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1、【精品文檔】如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除，僅供學(xué)習(xí)與交流 牙輪鉆機(jī)選型 .....精品文檔...... 牙輪鉆機(jī)設(shè)備選型 1. 已知： 表一 礦山深孔爆破參數(shù)及鉆機(jī)數(shù)量計(jì)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=6～12 鑿巖量 萬t 588 4165 882 5390 巖石硬度 f=5～10 年爆破量 萬 163.52 1340.95 245.27 1735.35 段高 m

2、 12 12 12 12 孔徑 mm 310mm 孔距 m 7.5 8 7.5 8 排距 m 5.5 6 5.5 6 孔深 m 14 14 14 14 超深2m 延米爆破量 /m 35.36 41.14 35.36 41.14 延米爆破 質(zhì)量 t/m 125.42 127.67 125.42 127.67 年穿孔米數(shù) 萬m 4.87 34.31 7.3 44.4 5%廢孔率 總計(jì) 萬m

3、 39.18 51.7 年穿孔個(gè)數(shù) 個(gè) 3477 24506 5216 31713 總計(jì) 個(gè) 27983 36929 鉆機(jī)效率 萬m/ 臺(tái)年 計(jì)算臺(tái)數(shù) 臺(tái) 合計(jì)臺(tái)數(shù) 臺(tái) 選取臺(tái)數(shù) 臺(tái) 5 6 2. 要求： （1） 按照前面所學(xué)知識(shí)將表格中的孔填全，并編寫計(jì)算分析的說明書。 （2） 附加一份鉆機(jī)論文（寫出論文的解決問題的核心部分） 3. 選型原則： （1

4、） 牙輪鉆機(jī)是露天礦技術(shù)先進(jìn)的鉆孔設(shè)備，適用于各種硬度巖石的鉆孔作業(yè)， 設(shè)計(jì)大中型礦山設(shè)備首選牙輪鉆機(jī) （2） 中硬以上硬度的礦巖選用選用牙輪鉆機(jī)鉆孔優(yōu)于其他鉆孔設(shè)備。 （3） 在滿足礦山年鉆孔量的同時(shí)，牙輪鉆機(jī)選型還要保證設(shè)計(jì)生產(chǎn)要求的鉆孔直徑、孔深、傾角及其他參數(shù)。 （4） 根據(jù)礦區(qū)自然地理?xiàng)l件選擇設(shè)備及配套部件。 （5） 動(dòng)力條件。一般選用電動(dòng)（經(jīng)濟(jì)）。 （6） 工作可靠，壽命長，價(jià)格便宜，零部件供貨周期長，應(yīng)進(jìn)行綜合分析對(duì)比。 4. 鉆機(jī)預(yù)選： 表二 炮孔直徑

5、 巖石硬度 中硬 堅(jiān)硬 極硬 270-310 60-R（Ⅲ） YZ-55 60-R（Ⅲ） KY-310 YZ-25 60-R（Ⅲ） KY-310 YZ-25 310-380 YZ-55 60-R（Ⅲ） Z-55 60-R（Ⅲ） YZ-55 60-R（Ⅲ） 根據(jù)以上選型原則以及已知條件可以預(yù)選鉆機(jī)為KY-310型或YZ-55型 5.鉆機(jī)的工作參數(shù)：

6、 表三 名稱 KY-310 YZ-55 鉆孔直徑/mm 250～310 310-380 鉆孔深度/m 17.5 19 鉆孔方向/（°） 90° 90° 最大軸壓/KN 450 550 鉆進(jìn)速度/m·min-1 交流 ～0.98 0~1.2 直流 0～4.5 0~2 回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速/m·min-1 0～100 0~120 回轉(zhuǎn)扭矩/N·m 7210 8330 提升速度//m·min-1 0～11.87～20 30 行走速度/km·h-1 0～0.63

7、 0~1.1 爬坡能力/（°） 12 25 排渣風(fēng)量/m3·min-1 40 37 排渣風(fēng)壓/MPa 0.35 2.74 外形尺寸（長×寬×高）/m×m×m 鉆架豎起時(shí) 13.838×5.695×26.326 14.25×6.11×27.08 鉆架放倒時(shí) 26.606×5.695×7.620 27.03×6.11×7.55 整機(jī)重量/t 123 140 1. 軸壓力 式中 ----巖石堅(jiān)固性系數(shù)； ----鉆頭直徑 (1)礦石中鉆具的軸壓力 礦石的堅(jiān)固性系數(shù)f為6～12，此時(shí)f取12 P=0.07×1

