1、牙輪鉆機設備選型1. 已知： 表一 礦山深孔爆破參數及鉆機數量計算表單位東采場西采場備注礦石巖石礦石巖石礦石硬度f=612鑿巖量萬t58841658825390巖石硬度f=510年爆破量萬163.521340.95245.271735.35段高m12121212孔徑mm310mm孔距m7.587.58排距m5.565.56孔深m14141414超深2m延米爆破量/m35.3641.1435.3641.14延米爆破質量t/m125.42127.67125.42127.67年穿孔米數萬m4.8734.317.344.45%廢孔率總計萬m39.1851.7年穿孔個數個3477245065216317

2、13總計個2798336929鉆機效率萬m/臺年計算臺數臺合計臺數臺選取臺數臺562. 要求：（1） 按照前面所學知識將表格中的孔填全，并編寫計算分析的說明書。（2） 附加一份鉆機論文（寫出論文的解決問題的核心部分）3. 選型原則：（1） 牙輪鉆機是露天礦技術先進的鉆孔設備，適用于各種硬度巖石的鉆孔作業，設計大中型礦山設備首選牙輪鉆機（2） 中硬以上硬度的礦巖選用選用牙輪鉆機鉆孔優于其他鉆孔設備。（3） 在滿足礦山年鉆孔量的同時，牙輪鉆機選型還要保證設計生產要求的鉆孔直徑、孔深、傾角及其他參數。（4） 根據礦區自然地理條件選擇設備及配套部件。（5） 動力條件。一般選用電動（經濟）。（6） 工作

3、可靠，壽命長，價格便宜，零部件供貨周期長，應進行綜合分析對比。4. 鉆機預選： 表二 炮孔直徑 巖石硬度 中硬 堅硬 極硬 270-310 60-R（） YZ-55 60-R（） KY-310 YZ-25 60-R（） KY-310 YZ-25 310-380 YZ-55 60-R（） Z-55 60-R（） YZ-55 60-R（）根據以上選型原則以及已知條件可以預選鉆機為KY-310型或YZ-55型5.鉆機的工作參數： 表三名稱KY-310YZ-55鉆孔直徑/mm250310 310-380鉆孔深度/m17.519鉆孔方向/（°）90°90°最大軸壓/KN45

4、0 550 鉆進速度/m·min-1交流0.9801.2直流04.502回轉轉速/m·min-101000120回轉扭矩/N·m72108330提升速度/m·min-1011.872030行走速度/km·h-100.6301.1爬坡能力/（°）1225排渣風量/m3·min-14037排渣風壓/MPa0.352.74外形尺寸（長×寬×高）/m×m×m鉆架豎起時13.838×5.695×26.32614.25×6.11×27.08鉆架放倒時26.6

5、06×5.695×7.62027.03×6.11×7.55整機重量/t1231401. 軸壓力 式中 -巖石堅固性系數； -鉆頭直徑(1)礦石中鉆具的軸壓力 礦石的堅固性系數f為612，此時f取12 P=0.07×12×310=260.4kN(2)巖石中鉆具的軸壓力 巖石的堅固性系數為510，此時取10 0.07×10×310=217kN2.鉆具轉矩 M=29.6kD式中 k-巖石特性系數，見巖石特性系數表； P-軸壓力，kN(1)礦石中鉆具的轉矩 M=29.6×10××310

6、5;(2)巖石中鉆具的轉矩M=29.6×10××310× 表四 巖石特性系數表巖石種類最軟軟中軟中硬最硬抗壓強度/M17.556210475 k14×12×10×8×6×4× 3.排渣風量 v=4.7式中 b-巖渣的最大粒度，mm；取5mm -巖石密度，kg/ v=4,7=10.5m/s Q=式中 k-考慮漏風系數，取k=1.11.5,此時取1.3 d-鉆桿外徑，mm Q=8.9/min根據以上經驗公式可以計算出鉆出該大小的孔所需的鉆機的工作參數 表五 牙輪鉆機工作參數鉆孔扭矩/N·m

7、-1軸壓力/KN排查風量/m³·min-1礦石3855.8 260.48.9巖石2933.2270根據計算的出的數據與鉆機規格參數對比，可知選鉆機KY-300較為合適5. 選型計算： 1.鉆孔速度 v=3.75 式中 P-軸壓力 D-鉆孔直徑 f-巖石堅固性系數 n-鉆具鉆速 2.臺班生產能力 式中 牙輪鉆機臺班生產能力，m/(臺.班)； 牙輪鉆機的鉆進速度，cm/min; 每班工作時間，h； b鉆機臺班時間利用系數，取0.40.5；3.臺年綜合效率 式中 牙輪鉆機的臺年鉆機效率，萬m/臺年； 牙輪鉆機的年工作利用率，一般取，0.8； N 一年所有的工作日，取360； 4.

