牙轮钻机设备选型1.已知条件：矿山深孔爆破参数及数量计算表名称单位东采场西采场备注矿石岩石矿石岩石矿石硬度F=12-6凿岩量万t588 4165 882 5390岩石的硬度F=10-5万m3163.52 1340.95 245.27 1735.35段高m 12 12 12 12孔径mm 310mm孔距m 7.5 8 7.5 8排拒m 5.5 6 5.5 6孔深m 14 14 14 14 超深2米延米爆量M3/m 35.36 41.14 35.36 41.14t/m 125.42 127.68 125.42 127.68年穿孔米数万m 4.87 34.31 7.3 44.4 5%废孔率采区年穿孔米数万m39.18 51.7年穿孔个数个3477 24506 5216 31713个27983 36929 钻机效率万m/台年计算台数台合计台数台选取台数台2、要求：（1）计算所需设备数量。

（2）完成表格填空。

（3）列出两种设备的技术规格和工作参数。

3、参考文献：高永淘、吴顺川主编.露天采矿学.中南大学出版社.2008李晓豁主编.露天采矿机械.北京.冶金工业出版社.20102.选型原则：1）、实用性好，满足生产工艺要求，操作方便，技术性先进，生产效率高，能与相关设备使用。

2）、一般用在中硬强度以上，大型矿山使用。

3）、动力源以电力拖动为主。

4）、可靠性好，故障率低，出勤率高，平均寿命长，备件供应可靠。

5）、经济性好，耗能少，平均维修费用低。

生命运营费用低。

2.1牙轮钻头运动原理牙轮钻机钻孔时，依靠加压，回转机构通过钻杆，牙轮则被压在孔底上，当回论工作机构使钻具以一定的转速回转时，钻头上的各个牙轮，及即绕钻杆轴线公转，又可以绕本身轴线自转。

2.2牙轮钻头的破岩机理1）、冲击压碎作用：钻头纵向转动产的冲击载荷和钻压通过牙轮切入在岩石上，对孔底岩石产生冲击压碎作用，形成体积坑穴。

2）、滑动剪切作用：牙轮钻头的超顶，复锥和移轴机构，使牙轮在孔底滚动的同时，还产生牙齿对孔第的滑动，剪切齿间岩石，形成沟槽。

3.设备匹配：3.1轴压力P=（0.06～0.07）fD式中：P——轴压力，kN；f——岩石的坚固性系数；D——钻头的直径，mm；；3.2钻孔速度3.75Pn fDν=⨯式中： v——牙轮钻机钻进速度，cm/minn —钻具的转速，r/min ；3.3钻机效率0.6bb b V vT η=式中： V b —— 牙轮钻机台班生产能力，m/(台.班)； v ——牙轮钻机的钻进速度，cm/min; T b ——每班工作时间，h ；ηb ——钻机台班时间利用系数，取0.83.4钻机数量的确定1QN Q .q(1-e)=式中： Q ——设计的矿山年采剥总量，t ；Q 1———每台牙轮钻机的年穿孔效率，m/a ；q ——每米炮孔的爆破量，t/m ； e ——费孔率，一般取5%；4.计算过程：4.1对于矿石： 4.1.1轴压力：当系数取0.07时有P=0.07×12×310=260.4KN 4.1.2钻孔速度： 当n=100r/min 时有V=3.75×260.4×100/(12×310)=26.25cm/min4.1.3钻机效率Vb=0.6×（26.25 /100）×8×60×0.8=60.48m4.1.4钻机数量的确定 注：一年工作按300天算。

Q 1=60.48×3×300=54432m/a 东采场：N=)05.01(42.125544320000588-⨯⨯=0.91台西采场：N=)05.01(42.125544320000882-⨯⨯=1.36台4.2对于岩石： 4.2.1轴压力：当系数取0.07时有P=0.07×10×310=217KN 4.1.2钻孔速度： 当n=90r/min 时有V=3.75×217×90/(10×310)=23.63cm/min4.1.3钻机效率Vb=0.6×（23.63 /100）×8×60×0.8=54.44m4.1.4钻机数量的确定 注：一年工作按300天算。

Q 1=54.44×3×300=48996m/a 东采场： N=)05.01(68.1274899600004165-⨯⨯=7.01台西采场： N=)05.01(68.1274899600005390-⨯⨯=9.07台4.3综上所计算：4.3.1本次设计所选用的牙轮钻机为YZ —55型号。