8、2×310=260.4kN (2)巖石中鉆具的軸壓力 巖石的堅(jiān)固性系數(shù)為5～10，此時(shí)取10 0.07×10×310=217kN 2.鉆具轉(zhuǎn)矩 M=29.6kD 式中 k-----巖石特性系數(shù)，見巖石特性系數(shù)表； P-----軸壓力，kN (1)礦石中鉆具的轉(zhuǎn)矩 M=29.6×10××310×=3855.8N.m (2)巖石中鉆具的轉(zhuǎn)矩 M=29.6×10××310×=2933.2N.m 表四 巖石特性系數(shù)表 巖石種類 最軟 軟

9、 中軟 中 硬 最硬 抗壓強(qiáng)度 /M — — 17.5 56 210 475 k 14× 12× 10× 8× 6× 4× 3.排渣風(fēng)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(fēng)系數(shù)，取k=1.1～1.5,此時(shí)取1.3 d----鉆桿外徑，mm Q==8.9/min 根據(jù)以上經(jīng)驗(yàn)公式可以計(jì)算出鉆出該大小的孔所

10、需的鉆機(jī)的工作參數(shù) 表五 牙輪鉆機(jī)工作參數(shù) 鉆孔 扭矩/N·m-1 軸壓力/KN 排查風(fēng)量/m3·min-1 礦石 3855.8 260.4 8.9 巖石 2933.2 270 根據(jù)計(jì)算的出的數(shù)據(jù)與鉆機(jī)規(guī)格參數(shù)對(duì)比，可知選鉆機(jī)KY-300較為合適 5. 選型計(jì)算： 1.鉆孔速度 v=3.75 式中 P----軸壓力 D----鉆孔直徑 f----巖石堅(jiān)固性系數(shù) n----鉆具鉆速 2.臺(tái)班生產(chǎn)能力 式中 —— 牙

11、輪鉆機(jī)臺(tái)班生產(chǎn)能力，m/(臺(tái).班)； ——牙輪鉆機(jī)的鉆進(jìn)速度，cm/min; ——每班工作時(shí)間，h； b——鉆機(jī)臺(tái)班時(shí)間利用系數(shù)，取0.4～0.5； 3.臺(tái)年綜合效率 式中 ——牙輪鉆機(jī)的臺(tái)年鉆機(jī)效率，萬m/臺(tái)年； ——牙輪鉆機(jī)的年工作利用率，一般取，0.8； N ——一年所有的工作日，取360； 4.設(shè)備數(shù)量 N= 式中 Q ---設(shè)計(jì)的礦山年采剝總量，t ---每臺(tái)牙輪鉆機(jī)的年穿孔效率。m/a q-

12、---每米炮孔的爆破量，t/m e----廢孔率，% 取0.05 5. 計(jì)算過程： （1）對(duì)于礦石 1）鉆進(jìn)速度 在礦山中鉆機(jī)的n值取80r/min，根據(jù)選擇鉆機(jī)技術(shù)參數(shù)，軸壓取450kN V=3.75×=36.3cm/min 2）臺(tái)班生產(chǎn)能力=87.12m/(臺(tái)·班) 3）臺(tái)年綜合效率=75271.68m/臺(tái)年=7.5萬m/臺(tái)年 4）礦石中鉆機(jī)數(shù)量確定 東采場 N==0.7臺(tái) 西采場 N==1.0臺(tái)

13、 （2） 對(duì)于巖石： 1）鉆進(jìn)速度 在巖石中鉆機(jī)的n值取80r/min,根據(jù)選擇鉆機(jī)的技術(shù)參數(shù)，軸壓取450kN V=3.75×=43.5cm/min 2）臺(tái)班生產(chǎn)能力=65.25m/(臺(tái)·班) 3）臺(tái)年綜合效率=56376m/臺(tái)年=5.6萬m/臺(tái)年 4）巖石中鉆機(jī)數(shù)量確定 東采場 N==6.1臺(tái) 西采場 N==7.9臺(tái) （3）綜上所計(jì)算： 本次設(shè)計(jì)中所選用的牙輪鉆機(jī)為K

14、Y-310A型號(hào) 東采場共配有0.7+6.1=6.8臺(tái)即7臺(tái) 西采場共配有1.0+7.9=8.9臺(tái)即9臺(tái) 具體數(shù)據(jù)見附表： 表六 礦山深孔爆破參數(shù)及鉆機(jī)數(shù)量計(jì)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=6～12 鑿巖量 萬t 588 4165 882 5390 巖石硬度 f=5～10 年爆破量 萬 163.52 1340.95 245.27 1735.35

