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潜孔钻机设备选型 专业班级： 2011级采矿工程 姓 名： 刘文强 学 号： 2011171413 指导教师： 孟爱国 露天矿潜孔设备选型 已知条件 1、南露天煤矿2012年全年生产1780万吨原煤，煤的密度为1.48 岩综合硬度f≥5，年剥离废岩8400万m3，岩的综合硬度 f =6~8 3、全年爆破煤孔孔径150mm，岩孔孔径262mm； 4、正常作业时间为一年300天，以三班循环作业； 要求： 1、分别计算出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、通过查资料列出列出两种钻机的技术规格和工作参数（列表）； 条件： = 1 \* GB3 ① 岩石的类型； = 2 \* GB3 ② 全年的穿爆总量； = 3 \* GB3 ③ 穿爆参数； = 4 \* GB3 ④ 参考同类型矿山的设备经验； = 5 \* GB3 ⑤ 查找厂家提供的设备技术规格和工作参数； = 6 \* GB3 ⑥ 要求维护方便； 一般情况，按全年的采剥总量，孔径和设备效率来选择钻机 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。 1.1钻具的结构选择 1.1.1钻头 原则：合理的钻头能够获得较大的钻进速度和合理的成本。 = 1 \* GB3 ① 坚硬岩石凿岩比功较大，每个柱齿和钻头体都承受较大的载荷，要求钻头体和柱齿具有较高的强度； = 2 \* GB3 ② 在可钻性比较好的软岩中钻进时，凿岩速度较快，相对排渣量较大，这就要求钻头就有较高的排渣能力，最好选用三翼型或四翼型； = 3 \* GB3 ③ 在节理比较发育的破碎带中钻进时，为减少偏斜，最好选择导向性较好的中间凹陷型或凸出型钻头； = 4 \* GB3 ④ 在含粘土的岩层凿岩时，中间排渣孔常常被堵死，最好选用侧排渣钻头； = 5 \* GB3 ⑤ 在韧性比较好的岩石中钻孔时，最好选用楔形齿钻头； 1.1.2 钻杆的直径及流通截面和选取 = 1 \* GB3 ① 增大孔径，传爆效率高； = 2 \* GB3 ② 环形截面积，宽10～25,排渣效率高； 2.1钻机工作参数的合理匹配 2.1.1钻具转速 钻具的转速决定钻齿与孔底的接触时间，时间太短破岩效率太低，时间太长钻进效率太低，所以钻机的钻速必须与岩石的硬度相适应。根据经验公式： 式中 D----钻孔直径，。 = 1 \* GB3 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 \* GB3 ② 合理的转速与钻头的工作参数有关； 求出钻机在该矿煤孔中的合理钻速： ≈20.4 r/min 钻机在该矿岩孔钻进过程中的合理钻速： ≈13.1r/min 2.1.2钻具转矩 M(Nm) 根据经验公式： 式中 ----转矩系数，0.8~1.2，一般取1。 = 1 \* GB3 ①要求：能够使钻头克服孔低的摩擦与剪切阻力以及钻具与孔壁的摩擦阻力，方便卸杆、防止卡钻； = 2 \* GB3 ②扭矩与孔深、岩性、孔径、硬度和节理发育程度成正比。 求出钻具在煤岩中的转矩： ≈2647Nm 钻具在岩石中的转矩： ≈8076Nm 2.1.3冲击功 A(J) 根据经验公式： A=2.54×10D 求出钻具在煤岩中的冲击功： A=2.54×10×150≈190J 钻具在岩石中的冲击功： =2.54×10×262≈ 512J 2.1.4 轴压力 P（N） 根据经验公式： 求出钻具在煤岩中的最小轴压力： =15kN 钻具在岩石中的小轴压力： =24kN (根据以上计算在选取钻机是其最小轴压力必须大于18kN） 2.1.5 排渣风量 （） 式中 ----岩渣的最大粒度，一般为15； ρ----岩石密度，； -----漏风系数，取=1.1~1.5；k取1.3 d--------钻杆外径，。 对于煤孔的排渣风量 对于岩石孔排渣风量 凿碎比功值 矿岩硬度f 硬度级别 软硬程度 凿碎比功值 3