露天采矿潜孔钻机设备选型
已知条件：
（1）南露天矿2012年全年生产1850万吨原煤，煤的密度1.38，f ≧6。

（2）年剥离废岩7100万吨m3，岩的综合硬度f=6—10
（3）全年爆破煤的孔径：150mm，岩石孔径：250mm，
（4）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）
参考项目：
（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
钻具的结构选择
钻头的选择
选择的依据：
（1）硬岩的凿岩比功较大，钻头又是直接和岩石接触的部位，要求钻头体和柱齿具有较高的强度，因此，钻头的排粉槽不宜过多，一般选双翼型钻头。

同时，钻头合金齿最好选球齿，且球齿的外露高度不宜过大。

（2）在软岩中钻进时，凿岩速度较快，相对排渣大，要求钻头有较强排渣能力，最好三翼型或者四翼型钻头，合金齿可选用弹齿或者楔齿。

（3）在节理比较发育的破碎带中钻进时最好选用导向性好的中间凹形或者中间突出型。

（4）在含黏土的岩层中钻进时，中间排渣孔易被堵死，所以最好选用侧排渣钻头。

（5）在韧性好的岩石中钻孔时，最好选用楔形齿钻头。

钻杆的选择
（1）增大孔径-传爆效率高
（2）环形截面积宽10-25mm,排渣效率高；
冲击器选型
冲击器的选择必须依据工作气压、钻孔尺寸和岩性特征等参数。

（1）依据工作气压等级合理选相应等级的冲击器。

（2）根据钻孔直径选相应型号冲击器。

（3）根据岩性选相应冲击器。

建议软岩使用高频低能型冲击器，硬岩使用高能低频冲击器。

钻机的工作参数合理的匹配
转速
（1）要求：保证钻头每次冲击后进入新的工作面，不至于干磨钻头。

（2）合理与否与工作参数有关。

扭矩
（1）要求：能够使钻头克服孔底的摩擦和剪切阻力，孔壁的阻力防止卡钻。

（2）扭矩与孔深。

岩性、孔径、硬度和节理发育程度成正比。

轴压力
（1）要求：保持钻头始终与新面强行接触，不产生磨损。

（2）轴压力是钻具推进力与重量之和。

参数计算 钻具转速 经验公式：
95
.0~78.06500⎪
⎭
⎫ ⎝⎛=D n
式中 D ——钻孔直径，mm 。

钻具转矩
5
.82
D k M m =
式中 m k ----转矩系数，0.8~1.2，一般取1。

冲击功
A=2.54x10-2D 1.78
轴压力
参考如下所示的图表
岩渣的悬浮速度v(m/s)
1000
7
.4ρ
b v = 式中 b --- 岩渣的最大粒度，mm ； ρ--- 岩石密度，kg/m 3 排渣风量Q
6
2210
4)(60⨯-=v d D k Q π 式中 k --- 考虑漏风系数，取k=1.1-1.5；
D --- 钻杆外径，mm 。

v --- 岩渣的悬浮速度，m/s,
选型计算
潜孔钻机的生产能力，可采用计算法。

潜孔钻机的台班生产能力V b （m ）和钻进速度v (cm/min)分别按如下公式计算：
V b = 0.6v T b η
v =
a
D k
En z 24π
式中 v -----钻机钻进速度，cm/min
T b -----钻机班时间，min ； η-----钻机台班利用系数。