15、 段高 m 12 12 12 12 孔徑 mm 310mm 孔距 m 7.5 8 7.5 8 排距 m 5.5 6 5.5 6 孔深 m 14 14 14 14 超深2m 延米爆破量 /m 35.36 41.14 35.36 41.14 延米爆破 質(zhì)量 t/m 125.42 127.67 125.42 127.67 年穿孔米數(shù) 萬m 4.87 34.31 7.3 44.4 5%廢孔

16、率 總計(jì) 萬m 39.18 51.7 年穿孔個(gè)數(shù) 個(gè) 3477 24506 5216 31713 總計(jì) 個(gè) 27983 36929 鉆機(jī)效率 萬m/ 臺(tái)年 7.5 5.6 7.5 5.6 計(jì)算臺(tái)數(shù) 臺(tái) 0.7 6.1 1.0 7.9 合計(jì)臺(tái)數(shù) 臺(tái) 6.8 8.9 選取臺(tái)數(shù) 臺(tái) 5 6 7.論文： 核心部分：在現(xiàn)代的冶金、礦山、建材、鐵路、水電建設(shè)、國防施工及土石方等露天工

17、程的爆破孔鉆鑿工程作業(yè)中潛孔鉆機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用。山河智能SWDB165系列潛孔鉆機(jī)是目前國內(nèi)最先進(jìn)的一體化液壓潛孔鉆機(jī)，具有高效的高風(fēng)壓潛孔鉆進(jìn)系統(tǒng)，便于高精度、高效率、大直徑的深孔鉆鑿。潛孔鉆機(jī)的鉆孔作業(yè)主要由推進(jìn)調(diào)壓機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)供氣機(jī)構(gòu)、沖擊機(jī)構(gòu)、操作機(jī)構(gòu)和除塵機(jī)構(gòu)等完成。采用螺桿空氣壓縮機(jī)輸出的壓氣做鑿巖動(dòng)力。 附錄： 淺談潛孔鉆機(jī)的發(fā)展歷史論文 摘要：在現(xiàn)代的冶金、礦山、建材、鐵路、水電建設(shè)、國防施工及土石方等露天工程的爆破孔鉆鑿工程作業(yè)中潛孔鉆機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用。山河智能SWDB165系列潛孔鉆機(jī)是目前國內(nèi)最先進(jìn)的一體化液壓潛孔鉆機(jī)，具有高效的高風(fēng)壓潛孔鉆進(jìn)系統(tǒng)

18、，便于高精度、高效率、大直徑的深孔鉆鑿。潛孔鉆機(jī)的鉆孔作業(yè)主要由推進(jìn)調(diào)壓機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)供氣機(jī)構(gòu)、沖擊機(jī)構(gòu)、操作機(jī)構(gòu)和除塵機(jī)構(gòu)等完成。采用螺桿空氣壓縮機(jī)輸出的壓氣做鑿巖動(dòng)力。本文重點(diǎn)介紹SWDB165潛孔鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)和日常的維護(hù)和保養(yǎng) 關(guān)鍵字: 潛孔鉆機(jī)。 潛孔鉆機(jī)廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、建材、鐵路、水電建設(shè)、國防施工及土石方等露天工程的爆破孔鉆鑿工程作業(yè)中的工程機(jī)械。潛孔鉆機(jī)鑿巖作業(yè)始于三十年代， 當(dāng)時(shí)主要用于井下鑿巖深孔，第二次世界大戰(zhàn)時(shí)，這種作方法逐步地轉(zhuǎn)移到地面露天開采作業(yè)中，到六十年代，國外露天礦已經(jīng)普遍采用潛孔鉆機(jī)，七十年代中期，鉆孔技術(shù)迅速發(fā)展，

19、由于采用高風(fēng)壓潛孔沖擊器及球齒鉆頭，解決了炮孔偏斜及鉆頭實(shí)用壽命等幾大難題，潛孔鉆機(jī)獲得了更大范圍內(nèi)的應(yīng)用。 五十年代初，我國從蘇聯(lián)引進(jìn)一批BA-100型井下潛孔鉆機(jī)及M-1909型沖擊器，于是潛孔鉆機(jī)在我國北方得到了普遍的應(yīng)用 ，它主要鉆一些直徑100-110mm的深孔。六十年代潛孔鉆機(jī)在我國進(jìn)一步發(fā)展，許多小露天礦采用潛孔鉆機(jī)，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(jī)械的60%-70%，目前，中小型露天礦的穿孔仍然使用著潛孔鉆機(jī)。八十年代，我國大力發(fā)展大直徑，深孔爆破技術(shù)，并取得了一定的初效。這種高強(qiáng)度高效率的采礦方法要求有高風(fēng)壓，大直

