1、爆 破 工 程第三章 深孔凿岩第三章 深孔凿岩 第一节第一节 接杆式凿岩接杆式凿岩第二节第二节 潜孔凿岩潜孔凿岩第三节第三节 牙轮钻进牙轮钻进第四节第四节 凿岩效率凿岩效率第一节第一节 接杆式凿岩接杆式凿岩 深孔凿岩有三种方式：深孔凿岩有三种方式：接杆式凿岩接杆式凿岩、潜孔式凿岩潜孔式凿岩和和牙轮钻进牙轮钻进。一、接杆式凿岩的特点一、接杆式凿岩的特点 （1 1）采用导轨式凿岩机；）采用导轨式凿岩机；（2 2）随着炮孔加深陆续接长钎杆；）随着炮孔加深陆续接长钎杆；（3 3）凿岩机安装在台车或台架上，炮孔不易偏斜。）凿岩机安装在台车或台架上，炮孔不易偏斜。二、钻具二、钻具接杆式凿岩的钻具不仅包括接
2、杆式凿岩的钻具不仅包括钎杆钎杆和和钎头钎头，还有钎杆相互连接的，还有钎杆相互连接的连接套连接套和专和专门受冲击器的冲击的门受冲击器的冲击的钎尾钎尾。1 1钎头钎头 浅孔凿岩时的钎头是一样的浅孔凿岩时的钎头是一样的 。（1 1）采用超前刃钻头，超前刃起到定心和导向作用。）采用超前刃钻头，超前刃起到定心和导向作用。（2 2）加大刃厚，使钎头滚动阻力增大，减少跳动。）加大刃厚，使钎头滚动阻力增大，减少跳动。第一节第一节 接杆式凿岩接杆式凿岩2钎杆钎杆 材料：主要采用材料：主要采用3035SiMnMoV合金钢。合金钢。规格：内切圆直径为规格：内切圆直径为25.4mm中空六角型中空六角型 或或直径直径3
3、2mm，中空圆形。中空圆形。长长1m、1.2m、1.4m、4.0m几种规格。几种规格。在钎杆两端有左旋圆形螺纹（看图在钎杆两端有左旋圆形螺纹（看图3-7），以便用于连接。），以便用于连接。3钎尾钎尾 作用：安装在凿岩机一端，受冲击作用。作用：安装在凿岩机一端，受冲击作用。材料与钎杆的材料相同。材料与钎杆的材料相同。一端锻压成与凿岩机回转套相配合的形状和尺寸，另一端为左旋螺纹。一端锻压成与凿岩机回转套相配合的形状和尺寸，另一端为左旋螺纹。4连接套筒连接套筒 钎杆与钎杆之间是通过连接套筒相连接的，在连接套筒内有与钎杆向配套的钎杆与钎杆之间是通过连接套筒相连接的，在连接套筒内有与钎杆向配套的左旋螺纹
4、。左旋螺纹。第一节第一节 接杆式凿岩接杆式凿岩一、潜孔凿岩一、潜孔凿岩潜孔钻机与凿岩机的不同就在于：潜孔钻机与凿岩机的不同就在于：（1 1）冲击器与钎头相连，潜入到炮孔中去，直接冲击岩石。）冲击器与钎头相连，潜入到炮孔中去，直接冲击岩石。（2 2）在孔外有回转机构和加压机构（加一轴推力）。）在孔外有回转机构和加压机构（加一轴推力）。潜孔钻机一般分为潜孔钻机一般分为露天潜孔钻机露天潜孔钻机和和井下潜孔钻机井下潜孔钻机两大类。两大类。露天潜孔钻机露天潜孔钻机一般有独立的行走装置，有一般有独立的行走装置，有轻型轻型、中型中型和和重型重型三种。三种。轻型轻型：有：有80、KQ-100等，直径等，直径1