E -----冲击功，J
z n ----冲击频率，min 1-
k -----冲击能利用系数，取0.6~0.8； D -----钻孔直径，cm ；
a ------矿岩的凿碎比功，J/cm 3
E 、z n 由钻机性能表可以查得，凿碎比功a 可按下表选取
钻机数量N （台）按下式计算；
N )
1(e qp Q
-=
式中 Q -----设计的矿山规模，a t /；
p-------钻机台年穿孔效率，a m /； q--------每米炮孔的爆破量，m t /； e--------废孔率，%，
KQGY150型潜孔钻机选型计算：
钻机每台班生产能力V b （m ）和钻机速度(/min cm )计算：
钻进速度：
min /33.6958
.9201514.38
.0800750442
2cm a D k En v z =⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==
π 每台班生产能力：
班台∙=⨯⨯⨯⨯==/1608.06086933.06.06.0m vT V b b η 式中 ：
v —钻机钻进速度，/min cm ；
b T —钻机班时间，min
η —钻机台班时间利用系数，取0.9；
E —冲击功，J ；取E=340
z n —冲击频率，1min -；取n z =800
k —冲击能利用系数，取0.6～0.8；取k=0.8 D —钻孔直径，cm ；取D=15cm
α—矿岩的凿碎比功，3/cm J ;取a=40⨯9.8
钻机数量的确定：
N )
1(e qp Q
-=
式中 Q -----设计的矿山规模，a t /； p-------钻机台年穿孔效率，a m /； q--------每米炮孔的爆破量，m t /； e--------废孔率，%，取0.5%
N=
)
05.01(300316038.133********
-⨯⨯⨯⨯⨯=2.97台 取3台
KQGY150型潜孔钻机工作参数 数据
钻孔直径/mm 150
冲击功/J 190
转速/r.min-1 24.6 转矩/N.m 2118 轴压力/KN 8 排渣风量/m3 min-1 10.45
SWDA/B200型潜孔钻机选型计算：
钻机每台班生产能力V b （m ）和钻机速度(/min cm )计算：
钻进速度：
min /3.715.68
.9202514.38
.012001100442
2cm a D k En v z =⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==
π 每台班生产能力：
班台∙=⨯⨯⨯⨯==/1848.06087138.06.06.0m vT V b b η 式中 ：
v —钻机钻进速度，/min cm ；
b T —钻机班时间，min
η —钻机台班时间利用系数，取0.8；
E —冲击功，J ；取E=340
z n —冲击频率，1min -；取n z =1200
k —冲击能利用系数，取0.6～0.8；取k=0.8 D —钻孔直径，cm ；取D=25cm
α—矿岩的凿碎比功，3/cm J ;取a=40⨯9.8
钻机数量的确定
N )
1(e qp Q
-=
式中 Q -----设计的矿山规模，a t /； p-------钻机台年穿孔效率，a m /； q--------每米炮孔的爆破量，m t /； e--------废孔率，%，取0.5%
N=
)
05.01(300318438.13538
.171000000-⨯⨯⨯⨯⨯⨯=12.89台 取13台
SWDA/B200型潜孔钻机工作参数 数据
钻孔直径/mm 250 冲击功/J 471 转速/r.min -1 15.95 转矩/N.m 5882
轴压力/KN 16
排渣风量/m3 min-1 28.4
SWDA/B200型潜孔钻机主要参数
总重量 27/29 ( t )
工作状态 8.3×4.15×14.7（m）
运输状态 7.63×3.35×3.45（m）
钻杆长度 10m×3
钻杆直径 180 ~255(mm)
最大孔深 30m
冲击器 DHD380
除尘装置干式（标配）/湿式（选配）
空压机
型号 BES1000/DLQ1070
工作压力 1.4/2.4(Mpa)
排气量 28/30.3m3/min
功率 250/347(kw)
发动机
型号 6BT5.9
功率/转速 90kw
燃油箱容量 700L
推进
推进梁总长 13200mm
推进行程 10500mm
补偿行程 1800mm
推进最大速率 0.4m/s
最大推进力 75kN
行走能力
行走速度 2km/h
最大牵引力 160kN
爬坡能力 25度
离地间隙 480mm
回转动力头
型号 DLT60
回转速度 10—50（rpm）
回转扭矩 6000Nm
SWDA/B200型潜孔钻机冲击器数据参数见前DHD系列冲击器表。