露天矿潜孔钻机选型设计说明书设计课题：专业班级：学生姓名：指导教师：学生成绩：露天矿潜孔钻机设备选型已知条件1.南露天煤矿2013年全年生产1780万吨原煤，煤的密度为1.48，硬度f≥52.年剥离废岩8400万m2，岩的综合硬度f=6-83.全年爆破煤的孔径：150mm,岩石孔径：262mm4.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.计算所需钻机的数量（四舍五入）3.通过查资料列出两种钻机的技术规格和工作参数（列表）条件：1.岩石的类型2.全年穿爆量3.穿爆参数4.参考同类型矿山的设备经验5.查找厂家提供的设备技术规格及工作参数6.要求维护方便一、钻具的选择：1、钻头的选择原则：合理的钻头能够获得较高的钻进速度和合适的钻孔成本。
⑴坚硬岩石 ⑵软岩⑶节理比较发育的破碎带 ⑷有粘性的岩层 ⑸韧性强的岩石2、钻杆直径及外经间的流通截面积选择 ⑴孔经↑→穿爆效率↑→钻机设备↓。
⑵每种钻机都要保证环形截面积寛10-25mm ，可以增加排岩效率。
二、钻机工作参数的合理匹配1、转速⑴要求与冲击功保持在临界值以上，保证在一次冲击碎岩后能旋转进入新的岩面。
而不是发生钻磨岩层（只是磨损钻头） ⑵合理的钻速与冲击器的参数相匹配。
0.780.956500n min r D ⎛⎫= ⎪⎝⎭D-------钻孔直径mm0.86500n 20.4min 150r ⎛⎫=≈ ⎪⎝⎭煤0.86500n 13.1min 262r ⎛⎫=≈ ⎪⎝⎭岩2、扭矩⑴、能够克服钻杆与孔底、孔壁之间的摩擦阻力、剪切力，防止卡钻头、钻杆。
钻孔阻力与孔深成正比。
⑵深孔、节理发育、大孔径尽量采用扭矩大一些的钻具。
5.82D k M m =式中 m k ----转矩系数，0.8~1.2，一般取1。
5.81502=煤M ≈2647Nm 5.82622=岩M ≈8076Nm3、轴压力⑴要求保持钻头在冲击中能紧贴孔底，既不发生反跳也不发生加速钻头磨损。
⑵轴压力是推进力与钻具重量之和f P H )5.3~3(= 1553=×=煤H P kN 2173=×=岩H P kN4.冲击功 A(J)1.78-2 D 102.54=A ×J≈ 150 102.54=A 1.78-2××煤190J ≈ 262 102.54=A 1.78-2××岩512J 5.排渣风量 Q （min /3m ）()1000ρ7.4104-π60622b V Vd D K Q =×=10007.4104)-(60622ρπb d D k Q •×=式中 b ----岩渣的最大粒度，mm ； ρ----岩石密度，3/m kg ； k -----漏风系数，取k =1.1~1.5；d--------钻杆外径，mm 。
()≈100048.157.4104133-1501.33.1460622××××××=煤Q 0.12min /3m ()≈10001.26.117.4104219-2621.33.1460622××××××=Q 3.12min /3m 三、选择设备类型技术参数的拟合：根据所计算所需煤孔的相关参数查询现在厂家生产的潜孔钻机，选择适合的潜孔钻机。
相关参数如下：JK590(D)采用原装进口行走马达，行走双速控制；原装进口液压油泵；原装进口操纵阀系统，增压发动机，钻臂、滑架、履带设计结构更为坚固，钻孔角度更加灵活。
JK590(D)履带式液压潜孔钻机采用柴油发动机（电动机）-液压油泵组为钻机的液压马达行走、回转、推进及提升、油缸摆角定位等提供动力，钻机钻孔作业时只有潜孔冲击器消耗压缩空气。
与全气动钻机相比，能源（燃油或电量）消耗节约40%-50%。
JK590（D）履带式液压潜孔钻机主要用于露天矿山开采、水电工程、筑路等石方工程钻孔作业。
根据所计算所需岩石孔的相关参数查询现在厂家生产的潜孔钻机，选择适合的潜孔钻机。
相关参数如下：JKS300型履带式多功能水井钻机是一种新型、高效、节能、多功能的液压钻机，主要用于钻凿水井、监测井、地热空调孔、锚固、国防工程等钻孔作业；该钻机采用潜孔冲击套管跟进护壁钻孔工艺，有效解决松散层不易成孔岩石层进尺慢的技术难题。
该钻机配备有大功率液压马达回转、油缸推进及提升、高风压潜孔冲击器，钻孔进尺效率高消耗低。
是国内潜孔式水井钻机的标杆产品。
松散层可用切削牙轮钻井作业，泥浆排渣，适于复合地质条件做孔，回转机可以翻转，卷扬大于6米，液压支腿行程大，不需吊车钻机即可转场装卸。
