井巷凿岩技术与设备.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章 凿岩技术与设备,井巷工程一般采用钻眼爆破法掘进,本章内容主要围绕钻凿炮眼的机具，主要介绍炮眼的钻凿原理和常用的钻眼机具。,煤矿炮眼的钻凿机具常以压风作为动力，本章最后介绍了空气压缩机的基本知识及其压风的供应和输送。,1,开挖方法,（1）钻眼爆破法,（2）机械掘进法,2,钻爆法施工掘进工序：钻 眼装药联线放炮通风装岩运输支护,工具设备：凿岩机炸 药局部扇风机 装岩机锚、喷、网、架；煤电钻 雷管、放炮器、风筒 矿车电机车、矿车,浅 孔：深度小于2.5m，直径小于42mm；,中深孔：深度2.54m，直径小于50mm；,深 孔：深度大于4m，直径大于50mm。,3,本章内容,第一节 破岩原理与设备,第二节,凿岩机构造与工作原理,第三节 钻眼工具,第四节 空气压缩机及压风供应,4,本章主要参考书,高尔新主编.爆破工程.徐州：中国矿业大学出版社.1999年7月.定价：32.00元.p529,王树仁，程玉生编.钻眼爆破简明教程.徐州：中国矿业大学出版社.1989年7月.定价：2.35元.TD23/W-759。,5,第一节 破岩原理与设备,1.冲击式破岩。钻眼原理：冲击（冲击功）旋转排粉。适用于硬岩。代表机具：凿岩机,冲击力,一、破岩原理,6,2.旋转式破岩。钻眼原理：压入（轴压）旋转切削排粉。适用于软弱岩层或煤层。代表机具：煤电钻,轴压力,回转力矩,7,适用于大直径、中硬岩，露天深孔爆破,代表机具：潜孔钻机。,3.旋转冲击式。钻眼原理：冲击式和旋转式的结合。压入（冲击功+轴压）旋转切削冲击排粉。,8,冲击式破岩,旋转式破岩,适用于坚硬岩石,轴压力小,噪音大,功效低,环卫差,软岩和煤,轴压力大,噪音小,功效高,环卫良好,两种破岩方法比较,9,二、常用的凿岩设备,手持式 机重20kg以下,风动凿岩机 气腿式 机重30kg以下,导轨式 机重3580kg,向上式 机重4045kg,冲击式破岩 电动凿岩机 气腿式 机重2530kg,导轨式 机重30kg以下,液压凿岩机 导轨式 机重130360kg,内燃机 机重30kg以下,煤电钻 手持式 机重18kg，功率1.2kw,旋转式破岩 电钻 岩石电钻 导轨式 机重3540kg 功率1.2kw,液压钻 导轨式,旋转冲击式 潜孔钻机 台车式（46吨），架钻式（150360kg）,伞形钻架,凿岩台车,10,11,KQ-200型重型潜孔钻机。,钻机在孔外，负责钻具的进退和回转；产生冲击功的冲击器在孔内，因此钻速不因钻孔深度的增加而降低。,钻孔直径200220mm，孔深19m，钻孔速度1218m/h。适用于大型露天矿山,12,第二节 凿岩机的构造与工作原理,风动凿岩机可分为低频、中频和高频。冲击频率在2000次/min以下为低频，20002500次/min为中频，超过2500次/min为高频。国产气腿凿岩机，除YTP26等少数为高频外，均为低、中频凿岩机。,手持式凿岩机目前使用很少。气腿式凿岩机因重量和手持式差不多，但有气腿支撑，可减轻体力劳动，在岩巷掘进中应用较广。,一、风动凿岩机的构造与工作原理,13,风动凿岩机的构造,柄体A：进气进水管道、操作阀、气腿的调压阀和换向阀、水针。,缸体E：阀柜D、配气阀C、棘轮和旋转棒B、活塞F、消音罩。,机头H：锤G、转动套I、钎卡和外壳。,主机、钎子、水管、压气软管,气腿和注油器,14,1.冲击机构：气缸+活塞+配气装置,冲程、回程,工作原理,环阀配气:Y-30,YT-23,控制阀配气:YT-24,26,无阀排气:YTP-26,排气口,活塞前端面,配气阀片,15,2.旋转机构：内棘轮+螺旋棒+活塞+转动套,冲程活塞直线运动，带动旋转棒旋转,回程旋转棒迫使活塞旋转，带动转动套、钎杆旋转。,16,3.排粉系统：,风水联动注水机构开钻供水、停钻停水,湿式排粉压力水，水压比风压低0.10.2MPa,强力吹扫炮眼系统,17,4.