9.8在式中，冲击功（E）和冲击频率（nz）查表13得E=340Jn =850 min-1z同理凿岩比功可由表14查的，选取40*9.8( J /cm3) 所以钻进速度：4En kk4 x 340 x 850 x 0.8 x 5/ .v =z= 16.69cm / min兀D2a3.14 x 152 x 40 x 9.8每台班生产能力：V = 0.6vT 耳=0.6 x 0.1669 x 8 x 60 x 0.8 = 38.45m / 台班bbKQ250型潜孔钻机技术规格：表15孔径（mm）230-250使用电压（V）6000孔深（m）16总重（t）45推进行程（m）&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10200X5930X21330运输外形20445X 5930X 5120钻架高（m）2

7、2一次钻进（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除尘方式干或湿式仃走方式电动履带转杆直径194, 210制造厂宣化风动机械厂KQ250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:KQ250的冲击功（E）和冲击频率（n ）查表14得zE=1800Jn =2200min-1z钻进速度：4En kk4 x 1800 x 2200x 0.8 x 5.5v =z= 90.59cm / mmnD2a3.14 x 252 x 40 x 9.8每台班生产能力：V = 0.6vT 耳=0.6 x 0.9059 x 8 x 60 x 0.8 = 208.7m /台班bb2、 钻机数量的确定：Qqp (1 - e)式中Q 设计的矿山规模， m3 / ap 钻机台年穿孔效率， m / aq 每米炮孔的爆破量，m31 me 废孔率，%。取 e=5%KQ150 潜孔钻机数量的确定Qqp (1 - e)7100 x 1.38 x 10 +1850000033 x 3 x 300 x 38.45 x 1.38 x (1 - 5%)二 12.4故钻机数量应取13 台KQ250 潜孔钻机数量的确定：Qqp (1 - e)7100 x 1.38 x 10 +1850000035 x 3 x 300 x 208.7 x 1.38 x (1 - 5%)二 2.07台故钻机数量应取 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m3/minKQ-15020.392647.063409 （由表1-1查 得）6.77KQ-25013.557352.94180016 （由表1-1查 得）22.23选择台数2114爆破论文爆破振动危害预测 目前对爆破振动危害预测的方法主要有两类，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进行预测的目 的。1、安全判据法峙卜嘲

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