露天礦開采技術(shù)課件匯總?cè)譸pt完整版課件最全教學(xué)教程整套課件全書電子教案

1、露天礦開采技術(shù)參考教材：露天礦開采技術(shù)學(xué)習(xí)網(wǎng)站： /html/ltkkc.htm總參考學(xué)時： 60 學(xué)時*21.1露天開采概述1.2露天開采基本概念1.2.1露天采場構(gòu)成要素 1.2.2露天礦開采步驟1.3露天礦山工程及工作臺階擴幫方式1.3.1露天礦山工程1.3.2露天礦山工程的發(fā)展程序1.3.3工作臺階擴幫方式學(xué)習(xí)目標(biāo)：掌握：露天采場構(gòu)成要素、露天礦山工程及其發(fā)展程序；熟悉：臺階繪制技巧；了解：露天礦開采步驟；本章參考學(xué)時： 4 學(xué)時第一章 露天開采基本知識*31.1 露天開采概述(1) 露天開采 把礦體上部的覆蓋巖石和兩盤的圍巖剝?nèi)?，使礦體暴露在地表進行開采的方法，稱為露天開采。(2)

2、露天礦田 劃歸一個露天礦開采的全部礦床或其一部分叫露天礦田。(3) 露天礦 從事露天礦田開采工作的礦山企業(yè)。下一頁機械開采水力開采露天開采方式 人工開采*41.1露天開采概述(4)露天采場 進行露天采剝的工作場地稱為露天采場。山坡露天采場凹陷露天采場露天采場 它們以露天礦場的封閉為界，封閉圈以上為山坡露天采場；封閉圈以下為凹陷露天采場。下一頁露天采場山坡露天采場露天采場凹陷露天采場山坡露天采場露天采場*5下一頁 現(xiàn)場判斷方法：運輸公路重車爬坡的是凹陷露天采場，反之是山坡露天采場。*6凹陷露天采場實例下一頁*7山坡露天采場下一頁*8補充知識 (1)礦石和廢石 凡是地殼內(nèi)的礦物體，在當(dāng)代的技術(shù)經(jīng)濟

3、水平條件下，能以工業(yè)規(guī)模從中提取國民經(jīng)濟所須的金屬或礦物產(chǎn)品的，就叫做礦石。礦床中未開采的礦石，稱為原礦石。采下的礦石與混入廢石的總合，叫做采出礦石。 礦體周圍的巖石以及夾在礦體中根本不含有用成分或含有成分過少、在當(dāng)前技術(shù)經(jīng)濟條件下不適于目前工業(yè)應(yīng)用的巖石，則稱為廢石。礦石和廢石的概念是相對的，它們隨著生產(chǎn)的發(fā)展和工業(yè)技術(shù)的改進而變化，這與礦石品位有密切關(guān)系。通常把礦床周圍的巖石稱為圍巖。 下一頁*9補充知識(2)礦石品位 礦石所含金屬或其他有用成分的多少，稱為礦石的品位。常用重量百分比表示，但對于黃金等某些稀有貴重，則用1t（或m3）礦石中含若干g有用成分來表示。即 g/t 或 g/ m3

4、。 根據(jù)當(dāng)前的工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟水平，當(dāng)?shù)V石的品位低于某一數(shù)值時，便無利用價值，則這一數(shù)值的礦石品位叫做最低工業(yè)品位。它是劃分礦石工業(yè)品級平衡表內(nèi)與平衡表外儲量界限的質(zhì)量指標(biāo)，是對有用成分含量的最低要求，是根據(jù)當(dāng)前國民經(jīng)濟的需要和技術(shù)經(jīng)濟條件所確定的最低開采品位。 礦體的邊界品位是指礦石與圍巖的分界品位。在圈定礦體的可采范圍時，低于此品位的礦石不計算在內(nèi)。所圈定的礦體中，礦石的平均品位不低于最低工業(yè)品位。 下一頁*10補充知識下一頁(3)礦石的種類非金屬礦石金屬礦石礦石有色金屬礦石（銅、鉛、鋅、鋁、錫、鉬、鎳、銻等）貴重金屬礦石（金、銀、鉑等）按所含金屬種類黑色金屬礦石（鐵、鉻、錳）稀有金屬礦石（鉭