8、設備數量 N=式中 Q -設計的礦山年采剝總量，t -每臺牙輪鉆機的年穿孔效率。m/a q-每米炮孔的爆破量，t/m e-廢孔率，% 取0.05 5. 計算過程：（1）對于礦石 1）鉆進速度 在礦山中鉆機的n值取80r/min，根據選擇鉆機技術參數，軸壓取450kN V=3.75×=36.3cm/min 2）臺班生產能力=87.12m/(臺·班) 3）臺年綜合效率=75271.68m/臺年=7.5萬m/臺年 4）礦石中鉆機數量確定 東采場 N=0.7臺 西采場 N=1.0臺 （2） 對于巖石： 1）鉆進速度 在巖石中鉆機的n值取80r/min,根據選擇鉆機的技術參數，軸壓取

9、450kN V=3.75×=43.5cm/min 2）臺班生產能力=65.25m/(臺·班) 3）臺年綜合效率=56376m/臺年=5.6萬m/臺年 4）巖石中鉆機數量確定 東采場 N=6.1臺 西采場 N=7.9臺 （3）綜上所計算： 本次設計中所選用的牙輪鉆機為KY-310A型號 東采場共配有0.7+6.1=6.8臺即7臺 西采場共配有1.0+7.9=8.9臺即9臺具體數據見附表： 表六 礦山深孔爆破參數及鉆機數量計算表單位東采場西采場備注礦石巖石礦石巖石礦石硬度f=612鑿巖量萬t58841658825390巖石硬度f=510年爆破量萬163.521340.95245

10、.271735.35段高m12121212孔徑mm310mm孔距m7.587.58排距m5.565.56孔深m14141414超深2m延米爆破量/m35.3641.1435.3641.14延米爆破質量t/m125.42127.67125.42127.67年穿孔米數萬m4.8734.317.344.45%廢孔率總計萬m39.1851.7年穿孔個數個347724506521631713總計個2798336929鉆機效率萬m/臺年7.55.67.55.6計算臺數臺0.76.11.07.9合計臺數臺6.88.9選取臺數臺567.論文：核心部分：在現代的冶金、礦山、建材、鐵路、水電建設、國防施工及土石方

11、等露天工程的爆破孔鉆鑿工程作業中潛孔鉆機得到了廣泛的應用。山河智能SWDB165系列潛孔鉆機是目前國內最先進的一體化液壓潛孔鉆機，具有高效的高風壓潛孔鉆進系統，便于高精度、高效率、大直徑的深孔鉆鑿。潛孔鉆機的鉆孔作業主要由推進調壓機構、回轉供氣機構、沖擊機構、操作機構和除塵機構等完成。采用螺桿空氣壓縮機輸出的壓氣做鑿巖動力。附錄： 淺談潛孔鉆機的發展歷史論文摘要：在現代的冶金、礦山、建材、鐵路、水電建設、國防施工及土石方等露天工程的爆破孔鉆鑿工程作業中潛孔鉆機得到了廣泛的應用。山河智能SWDB165系列潛孔鉆機是目前國內最先進的一體化液壓潛孔鉆機，具有高效的高風壓潛孔鉆進系統，便于高精度、高效

12、率、大直徑的深孔鉆鑿。潛孔鉆機的鉆孔作業主要由推進調壓機構、回轉供氣機構、沖擊機構、操作機構和除塵機構等完成。采用螺桿空氣壓縮機輸出的壓氣做鑿巖動力。本文重點介紹SWDB165潛孔鉆機的結構和日常的維護和保養 關鍵字: 潛孔鉆機。潛孔鉆機廣泛應用于冶金、礦山、建材、鐵路、水電建設、國防施工及土石方等露天工程的爆破孔鉆鑿工程作業中的工程機械。潛孔鉆機鑿巖作業始于三十年代， 當時主要用于井下鑿巖深孔，第二次世界大戰時，這種作方法逐步地轉移到地面露天開采作業中，到六十年代，國外露天礦已經普遍采用潛孔鉆機，七十年代中期，鉆孔技術迅速發展，由于采用高風壓潛孔沖擊器及球齒鉆頭，解決了炮孔偏斜及鉆頭實用壽命

13、等幾大難題，潛孔鉆機獲得了更大范圍內的應用。五十年代初，我國從蘇聯引進一批BA-100型井下潛孔鉆機及M-1909型沖擊器，于是潛孔鉆機在我國北方得到了普遍的應用 ，它主要鉆一些直徑100-110mm的深孔。六十年代潛孔鉆機在我國進一步發展，許多小露天礦采用潛孔鉆機，主要用于鉆直徑150mm，深6-12m的深孔。七十年代中期，我國中小礦使用潛孔鉆占全部鉆孔機械的60%-70%，目前，中小型露天礦的穿孔仍然使用著潛孔鉆機。八十年代，我國大力發展大直徑，深孔爆破技術，并取得了一定的初效。這種高強度高效率的采礦方法要求有高風壓，大直徑的潛孔鉆機于之相配應。所以，當前，高風壓潛孔鉆機在我國迅速發展。在