润滑系统：注油器，35ml/min,悬挂式：悬挂在风管弯头处，容油量较小；,落地式：放在离凿岩机不远的进风管中部，容油量较大,18,推进机构与架钻设备,1.气腿：推进+架支。支设角3050,2.掘进凿岩台车：钻臂架支,19,凿岩台车,国产CGJ-2型凿岩台车，配备两台YT24凿岩机，轨轮式 风动马达丝杠推进，直流电动机驱动轨轮行走,20,21,及时加油,合适的轴推力（克服反冲）,压气压力，大于0.5MPa,水压低于风压，供水不中断,钎子质量好,工业企业噪声卫生标准规定85分贝为每天接触噪声8小时的允许界限，接触噪声的时间每减小一半，可增加3分贝，但最强不得超过115分贝。,各型凿岩机的噪声约为105分贝（在空旷地方空打测得）。井下的噪声85%是排气噪声，消音罩约降低,57分贝,凿岩机的使用,22,1.构造,冲击机构：油缸+活塞+配油装置（油压在10MPa以上）,旋转机构：独立外回转机构 液压马达带动齿轮,排粉系统：侧向供水排粉,2.优缺点,钻速高（纯钻速23倍）,可调整（功率可调整，钻凿较深和直径较大的孔）,自润滑,可钻硬岩、大直径深眼,环卫好（噪音90分贝以下，没有油雾水气）。,二、液压凿岩机,23,适用条件：煤及 f3 的岩层。,构造：散热风扇+开关手柄+电动机+减速器+钎套筒,电压127v，功率1.22.0kW（多为1.2kW），转速2700转/分。,通过二级加速器：外壳为铝合金铸造，密封防爆。,轴推力：人力推顶。,三、旋转式钻眼机械煤电钻,24,适用范围：用于煤矿井下及其周围介质中有甲烷、煤尘等爆炸性混合物气体的环境中，在交流50Hz，电压为127V的供电网络中，在回采及掘进工作面对中硬和硬煤层钻眼之用。,产品特点：1、结构紧凑，型式多样，有普通型、强力型、湿式型等。2、扭矩大，适合中硬和硬煤层钻眼。,ZM系列矿用隔爆型手持式煤电钻,25,第三节 钻眼工具,一、凿岩机的钎子,1.整体钎子：,26,2.组合钎子,一字形：速度快、制造和修磨简单、磨损快、,易夹钎,形状 十字形：速度慢、孔圆,钎头 X、Y形及球齿形：硬岩钻眼,材料 钎头体：合金钢，55SiMnMo、40MnMoV,钎 刃：钨钴类合金。,27,28,a)镶KO型硬质合金片;b)镶K1型硬质合金片 标准直径十字形钎头,钎头结构参数,刃角，110,o,隙角，3,o,弧形钎刃，180mm曲率半径,钎头直径，3843mm,排粉沟,29,钎肩：环形（六角形钎杆）、耳形（圆形钎杆）,组成 钎尾：108mm1.0mm（淬火硬度HRC4955）,中心孔：,钎杆 端面形状:,中空六角形B22、B25；,中空圆形D32、D38（重型导轨式凿岩机）,材料：ZKT7、ZKT8 ZK8Cr、ZK55SiMnMo,钎头和钎杆的连接,：,锥形连接，锥角度为7，插入深度2438mm,（留有过渡缝隙68mm）,能量传递效率和钎杆、钎头寿命,30,麻花钎子,钻头,主刃1、主刃夹角、,副刃2、副刃夹角,主副刃夹角：90120,o,刃角 ：钻煤时为60,o,，硬煤或软岩时为75,o,或更大,麻花钻杆：菱形或矩形，T7或T8钢,传递轴压和扭矩，螺旋沟槽排粉，螺距一般为7080mm。,二、电钻钎子,31,32,以锚杆支护为核心的锚喷支护，锚、梁、网支护，锚索支护，桁架锚杆支护以其安全、高效、经济的优越性在煤矿巷道支护中得到广泛的推广应用。据不完全统计，到2004年底，我国国有煤矿岩巷锚喷支护率大于90%，煤巷锚杆支护率达到55%。,锚杆支护是一项复杂的系统工程，其安全、可靠性不仅取决于正确的设计方法和施工工艺，而且还取决于配套机具及材料的选择。,我国煤矿巷道锚杆支护 配套机具及材料,33,1.我国锚杆钻机的发展历程,我国煤矿巷道锚杆钻机的发展至今已有近50年的历史，无论是岩巷锚杆钻机还是煤巷锚杆钻机，都是在引进、消化、吸收国外技术的基础上结合我国实际情况研究、开发、改进、提高，从而形成了具有我国特色的锚杆钻机产业。我国锚杆钻机的发展，大致可分为三个阶段见表1。