5、、鈮等）放射性礦石（鈾、釷等）礦石金屬礦石礦石非金屬礦石金屬礦石礦石多金屬礦石單一金屬礦石按所含金屬成分的數(shù)目*11補充知識下一頁(3)礦石的種類按品位高低富礦中礦貧礦按品位高低富礦中礦貧礦按品位高低高價礦中價礦低價礦按所含有用成分的價值按品位高低按品位高低富礦中礦貧礦按品位高低高價礦中價礦低價礦按所含有用成分的價值按品位高低按品位高低富礦中礦貧礦按品位高低高價礦中價礦低價礦按所含有用成分的價值按所含金屬礦物組成、性質(zhì)和化學(xué)成分混合礦石硫化礦石 如黃銅礦CuFeS2、方鉛礦PbS、閃鋅礦MoS2等）自然金屬礦石（如金、銀、鉑等）氧化礦石（如赤鐵礦Fe2O3、磁鐵礦等Fe3O4）*12補充知識在

6、礦石和巖石性質(zhì)中，對礦床采影響較大的有： 硬度。礦巖抵抗工具侵入的性能叫硬度。礦巖的硬度取決于礦巖的組成，即取于礦巖顆粒的硬度、形狀、大小、晶體結(jié)核及顆粒間膠結(jié)物的情況。礦巖的硬度除對鑿巖有很大影響，還影劇院響到礦巖的穩(wěn)固性及材料消耗和采礦成本。 堅固性。礦巖的堅固性是一種抵抗外力的性能，其所抵抗的外力是一種綜合的力，即機械破碎、炸藥爆炸等作用的力。 穩(wěn)固性，指礦巖在一定的暴露面積下經(jīng)過一定的時間不塌落的性能。礦巖節(jié)理裂隙發(fā)育程度、含水性等對穩(wěn)固性有很大影響。在設(shè)計露天礦場的邊坡時要考慮穩(wěn)固性。 結(jié)塊性，指爆破下來的礦巖如果含有粘土、滑石或細(xì)小的粘性礦物時，遇水受壓經(jīng)過一定的時間重新結(jié)成正塊的

7、性能。結(jié)塊性對裝運、排卸工作都有影響。下一頁(4) 巖石的性質(zhì)*13補充知識 氧化性，指硫化礦石在水和空氣的作用下變成樣氧化礦的性能。礦石氧化后將降低選礦回收指標(biāo)。 自燃性，指礦巖具有自然的性能。含硫在1820%以上的硫化礦石有自然性。 含水性，指礦巖吸入和保持水分的性能。含水的巖石容易造成排土場邊坡的滑落。 松散性。礦巖從原礦體崩落破碎以后，其松散的程度用松散系數(shù)表示，它等于破碎后的體積之比。松散系數(shù)一般在1.21.6，而裝入容器的礦巖由于二次松散，松散系數(shù)增至1.82.0。 容重。指單位體積的礦巖重量，t/m3。 下一頁(4) 巖石的性質(zhì)*14補充知識 有用礦物在地殼中的天然聚集體或堆集體

8、叫做礦體。 礦床是由由相鄰的幾個礦體或僅有一個礦體組成。礦床的技術(shù)特征主要有形狀、傾角、厚度。 下一頁(5)礦體與礦床補充知識(5)礦體與礦床*15層狀礦床此類礦床多為沉積生成，其特點是分布范圍比較廣，形狀及賦存條件穩(wěn)定，品位分布均勻。脈狀礦床此類礦床主要由熱液和汽化作用將礦物質(zhì)充填在地殼裂縫中生成。它的特點是礦脈與圍巖接觸處有蝕變現(xiàn)象，礦床埋藏不穩(wěn)定，有用成分含量不均勻。塊狀礦床此類礦床在空間三個方向的尺寸大致相等，其大小和形狀不規(guī)則，常呈透鏡狀、礦巢狀和礦株狀，一般與圍巖無明顯界限。 下一頁補充知識(6)金屬礦床的形狀*16礦體的層面與水平面的夾角即為礦體傾角近水平礦體 傾角在05；緩傾斜