20、徑的潛孔鉆機(jī)于之相配應(yīng)。所以，當(dāng)前，高風(fēng)壓潛孔鉆機(jī)在我國迅速發(fā)展。 在我國，它是近幾十年才發(fā)展起來的鉆孔機(jī)械，雖然我國研發(fā)較晚，技術(shù)底子薄，但起點(diǎn)高，這一行業(yè)發(fā)展較快，產(chǎn)品的科技含量高，不過產(chǎn)品和技術(shù)與國外的同類機(jī)械還有一段差距，現(xiàn)在的潛孔鉆是以一體化液壓潛孔鉆為主。 潛孔鉆是進(jìn)行露天開采石灰石礦的主要設(shè)備。由于舊式潛孔鉆鉆桿支架的起落采用鋼絲繩卷揚(yáng)方式，加之鉆桿支架長達(dá)12米，存在許多弊端，在長距離遷移潛孔鉆時(shí)，必須起落鉆桿支架，這項(xiàng)工作非常繁瑣并且不安全，僅一個(gè)起或落的動(dòng)作，就需要四五個(gè)以上人相互配合，用幾個(gè)小時(shí)才能完成；在短距離移動(dòng)潛孔鉆時(shí)，一般只好讓鉆桿支架保持豎立姿勢，由于鉆桿支

21、架較高，不利于安全生產(chǎn)。 新式潛孔鉆鉆桿支架的起落采用了先進(jìn)的液壓方式，與舊式的相比有無可比擬的優(yōu)越性。改進(jìn)后的潛孔鉆起落鉆桿支架只需要操作工一個(gè)人10分鐘內(nèi)就能完成，而且起落平穩(wěn)，消除了安全隱患，大大提高了工作效率。20世紀(jì)80年代國外松散地層鉆進(jìn)，一般采用瑞典ODEX系統(tǒng)（即偏心鉆頭跟管鉆進(jìn)系統(tǒng)），但從工程施工角度看存在著動(dòng)力不足的問題。為此新式鉆機(jī)中采用了雙動(dòng)力頭系統(tǒng)，雙動(dòng)力頭具有多種組合，可以滿足多種鉆孔工藝要求，分別驅(qū)動(dòng)外套管和內(nèi)鉆桿，從而實(shí)現(xiàn)跟管鉆進(jìn)。例如，英格索蘭公司的HDK系列雙動(dòng)力頭鉆機(jī)系統(tǒng)可以同時(shí)以相反的轉(zhuǎn)動(dòng)方向驅(qū)動(dòng)套管和內(nèi)部的鉆桿實(shí)現(xiàn)跟管鉆進(jìn)。該系統(tǒng)可以用氣動(dòng)潛孔沖擊器

22、和頂部液壓鑿巖機(jī)鉆進(jìn)直徑分別為 136mm和160mm的鉆孔，可作為一獨(dú)立的部件配到KR系列鉆機(jī)上進(jìn)行錨固或微形樁孔鉆進(jìn)。具有大扭矩的HDK3500雙動(dòng)力頭系統(tǒng)則可配在GH系列鉆機(jī)上進(jìn)行跟管鉆進(jìn)。 國外潛孔鉆生產(chǎn)商中以TAMROCK小型鉆機(jī)為例，它的鉆孔動(dòng)力與空氣壓縮機(jī)分離，使用方便，靈活，實(shí)用性強(qiáng)，它是一個(gè)四輪汽車帶動(dòng)的全液壓的鉆機(jī)，具有很好的機(jī)動(dòng)性和自動(dòng)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(huán)境操作也很簡單靈活，它只有2.8噸，隨時(shí)可以用卡車把它拖到施工現(xiàn)場，甚至可以裝在直升機(jī)上，它可以遙控控制工作或通過GPS電腦控制工作。 在國產(chǎn)

23、潛孔鉆鉆機(jī)中,最有代表性的是山河智能機(jī)械股份有限公司的SWDB165、SWDB120、SWDB90、SWDB120E、SWDA165、SWDA120、SWDM165它為內(nèi)燃動(dòng)力或電源 ( 根據(jù)用戶要求而定) 一體化液壓高風(fēng)壓新型潛孔鉆機(jī)，SWDB165是填補(bǔ)國內(nèi)空白，技術(shù)領(lǐng)先的一體化液壓潛孔鉆機(jī)，具有高效的高風(fēng)壓潛孔鉆進(jìn)系統(tǒng)，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(fēng)壓為1.O5～2~MPa采用螺桿空氣壓縮機(jī)做鑿巖動(dòng)力履帶行走鉆具回轉(zhuǎn)推進(jìn)、鉆架頂升補(bǔ)償鉆機(jī)平均采用液壓驅(qū)動(dòng)；計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)以及功率匹配與負(fù)載適應(yīng)系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力系統(tǒng)從動(dòng)力——泵——負(fù)載全局