,34,阶段,时间,钻机类型及品种,适应范围,起步阶段,（岩巷）,20世纪60年代至70年代,（1）引进英国维克多支腿式电动锚杆钻机，仿制了FB系列、EZ1.2型电动锚杆钻机；,（2）研制开发了7655、ZY-24等冲击旋转 单体气腿式凿岩机；,（3）研制转架式旋转锚杆钻孔安装机。如MGJ-1型，CGM-40型，YMJ-1型（见图1、图2、图3）；,岩巷掘进炮孔锚杆孔的施工，,岩巷锚杆孔的施工，钢丝绳砂浆锚杆的安装,表1 我国锚杆钻机发展的三个阶段,35,阶段,时间,钻机类型及品种,适应范围,试验推广阶段（岩巷、煤巷）,20世纪80年代至90年代,（1）引进英格索兰、阿特拉斯等公司液压钻车，并在国内建合资厂生产；,（2）引进澳大利亚气动锚杆钻机，仿制、研制、试验煤巷液压、电动、气动锚杆钻机，如MZ、MYT等液压锚杆钻机，HMD、MDS等电动锚杆钻机，MQT、MQB等气动锚杆钻机；,大断面岩巷掘进炮孔、全方位锚杆孔的施工。,煤巷顶板、边帮锚杆孔的钻孔及锚固剂的安装。,表1 我国锚杆钻机发展的三个阶段（续,）,36,阶段,时间,钻机类型及品种,适应范围,应用发展阶段,20世纪90年代中后期至今,（1）在引进澳大利亚诸多产品的基础上，开发适合国情的顶板、边帮系列气动锚杆钻机，产品质量更趋成熟，品种更趋多样化；,（2）进一步完善单体液压锚杆钻机，形成帮、顶系列产品；,（3）开发研制了可打全方位锚杆孔的气腿式凿岩机，如7665M、ZY24M；,（4）研制、试验与悬臂式掘进机配套的机载锚杆钻装机；,（5）引进澳地利澳钢联公司钻、装、锚一体化掘进机组。（见图4、图5）,实现机掘巷道快速掘进与锚杆快速钻装，实现掘进机掘机和钻、装、锚平行作业。,表1 我国锚杆钻机发展的三个阶段（续）,37,图1 电动锚杆钻机结构简图,1-防爆电机 2-减速器 3-钻杆 4-袋式捕尘器 5-钻头 6-支撑杆 7-把手,38,浅 孔：深度小于2.,构造：散热风扇+开关手柄+电动机+减速器+钎套筒,钎肩：环形（六角形钎杆）、耳形（圆形钎杆）,（1）引进英格索兰、阿特拉斯等公司液压钻车，并在国内建合资厂生产；,手持式 机重20kg以下,深 孔：深度大于4m，直径大于50mm。,岩巷掘进炮孔锚杆孔的施工，,17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。,适用条件：煤及 f3 的岩层。,7:45:38 上午7:45 上午07:45:3810月-22,我国煤矿锚杆钻机以单体为主，台车式、机载式掘锚一体化机组至今没有定型产品，仍处于试验研究阶段。,以锚杆支护为核心的锚喷支护，锚、梁、网支护，锚索支护，桁架锚杆支护以其安全、高效、经济的优越性在煤矿巷道支护中得到广泛的推广应用。,（2）拖动装置：一般采用电动机，并附有启动和保护设备。,16、行动出成果，工作出财富。,10月-2207:45:3807:45Oct-2226-Oct-22,10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。,图2 气腿式凿岩机推进及支撑原理示意图,R,L,R,-R,H,R,T,39,图3 MGJ-1型锚杆钻机结构简图,40,图4 机载锚杆钻机,41,图5 机载式临时支护装置,42,2.煤矿锚杆钻机的现状,液压、气动锚杆、锚索钻机品种齐全，已形成系列化，在单体、轻型系列产品已完全取代进口产品，完全满足国内市场的需求，并开始外销。,新材料（轻型复合材料）已逐步在钻机中得到运用，产品质量、性能、可靠性基本达到国外同类产品20世纪90年代末的水平。且价格仅为国外同类产品的1/31/4。,43,骨干生产厂已建立了完善的配件供应、维修、技术服务体系。,我国煤矿锚杆钻机以单体为主，台车式、机载式掘锚一体化机组至今没有定型产品，仍处于试验研究阶段。,现有手持式、支腿式帮锚杆钻机在帮孔施工，锚固剂安装上仍很困难，必须研制全方位锚杆钻孔安装机。,目前国内锚杆钻机生产市场十分混乱，质量、价格差异大。,44,图6 齿轮式气马达顶板锚杆钻机 图7 柱塞式气马达顶板锚杆钻机,45,液压泵站,主油管,油马达,推进缸,操纵手把,图10 MYT系列钻机主要结构示意图,46,第四节 空气压缩机及压风供应,空气压缩机亦称压风机，是矿山四大固定设备之一（通、压、排、提升）。