工程技术学院10级采矿工程一班王文林指导老师：孟爱国露天矿潜孔钻机选型设计说明书工程技术学院2019年5月3日设计课题:露天矿潜孔钻机选型设计专业班级:10级采矿工程(1)班学生姓名:王文林2010171105指导教师:孟爱国学生成绩:工程技术学院10级采矿工程一班王文林指导老师：孟爱国第1页共14页露天采矿钻机设备选型已知条件：1.南露天煤矿2013年全年生产1780万吨，煤的密度=1.48g/3cm，硬度f≥5。2.年剥离废岩8400万3m，岩的综合硬度f=6~8。容重31.2mkg3.全年爆破煤的孔径：150mm，岩石孔径262mm。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.计算所需钻机的数量（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）；1.钻具的选择潜孔钻机的钻具包括钻头、冲击器和钻杆。钻杆的两端有联接螺纹，一端与回转供风机构相联接，另一端联接冲击器。冲击器的前端安装钻头。钻孔时，回转供风机构带动钻具回转并向中空钻杆供给压气，冲击器冲击钻头进行凿岩，压气将岩碴排出孔外，推进机构将回转供风机构和钻具不断地向前推进。1.1钻头原则：合理的钻头能够获得较高的钻进速度和合适的钻孔成本。1.1.1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，因此，钻头的排粉槽个数不宜过多，一般选双翼型钻头，排粉槽的尺寸也不宜过大，以免降低钻头体的强度。1.1.2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强的排渣能力，最好选用三翼型或四翼型钻头，合金齿可选用弹齿或楔齿。1.1.3在节理比较发育的破碎带中钻进时，为减少偏斜，最好选用导向性较好的中间凹陷型或中间凸出型钻头。1.1.4在含粘土的岩石中凿岩时，中间排渣孔常常被堵死，最好选用侧排渣钻头。工程技术学院10级采矿工程一班王文林指导老师：孟爱国第页共14页21.1.5在韧性比较好的岩石中钻孔时，最好选用楔形齿钻头。1.2冲击器冲击器是潜孔钻机的心脏部件，它的质量优劣，直接影响着钻孔速度和钻孔成本。对冲击器的基本要求是：性能参数好，钻孔效率高：结构简单，便于制造、使用和维修；零部件工作可靠，使用寿命长：能在各种岩层，如含水层里正常工作。1.2.1根据工作气压的压力等级合理选择相应等级的冲击器。1.2.2根据钻孔直径选择相应型号冲击器。1.2.3根据岩石坚固性选择相应冲击器。1.3钻杆选取的要求钻杆承受着冲击振动、扭矩及轴压力等复杂载荷的作用，并且由孔壁和钻杆之间排出的岩碴对其表面产生喷砂性的磨蚀作用。因此，要求钻杆有足够的强度、刚度和冲击韧性。钻杆一般采用中空厚壁无缝钢管。露天潜孔钻机一般只有二根钻杆，接杆可钻15～18m深的孔。钻杆直径的大小，应满足排碴的要求。由于供风量是一定的，排出岩碴的回风速度就取决于孔壁与钻杆之间的环形断面积的大小。对于一定直径的钻孔，钻杆外径越大，回风速度越大。一般要求回风速度为25～35m/s.。1.3.1钻杆应有足够的强度、刚度和冲击韧性。1.3.2钻杆直径的大小，应满足排碴的要求。环形截面的环形宽度，一般取10—25㎜。2.潜孔钻机主要性能参数2.1确定钻煤潜孔钻机的主要性能参数2.1.1钻具钻速nmin/89.35~91.18)1506500()6500(n95.0~78.095.0~78.0rD式中D---钻孔直径，㎜。2.1.2钻具钻矩MmNDkMm06.26475.815015.822工程技术学院10级采矿工程一班王文林指导老师：孟爱国第页共14页3式中mk---力矩系数，0.8~1.2，一般取1。D---钻孔直径，mm。2.1.3轴压力HPNDfP360081530)30~25(式中D---钻孔直径，cmf---岩石坚固性系数,取f=8。2.1.4排渣风量Qsmbv/14.221048.110157.47.433式中b---岩渣的最大粒度，取15mmρ---岩石密度，mkg/1048.13min/02.610414.22)133150(14.360104)(603622622mvdDkQ式中k---考虑漏风系数，取k=1.2d---钻杆外径，mm查表1-2，查得d=133mmv---岩渣的悬浮速度，m/s。根据钻孔直径及以上所需满足的参数要求选KQGY—150为钻煤潜孔钻机,该机主要技术参数见表1-1表1-1KQGY150露天高风压潜孔钻机技术特征钻孔直径(mm)Φ152-Φ185行走速度(km/h)1钻孔深度(m)17.5单机爬坡能力14°钻孔角度向下于地面成75°、9...
