露天采矿潜孔钻机设备选型.doc

露天采矿潜孔钻机设备选型 已知条件： 1 已知：**煤矿2011年全年采煤1500万，煤密度为：1.38g/cm3， ≥6； 2 剥离：6000万 ( = 6～10)； 3 爆破煤孔径：150,岩石孔径：250； 4 正常生产天数约300天，劳动组织采用“三八制”； 要求： （1）分别计算两种钻机效率，m/(台·班)； （2）计算所需设备数量； （3）列出两种设备的技术规格和工作参数； 条件：① 岩石的类型； ② 全年的穿爆总量； ③ 穿爆参数； ④ 参考同类岩性的矿山的经验； ⑤ 厂家提供的技术参数； ⑥ 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。 说明：下文中字母角标为1（如N, V）均指150潜孔钻机，同理字母角标为2（如N, V）均指250潜孔钻机。 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 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 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 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 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 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 增大孔径，传爆效率高； ② 环形截面积，宽10～25,排渣效率高； 1.2钻机的工作参数合理的匹配 1.2.1 转速 n(r/min) 式中 D----钻孔直径，。 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 合理的转速与钻头的工作参数有关； ≈20.4 r/min ≈13.6 r/min 1.2.2 转矩 M(Nm) 式中 ----转矩系数，0.8~1.2，一般取1。 ①要求：能够使钻头克服孔低的摩擦与剪切阻力，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。 ≈2647Nm ≈7353Nm 1.2.3 冲击功 A(J) A=2.54×10D A=2.54×10×150≈190J A=2.54×10×250≈ 471J 1.2.4 轴压力 P（N） =18kN =18kN 1.2.5 排渣风量 （） 式中 ----岩渣的最大粒度，； ρ----岩石密度，； -----漏风系数，取=1.1~1.5； d--------钻杆外径，。 ≈0.15 ≈0.24 1.3 选型计算 技术规格如下： 1.3.1 钻机效率 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（m）和钻进速度 (cm/min)如下： = 式中 -----钻机钻进速度，cm/min； -----冲击功，J ----冲击频率，min； -----冲击能利用系数，取0.6~0.8； -----钻孔直径，cm； ------矿岩的凿碎比功，J/cm。 =cm/min≈11.9cm/min =cm/min≈13.2cm/min 那么 V= 0.6Tη 式中 T-----钻机班时间，h；（由题意知，取8h） η-----钻机台班利用系数。(可按0.4～0.6选取) V=0.6×11.9×8×0.5m≈28.6m V=0.6×13.2×8×0.5m≈31.7m 1.3.2 钻机数量的确定 N（台） N 式中 -----设计的矿山规模，； p-------钻机台年穿孔效率，； q--------每米炮孔的爆破量，； e--------废孔率，% N=≈22.2台 取23台。 N=≈55.3台 取54台。 学院