通过空气压缩机，可将自由空气压缩到所需要的压力而成为压缩空气，用以驱动风动机具，如风钻、风镐、抓岩机、风水泵、空气锤、铆钉机、锻钎机等。在矿山岩巷开拓中广泛应用的喷混凝土技术，也是用压缩空气做喷射动力的。此外，矿山还经常用压缩空气进行清理水仓，驱动副井上、下口的风动操车设备和主井上、下口风动装、卸载设备。因此，必须设置多台空气压缩机组成的压缩机站，以满足对压气的需求。,47,排粉系统：侧向供水排粉,以锚杆支护为核心的锚喷支护，锚、梁、网支护，锚索支护，桁架锚杆支护以其安全、高效、经济的优越性在煤矿巷道支护中得到广泛的推广应用。,工具设备：凿岩机炸 药局部扇风机 装岩机锚、喷、网、架；,传递轴压和扭矩，螺旋沟槽排粉，螺距一般为7080mm。,（2）拖动装置：一般采用电动机，并附有启动和保护设备。,可调整（功率可调整，钻凿较深和直径较大的孔）,十月 2210:03 下午10月-2222:03October 25,2022,空气压缩机站的设备包括以下四部分：,22:03:5322:03:5322:0310/25/2022 10:03:53 PM,岩巷掘进炮孔锚杆孔的施工，,旋转冲击式 潜孔钻机 台车式（46吨），架钻式（150360kg）,旋转机构：内棘轮+螺旋棒+活塞+转动套,目前国内锚杆钻机生产市场十分混乱，质量、价格差异大。,13、乍见翻疑梦，相悲各问年。,排粉系统：侧向供水排粉,空气压缩机优点：,（1）在有沼气的矿井中，可以避免因电动机具产生的电火花而引起的瓦斯爆炸；,（2）不会因为过载而损坏机具。适用于钻削坚硬岩石的冲击式和负载变化很大的风动工具；,（3）压缩空气可进行能量储存，不凝结，输送方便；,（4）压缩空气以及风动机具排出的空气，不污染环境，并有助于井下的通风。,尽管空压机和风动机具的效率较低，风动机具工作时的震动和噪声较大，但是，有上述优点，因而空压机仍然广泛地应用于煤矿生产中。,48,一、空气压缩机及其附属装置,空气压缩机站的设备包括以下四部分：,（1）空气压缩机：除空压机外，还包括中间冷却器、油润滑系统等装置。,（2）拖动装置：一般采用电动机，并附有启动和保护设备。,（3）附属装置：包括储气罐、空气滤清器、冷却水系统。,（4）压缩空气管网：包括管路、管路附件及油水分离器。,49,二、压缩空气的基本生产过程,50,1根据破岩原理，钻眼方法分为哪几类？其代表机具各是什么？,2YT23的工作系统由哪几部分组成？,3凿岩机的架支机构有哪些？各适用于什么条件？,4与风动凿岩机相比，液压凿岩机有什么优点？,5常用的钎头、钻头形状有哪些？其使用条件是什么?,6在煤矿中为什么要采用压缩空气为动力？,7简述煤电钻的构造？,本章思考题,51,9,、静夜四无邻，荒居旧业贫。,10月-25,10月-25,Tuesday,October 28,2025,10,、雨中黄叶树，灯下白头人。,18:22:20,18:22:20,18:22,10/28/2025 6:22:20 PM,11,、以我独沈久，愧君相见频。,10月-25,18:22:21,18:22,Oct-25,28-Oct-25,12,、故人江海别，几度隔山川。,18:22:21,18:22:21,18:22,Tuesday,October 28,2025,13,、乍见翻疑梦，相悲各问年。,10月-25,10月-25,18:22:21,18:22:21,October 28,2025,14,、他乡生白发，旧国见青山。,28 十月 2025,6:22:21 下午,18:22:21,10月-25,15,、比不了得就不比，得不到的就不要。,。,十月 25,6:22 下午,10月-25,18:22,October 28,2025,16,、行动出成果，工作出财富。,2025/10/28 周二 18:22:22,18:22:22,28 October 2025,17,、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。