4.3.2东采场共配有0.91+7.01=7.92台即8台 4.3.3西采场共配有1.36+9.07=10.43台即11台KY—310型牙轮钻机技术特征名称特征参数适应岩石硬度（f）5～20钻孔直径/mm 250～310钻孔深度/m 17.5钻孔方向/（°）90（垂直）最大轴压/KN 交流500直流310钻进速度/m·min-1交流0～0.98直流0～4.5 回转转速/m·min-10～100回转扭矩/N·m 7210 提升速度//m·min-10～11.87～20行走方式液压驱动履带行走速度/km·h-10～0.63爬坡能力/（°）12接地比压/MPa 0.05除尘方式干湿任选空压机类型螺杆式排渣风量/m3·min-140排渣风压/MPa 0.35装机功率/kw 450外形尺寸（长×宽×高）/m×m×m 钻架竖起时13.838×5.695×26.326 钻架放倒时26.606×5.695×7.620整机重量/t 123具体数据见附表矿山深孔爆破参数及钻机数量计算表单位东采场西采场备注矿石岩石矿石岩石矿石硬度F=12~6凿岩量万t 588 4165 882 5390岩石的硬度F=10~5年爆破量万m3163.52 1340.95 245.27 1735.35段高m 12 12 12 12孔径mm 310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 延米爆量m3/m 35.36 41.14 35.36 41.14延米爆破质量t/m 125.42 127.68 125.42 127.68年穿孔米数万m 4.87 34.31 7.3 44.4 5%废孔率采区年总穿孔米数万m 39.18 51.7年穿孔个数个3477 24506 5216 31713采区年穿孔总数个27983 36929钻机效率万m/台年 4.9 4.35 4.9 4.35计算台数台0.91 7.01 1.36 9.07合计台数台7.92 10.43选取台数台8 11总台数台19浅谈潜孔钻机的发展历史论文摘要：在现代的冶金、矿山、建材、铁路、水电建设、国防施工及土石方等露天工程的爆破孔钻凿工程作业中潜孔钻机得到了广泛的应用。

山河智能SWDB165系列潜孔钻机是目前国内最先进的一体化液压潜孔钻机，具有高效的高风压潜孔钻进系统，便于高精度、高效率、大直径的深孔钻凿。

潜孔钻机的钻孔作业主要由推进调压机构、回转供气机构、冲击机构、操作机构和除尘机构等完成。

采用螺杆空气压缩机输出的压气做凿岩动力。

本文重点介绍SWDB165潜孔钻机的结构和日常的维护和保养关键字:潜孔钻机。

潜孔钻机广泛应用于冶金、矿山、建材、铁路、水电建设、国防施工及土石方等露天工程的爆破孔钻凿工程作业中的工程机械。

潜孔钻机凿岩作业始于三十年代，当时主要用于井下凿岩深孔，第二次世界大战时，这种作方法逐步地转移到地面露天开采作业中，到六十年代，国外露天矿已经普遍采用潜孔钻机，七十年代中期，钻孔技术迅速发展，由于采用高风压潜孔冲击器及球齿钻头，解决了炮孔偏斜及钻头实用寿命等几大难题，潜孔钻机获得了更大范围内的应用。

五十年代初，我国从苏联引进一批BA-100型井下潜孔钻机及M-1909型冲击器，于是潜孔钻机在我国北方得到了普遍的应用，它主要钻一些直径100-110mm 的深孔。

六十年代潜孔钻机在我国进一步发展，许多小露天矿采用潜孔钻机，主要用于钻直径150mm，深6-12m的深孔。

七十年代中期，我国中小矿使用潜孔钻占全部钻孔机械的60%-70%，目前，中小型露天矿的穿孔仍然使用着潜孔钻机。

八十年代，我国大力发展大直径，深孔爆破技术，并取得了一定的初效。

这种高强度高效率的采矿方法要求有高风压，大直径的潜孔钻机于之相配应。

所以，当前，高风压潜孔钻机在我国迅速发展。

在我国，它是近几十年才发展起来的钻孔机械，虽然我国研发较晚，技术底子薄，但起点高，这一行业发展较快，产品的科技含量高，不过产品和技术与国外的同类机械还有一段差距，现在的潜孔钻是以一体化液压潜孔钻为主。

潜孔钻是进行露天开采石灰石矿的主要设备。

由于旧式潜孔钻钻杆支架的起落采用钢丝绳卷扬方式，加之钻杆支架长达12米，存在许多弊端，在长距离迁移潜孔钻时，必须起落钻杆支架，这项工作非常繁琐并且不安全，仅一个起或落的动作，就需要四五个以上人相互配合，用几个小时才能完成；在短距离移动潜孔钻时，一般只好让钻杆支架保持竖立姿势，由于钻杆支架较高，不利于安全生产。

新式潜孔钻钻杆支架的起落采用了先进的液压方式，与旧式的相比有无可比拟的优越性。

改进后的潜孔钻起落钻杆支架只需要操作工一个人10分钟内就能完成，而且起落平稳，消除了安全隐患，大大提高了工作效率。

20世纪80年代国外松散地层钻进，一般采用瑞典ODEX系统（即偏心钻头跟管钻进系统），但从工程施工角度看存在着动力不足的问题。

为此新式钻机中采用了双动力头系统，双动力头具有多种组合，可以满足多种钻孔工艺要求，分别驱动外套管和内钻杆，从而实现跟管钻进。

例如，英格索兰公司的HDK系列双动力头钻机系统可以同时以相反的转动方向驱动套管和内部的钻杆实现跟管钻进。

该系统可以用气动潜孔冲击器和顶部液压凿岩机钻进直径分别为 136mm和160mm的钻孔，可作为一独立的部件配到KR系列钻机上进行锚固或微形桩孔钻进。

具有大扭矩的HDK3500双动力头系统则可配在GH系列钻机上进行跟管钻进。

国外潜孔钻生产商中以TAMROCK小型钻机为例，它的钻孔动力与空气压缩机分离，使用方便，灵活，实用性强，它是一个四轮汽车带动的全液压的钻机，具有很好的机动性和自动工作，钻孔最大直径41mm，最大钻孔深度9米，它还能装备19或22mm的钻头。

就是在恶劣环境操作也很简单灵活，它只有2.8吨，随时可以用卡车把它拖到施工现场，甚至可以装在直升机上，它可以遥控控制工作或通过GPS电脑控制工作。