14、我國，它是近幾十年才發展起來的鉆孔機械，雖然我國研發較晚，技術底子薄，但起點高，這一行業發展較快，產品的科技含量高，不過產品和技術與國外的同類機械還有一段差距，現在的潛孔鉆是以一體化液壓潛孔鉆為主。潛孔鉆是進行露天開采石灰石礦的主要設備。由于舊式潛孔鉆鉆桿支架的起落采用鋼絲繩卷揚方式，加之鉆桿支架長達12米，存在許多弊端，在長距離遷移潛孔鉆時，必須起落鉆桿支架，這項工作非常繁瑣并且不安全，僅一個起或落的動作，就需要四五個以上人相互配合，用幾個小時才能完成；在短距離移動潛孔鉆時，一般只好讓鉆桿支架保持豎立姿勢，由于鉆桿支架較高，不利于安全生產。新式潛孔鉆鉆桿支架的起落采用了先進的液壓方式，與舊式

15、的相比有無可比擬的優越性。改進后的潛孔鉆起落鉆桿支架只需要操作工一個人10分鐘內就能完成，而且起落平穩，消除了安全隱患，大大提高了工作效率。20世紀80年代國外松散地層鉆進，一般采用瑞典ODEX系統（即偏心鉆頭跟管鉆進系統），但從工程施工角度看存在著動力不足的問題。為此新式鉆機中采用了雙動力頭系統，雙動力頭具有多種組合，可以滿足多種鉆孔工藝要求，分別驅動外套管和內鉆桿，從而實現跟管鉆進。例如，英格索蘭公司的HDK系列雙動力頭鉆機系統可以同時以相反的轉動方向驅動套管和內部的鉆桿實現跟管鉆進。該系統可以用氣動潛孔沖擊器和頂部液壓鑿巖機鉆進直徑分別為 136mm和160mm的鉆孔，可作為一獨立的部件

16、配到KR系列鉆機上進行錨固或微形樁孔鉆進。具有大扭矩的HDK3500雙動力頭系統則可配在GH系列鉆機上進行跟管鉆進。國外潛孔鉆生產商中以TAMROCK小型鉆機為例，它的鉆孔動力與空氣壓縮機分離，使用方便，靈活，實用性強，它是一個四輪汽車帶動的全液壓的鉆機，具有很好的機動性和自動工作，鉆孔最大直徑41mm，最大鉆孔深度9米，它還能裝備19或22mm的鉆頭。就是在惡劣環境操作也很簡單靈活，它只有2.8噸，隨時可以用卡車把它拖到施工現場，甚至可以裝在直升機上，它可以遙控控制工作或通過GPS電腦控制工作。在國產潛孔鉆鉆機中,最有代表性的是山河智能機械股份有限公司的SWDB165、SWDB120、SWD

17、B90、SWDB120E、SWDA165、SWDA120、SWDM165它為內燃動力或電源 ( 根據用戶要求而定) 一體化液壓高風壓新型潛孔鉆機，SWDB165是填補國內空白，技術領先的一體化液壓潛孔鉆機，具有高效的高風壓潛孔鉆進系統，利于高精度、高效率、大直徑的深孔鉆鑿。鉆高精度、高效率大直徑的深 L鉆鑿：風壓為1.O52MPa采用螺桿空氣壓縮機做鑿巖動力履帶行走鉆具回轉推進、鉆架頂升補償鉆機平均采用液壓驅動；計算機優化設計以及功率匹配與負載適應系統的開發應用實現了動力系統從動力泵負載全局功率匹配有效降低整機能耗。確保整機最佳性能與高可靠性，與原有鉆機比較初步估算工效提高近30倍能耗減低至原

18、來的30現場實測鑿巖效益0 41mFain。包括輔助工作時間平均40min完成1 5m孔的鉆鑿系統配置采用德國Rexroth公司的LUDV閉苒系統基于SX14c主閥)和A11VOl主泵的LUDV系統目前在歐洲市場應月鞍為廣泛,接頭全部采用國外知名廠家的優質產品：充分利用發動機功率降低能耗。提高了潛孔鉆機的可控性和精確控制性能，各執行元件的動作相互獨立互不干擾駕駛員輕松實現復臺動作。減輕了工作強度顯著提高了作業效率，鉆孔直徑:152-165mm，鉆孔角度：60-90度，鉆孔深度：5-40m，鉆孔方式：中高風壓潛孔沖擊 ,采用螺桿空氣壓縮機做鑿巖動力；履帶行走，鉆具回轉推進；鉆架頂升補償、鉆機調平均采用液壓驅動 。國內外產品的比較 國外鉆機體積普遍比