,6:22:22 下午,6:22 下午,18:22:22,10月-25,9,、没有失败，只有暂时停止成功！。,10月-25,10月-25,Tuesday,October 28,2025,10,、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。,18:22:22,18:22:22,18:22,10/28/2025 6:22:22 PM,11,、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。,10月-25,18:22:22,18:22,Oct-25,28-Oct-25,12,、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。,18:22:23,18:22:23,18:22,Tuesday,October 28,2025,13,、不知香积寺，数里入云峰。,10月-25,10月-25,18:22:23,18:22:23,October 28,2025,14,、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。,28 十月 2025,6:22:23 下午,18:22:23,10月-25,15,、楚塞三湘接，荆门九派通。,。,十月 25,6:22 下午,10月-25,18:22,October 28,2025,16,、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。,2025/10/28 周二 18:22:24,18:22:24,28 October 2025,17,、空山新雨后，天气晚来秋。,6:22:24 下午,6:22 下午,18:22:24,10月-25,9,、杨柳散和风，青山澹吾虑。,10月-25,10月-25,Tuesday,October 28,2025,10,、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。,18:22:24,18:22:24,18:22,10/28/2025 6:22:25 PM,11,、越是没有本领的就越加自命不凡。,10月-25,18:22:25,18:22,Oct-25,28-Oct-25,12,、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。,18:22:25,18:22:25,18:22,Tuesday,October 28,2025,13,、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。,10月-25,10月-25,18:22:25,18:22:25,October 28,2025,14,、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。,28 十月 2025,6:22:25 下午,18:22:25,10月-25,15,、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。,十月 25,6:22 下午,10月-25,18:22,October 28,2025,16,、业余生活要有意义，不要越轨。,2025/10/28 周二 18:22:26,18:22:26,28 October 2025,17,、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。,6:22:26 下午,6:22 下午,18:22:26,10月-25,MOMODA POWERPOINT,Lorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.,感谢您的下载观看,专家告诉,