5、00mm左右，重量轻，只有左右，重量轻，只有67t，体积体积小，移动灵活，适用于小型露天矿的钻机。小，移动灵活，适用于小型露天矿的钻机。中型中型：直径：直径130180mm，有有KQ-150、T-170，适用于中小露天矿。，适用于中小露天矿。重型重型：直径在：直径在180250mm，有有KQ-200、KQ-250，适用于大型露天矿，适用于大型露天矿。井下潜孔钻机井下潜孔钻机多为柱架式，炮孔直径多为柱架式，炮孔直径80130mm，机重机重150360kg，常用的常用的有：有：QZJ-80、QZJ-100、YQ-100、QZJ-100A、QZJ-100B等。等。第二节第二节 潜孔式凿岩潜孔式凿岩
6、二、潜孔钻机的基本原理二、潜孔钻机的基本原理 潜孔钻机从结构上来讲有以下几部分组成。潜孔钻机从结构上来讲有以下几部分组成。1回转供风机构回转供风机构2推进机构推进机构3仟杆（钻杆）仟杆（钻杆）4冲击机构冲击机构5钻头钻头以潜孔钻机的破岩是冲击和与回转相结合，冲以潜孔钻机的破岩是冲击和与回转相结合，冲击是间断的而回转是连续的，但起主导作用击是间断的而回转是连续的，但起主导作用的还是冲击作用。的还是冲击作用。第二节第二节 潜孔式凿岩潜孔式凿岩三、钻具三、钻具 钻具包括钻具包括钻头钻头和和钻杆钻杆 1钻头钻头按镶焊硬质合金形状分为刃片钻头、柱齿钻头、按镶焊硬质合金形状分为刃片钻头、柱齿钻头、和混合型
7、钻头。和混合型钻头。刃片钻头有一字型，刃片钻头有一字型，Y型和十字形三种，前面有型和十字形三种，前面有超前刃。超前刃。柱齿钻头：在钻头上镶焊若干个合金柱，合金柱柱齿钻头：在钻头上镶焊若干个合金柱，合金柱在孔底分布比较均匀，周边多，中间少。在孔底分布比较均匀，周边多，中间少。混合型钻头：中心镶硬质合金柱，周边镶硬质合混合型钻头：中心镶硬质合金柱，周边镶硬质合金片，这类钻头一般适用于直径较大的炮孔。金片，这类钻头一般适用于直径较大的炮孔。第二节第二节 潜孔式凿岩潜孔式凿岩2钻杆钻杆 井下钻机的钻杆，其长度等于推进机构一次推进的行程，井下钻机的钻杆，其长度等于推进机构一次推进的行程，一般一般8001
8、300mm，有数根钻杆，其数量可根据炮孔深有数根钻杆，其数量可根据炮孔深度来定。度来定。露天小型潜孔钻机也有数要钻杆，钻孔时连接使用。露天小型潜孔钻机也有数要钻杆，钻孔时连接使用。材料选用直径为材料选用直径为50或或60mm的薄壁钢管。的薄壁钢管。露天大型潜孔钻机的钻杆共有两根，一根是主钻杆，一根露天大型潜孔钻机的钻杆共有两根，一根是主钻杆，一根是副钻杆，之间可用方螺纹相连接，每根长是副钻杆，之间可用方螺纹相连接，每根长9米。米。材料采用中空厚壁无缝钢管制造。材料采用中空厚壁无缝钢管制造。第二节第二节 潜孔式凿岩潜孔式凿岩潜孔钻机与凿岩机相比，由于冲击器潜入孔内，所以潜孔钻机与凿岩机相比，由于
9、冲击器潜入孔内，所以工作面的噪音大大降低。工作面的噪音大大降低。钻孔效率提高，钻孔速度不随炮孔的加深而减小，可以钻很深的孔钻孔效率提高，钻孔速度不随炮孔的加深而减小，可以钻很深的孔，例如井下，例如井下VCR采矿法以及打天井首先要钻中心孔，从上一个中段采矿法以及打天井首先要钻中心孔，从上一个中段到下一个中段，达五六十米深。到下一个中段，达五六十米深。减轻了工人的体力劳动。减轻了工人的体力劳动。第三节第三节 牙轮钻机牙轮钻机 一、牙轮钻机的组成一、牙轮钻机的组成 牙轮钻机主要由牙轮钻机主要由回转供风机构回转供风机构、加压提升机加压提升机构构、行走机构行走机构、钻具钻具以及以及接卸钻具机构接卸钻具机