24、功率匹配有效降低整機(jī)能耗。確保整機(jī)最佳性能與高可靠性，與原有鉆機(jī)比較初步估算工效提高近30倍能耗減低至原來的30％現(xiàn)場實(shí)測鑿巖效益0 4～1m／Fain。包括輔助工作時(shí)間平均40min完成1 5m孔的鉆鑿．系統(tǒng)配置采用德國Rexroth公司的LUDV閉苒系統(tǒng)基于SX14c主閥)和A11VOl主泵的LUDV系統(tǒng)目前在歐洲市場應(yīng)月鞍為廣泛,接頭全部采用國外知名廠家的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品：充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)功率降低能耗。提高了潛孔鉆機(jī)的可控性和精確控制性能，各執(zhí)行元件的動(dòng)作相互獨(dú)立互不干擾駕駛員輕松實(shí)現(xiàn)復(fù)臺(tái)動(dòng)作。減輕了工作強(qiáng)度顯著提高了作業(yè)效率，鉆孔直徑:152-165mm，鉆孔角度：60-90度，鉆孔深度：5-4

25、0m，鉆孔方式：中／高風(fēng)壓潛孔沖擊 ,采用螺桿空氣壓縮機(jī)做鑿巖動(dòng)力；履帶行走，鉆具回轉(zhuǎn)推進(jìn)；鉆架頂升補(bǔ)償、鉆機(jī)調(diào)平均采用液壓驅(qū)動(dòng) 。 國內(nèi)外產(chǎn)品的比較 國外鉆機(jī)體積普遍比較小，結(jié)構(gòu)很緊湊，設(shè)計(jì)很人性化，許多鉆機(jī)采用瑞典ODEX系統(tǒng)（即偏心鉆頭跟管鉆進(jìn)系統(tǒng)），但從工程施工角度看存在著動(dòng)力不足的問題。為此新式鉆機(jī)中采用了雙回轉(zhuǎn)裝置系統(tǒng)，雙回轉(zhuǎn)裝置具有多種組合，可以滿足多種鉆孔工藝要求，分別驅(qū)動(dòng)外套管和內(nèi)鉆桿，從而實(shí)現(xiàn)跟管鉆進(jìn)。例如，英格索蘭公司的HDK系列雙回轉(zhuǎn)裝置鉆機(jī)系統(tǒng)可以同時(shí)以相反的轉(zhuǎn)動(dòng)方向驅(qū)動(dòng)套管和內(nèi)部的鉆桿實(shí)現(xiàn)跟管鉆進(jìn)。該系統(tǒng)可以用氣動(dòng)潛孔沖擊器和頂部液壓鑿巖機(jī)鉆進(jìn)直徑分別為 13

26、6mm和160mm的鉆孔，可作為一獨(dú)立的部件配到KR系列鉆機(jī)上進(jìn)行錨固或微形樁孔鉆進(jìn)。具有大扭矩的HDK3500雙回轉(zhuǎn)裝置系統(tǒng)則可配在GH系列鉆機(jī)上進(jìn)行跟管鉆進(jìn)。寶峨公司 BG系列鉆機(jī)亦配有雙回轉(zhuǎn)器系統(tǒng)。作為貼墻式鉆機(jī)組件配合鉆機(jī)進(jìn)行貼墻樁孔施工。樁基施工大多數(shù)是在第四系松散地層中鉆進(jìn)。雙回轉(zhuǎn)裝置結(jié)構(gòu)在此類層中鉆進(jìn)工效極高，特別是對(duì)卵礫石、礫層、軟弱土夾層等地層鉆進(jìn)效果更好。采用回轉(zhuǎn)裝置自帶緩沖彈簧，減輕潛孔錘對(duì)回轉(zhuǎn)裝置的沖擊，由于所需動(dòng)力較大，對(duì)液壓馬達(dá)、液壓件要求較高等原因，中國生產(chǎn)的鉆機(jī)上還沒有采用這種系統(tǒng)。 國內(nèi)鉆機(jī)很大的一個(gè)特點(diǎn)就是實(shí)用性很強(qiáng)，開發(fā)適合我們國情，滿足施工要求、價(jià)格較低的國產(chǎn)潛孔鉆機(jī)很容易貼近市場，像山河智能股份有限公司生產(chǎn)的潛孔鉆，鉆桿一根就有十幾米長，這和其它短桿相比，省了許多接換桿的時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，不過這樣做，就使產(chǎn)品本身體積大大的增加了。