四、选型计算1. 钻机效率表1-3 凿随比功率 矿岩硬度f硬度级别 软硬程度凿碎比功率a/(J 3-cm •)3~6 6~8 8~10 10~15 15~20 20~25 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ 软 中等 中硬 硬 很硬 极硬 (20~30)×9.8 (30~40)×9.8 (40~50)×9.8 (50~60)×9.8 (60~70)×9.8 >70×9.8JK590(D)潜孔钻机的钻机每台班生产能力b V (m)和钻进速度v(/min cm )计算：钻进速度：a D kk En v z 2'4π=每台班生产能力：ηb b vT V 6.0=式中 ：v —钻机钻进速度，/min cm ； b T —钻机班时间，min ,已知为8小时；η —钻机台班时间利用系数，取0.8；E —冲击功，J ；取E=700z n —冲击频率，1min -；取z n =1200k —冲击能利用系数，取0.6～0.8；取k=0.8 D —钻孔直径，cm ；为150mmk '——表示冲击功修正系数，为3—7.5，这里取5 a ——矿岩的凿碎比功，J/cm 3可按表1—3选取35×9.8（J/cm 3）v 1=5.8935154.13.80120070042×××××××cm/min ≈55.5cm/minV b =0.6vT b ηV b1=0.6×0.555×60×8×0.8≈127.9 m/台·班JKS300潜孔钻机的钻机每台班生产能力V b (m)和钻进速度ν(/min cm )计算： 钻进速度：a D kEn v z 24π=每台班生产能力：ηb b vT V 6.0=式中 ：v —钻机钻进速度，/min cm ；b T —钻机班时间，min ，已知为8小时；η —钻机台班时间利用系数，取0.8；E —冲击功，J ；取E=820z n —冲击频率，1min -；取1200=z nk —冲击能利用系数，取0.6～0.8；取k=0.8D —钻孔直径，cm ；D=262mmα—矿岩的凿碎比功，3/cm J ;根据教材表1.3取a=30⨯9.8k '——表示冲击功修正系数，为3—7.5，这里取7；则：min /8.34≈8.9302.2614.378.012008204π422'2cm a D kk En v z ×××××××== η6.02b b vT V =2b V =0.6×0.348×60×8×0.8≈80.2m/台·班2. 钻机数量的确定：JK590(D)潜孔钻机数量的确定：)1(e qp QN -=式中： Q —设计的矿山规模，a t /，p —钻机台年穿孔效率，/m a ；q —每米炮孔的爆破量,m t /；煤取33，岩取35e —废孔率，%。
取e=5%其中：t Q 4101780×=； m p 11511030039.127=××=； q ——每米炮孔爆破量，t/m ，煤取33，岩取35则 )1(e qp QN -=)(5≈%)5-1(331151*********台×××= JKS300潜孔钻机数量的确定:)1(e qp QN -=式中： Q —设计的矿山规模，a t /，p —钻机台年穿孔效率，/m a ；q —每米炮孔的爆破量,m t /；煤取33，岩取35e —废孔率，%。
取e=5%其中：t Q 4101780×=；m p 7218030032.80=××=； q ——每米炮孔爆破量，t/m ，煤取33，岩取35 则 )1(e qp QN -=)(36≈%)5-1(35721801084004台×××=两种钻机的部分工作参数钻机型号钻具转矩kN.m冲击功J轴压力kN钻进速度cm/min钻机台班生产能力m/台选择台数JK590D JKS300 26478076700820152955.534.8127.980.2536露天开采中降低爆破成本的途径与实践陈鹏辽宁工程技术大学学生处(123000)摘要：矿山露天开采中,爆破成本在矿山生产成本中占有相当大的比例,如何降低爆破成本是国内许多矿山面临的问题。
文中提出了矿山爆破工艺改进与完善的具体措施,并将最新的堵塞方法引入到露天开采中，实践证明取得较好的效果，有效地控制了爆破成本,降低了爆破费用。
关键词：露天开采；爆破成本；不耦合装药；控制1 引言矿山露天开采中，爆破成本占露天生产直接成本的比例较重，是除运输之外的第二大高成本工序,其比例占生产成本的13%左右。
因此,矿山开始积极探索控制爆破费用,降低爆破成本的有效途径。
为了进一步提升爆破的效果,很多学者专家对此做了大量的研究,通过不断的摸索和理论实践,取得了明显的效果。
本文以露天开采爆破为基础,从装药结构、炸药的选择、堵塞方式以及爆破网络等几个方面着手探讨改善爆破效果的途径和原理。
2 影响爆破成本的因素露天煤矿爆破成本由人员工资、雷管消耗、炸药消耗、炸药车费用4部分组成。
其中人员工资和炸药车费用只要合理定员、定额，加强管理就可控制，其费用是固定的。
因此，对爆破成本影响最大、最直接的就是爆炸物品的单耗和价格,尤其是炸药单耗。
影响炸药单耗的主要因素有：矿岩的物理力学性质;爆区的地质构造和岩体结构。
黑宝山露天煤矿位于黑龙江省嫩江县境内，属于寒温带，冬季严寒干燥，初霜与结冻期为9月份，解冻期为5月份，区内冻土深度为1.5~2.2m。