10、构等组成。等组成。二、牙轮钻头的凿岩原理二、牙轮钻头的凿岩原理 1牙轮钻头牙轮钻头 矿用的牙轮钻头是三牙轮钻头。矿用的牙轮钻头是三牙轮钻头。第三节第三节 牙轮钻机牙轮钻机 2牙轮的凿岩原理牙轮的凿岩原理 当牙轮钻机工作时，加压机构给加一轴向压力，使合金柱当牙轮钻机工作时，加压机构给加一轴向压力，使合金柱紧密接触岩石，回转机构回转时，三个牙轮随之旋转，在紧密接触岩石，回转机构回转时，三个牙轮随之旋转，在牙轮旋转的同时，牙轮上的合金柱交替接触岩石，当一个牙轮旋转的同时，牙轮上的合金柱交替接触岩石，当一个合金柱接触岩石时，有一个交点，牙轮的旋转中心在合金柱接触岩石时，有一个交点，牙轮的旋转中心在O的
11、的位置，再转一个角度，当两个合金柱同时接触岩石时，有位置，再转一个角度，当两个合金柱同时接触岩石时，有两个触点，牙轮的旋转中心变到两个触点，牙轮的旋转中心变到O1的位置，显然的位置，显然O1较较O低低，这样在，这样在O变到变到O1的过程中，牙轮随之振动一次，再变成的过程中，牙轮随之振动一次，再变成一个触点时，牙轮在提高，变成两个交点时，牙轮在降低一个触点时，牙轮在提高，变成两个交点时，牙轮在降低，牙轮又振动一次，如此循环往复，靠着牙轮的上下振动，牙轮又振动一次，如此循环往复，靠着牙轮的上下振动，使牙齿产生对孔底岩石的冲击作用，使岩石破坏。，使牙齿产生对孔底岩石的冲击作用，使岩石破坏。第四节第四
12、节 凿岩效率凿岩效率 工班效率工班效率表明工人的工作效率，一般是以每工班多少米来表示，不限设备表明工人的工作效率，一般是以每工班多少米来表示，不限设备数量，数量，m/(工班）。工班）。台班效率台班效率表明了设备的工作效率，是以台班多少米来表示，不限人员，设表明了设备的工作效率，是以台班多少米来表示，不限人员，设备已班所凿的米数，备已班所凿的米数，m/（台班）。台班）。要想增加凿岩效率必须从以下几方面考虑：要想增加凿岩效率必须从以下几方面考虑：T：每人每班工作时间是一定的，增加工作时间，不允许；每人每班工作时间是一定的，增加工作时间，不允许；K：时间利用系数，增加凿岩时间，提高工人素质，保证设备完好率；时间利用系数，增加凿岩时间，提高工人素质，保证设备完好率；V：改善设备性能，减少漏气，保证足够的风压，减少辅助时间；改善设备性能，减少漏气，保证足够的风压，减少辅助时间；N：增加设备数量，几乎不可能，每个人所操作的设备是固定的。增加设备数量，几乎不可能，每个人所操作的设备是固定的。所以要想提高凿岩效率，只能从两方面考虑所以要想提高凿岩效率，只能从两方面考虑1增加纯凿岩时间，减少辅助时间，经常对设备维修，保持设备完好率；增加纯凿岩时间，减少辅助时间，经常对设备维修，保持设备完好率；2改进设备性能，提高纯凿岩速度改进设备性能，提高纯凿岩速度。