9、礦體 傾角在530；傾斜礦體 傾角在3055；急傾斜礦體 傾角在55以上 下一頁補充知識(7)礦床的傾角補充知識(7)礦床的傾角*17礦體的厚度系指礦體上下盤間的垂直距離或水平距離。前者稱為垂直厚度，后者為水平厚度 。極薄礦床，厚度小于0.8m；薄礦床，厚度在0.84.0m；中厚礦床，厚度在4.010.0m；厚礦床，厚度在10.030.0m；極厚礦床，厚度大于30m。返回補充知識(8)礦床（體）的厚度*181.2 露天開采基本概念1.2.1 露天采場的構(gòu)成要素 露天開采時，通常把露天礦場內(nèi)的礦巖劃分成一定厚度的水平分層，用獨立的采掘、運輸設(shè)備自上而下逐層開采，上下分層間保持一定的超前關(guān)系，從而

10、形成階梯狀。每一個階梯就是一個臺階。臺階是露天礦場的基本要素之一。下一頁（1）臺階 *191.臺階上部平盤指臺階上部水平面；2.臺階下部平盤指臺階下部水平面；3.臺階坡面指臺階的傾斜面；4.臺階坡頂線指臺階坡面與上部平盤的交線；5.臺階坡底線指臺階坡面與下部平盤的交線；臺階高度指臺階上、下平盤間的垂直距離；臺階坡面角指臺階坡面與下部平盤的夾角。 臺階的構(gòu)成要素如上圖所示。下一頁*20臺階繪制方法WWAHHA200m200m176m176m188m188m臺階坡面坡頂線A-A上部平盤坡底線臺階坡面臺階七要素：W臺階寬度H臺階高度臺階坡面角坡頂線坡底線上部平盤下部平盤*21注意臺階的上部平盤和下部

11、平盤是相對的，一個臺階的上部平盤同時又是其上方相鄰臺階的下部平盤。臺階的命名常以其下部平盤的標(biāo)高表示，故通常把臺階叫做某某水平。正在進行采剝工作的臺階稱為工作臺階，其上的平盤稱為工作平盤。已經(jīng)結(jié)束采剝工作的臺階稱為非工作臺階，其上的平盤有三大作用：減緩邊坡、阻擋上部滾石和運輸通道。 下一頁*22露天礦場的構(gòu)成要素 （2）采掘帶開采時將臺階劃分為若干個條帶，逐條順次開采，每一個條帶叫做采掘帶。如果采掘帶較長，可沿長度劃分為若干區(qū)段，各區(qū)段配電獨立的采掘運輸設(shè)備進行開采，這樣的區(qū)段稱為采區(qū)。因此，采區(qū)的長度是一臺電鏟所占的采掘帶長度（圖1-2）。已經(jīng)作好采剝準(zhǔn)備工作的采掘帶稱為工作線。 下一頁*2

12、3采掘帶下一頁*24露天礦場的構(gòu)成要素 （3） 非工作幫非工作幫也稱最終邊幫 由已經(jīng)結(jié)束采剝工作的臺階（平臺、坡面和出入溝底）所組成的露天礦場的四周表面稱為露天礦場奪的非工作幫或最終邊幫，如圖1-3中的AC、BF。位于礦體下盤一側(cè)的邊幫叫做底幫，位于礦體上盤一側(cè)的邊幫叫做頂幫，位于礦體走向兩端的邊幫叫做端幫。 下一頁*25非工作幫下一頁*26非工作幫下一頁*27露天礦場的構(gòu)成要素 （4）工作幫 由正在進行采剝工作和將要進行采剝工作的臺階所組成的邊幫叫露天礦場的工作幫，如圖1-3中DF。工作幫的位置并不固定，它隨開采工作的進行而不斷改變。 下一頁*28工作平盤工作幫下一頁*29露天礦場的構(gòu)成要素

13、 （5）非工作幫坡面（最終幫坡面） 通過非工作幫最上一個臺階的坡頂線和最下一個臺階的坡底線所作的假想斜面叫做露天礦場非工作幫坡面或最終幫坡面（圖1-3中AG、BH）。它代表露天礦場邊幫的最終位置，在分析研究問題時，用它代表邊幫的實際位置，可使問題簡化并保證有足夠的準(zhǔn)確性。 下一頁*30露天礦場的構(gòu)成要素 （6）非工作幫邊坡角（最終邊坡角） 非工作幫坡面與水平面間的夾角，叫非工作幫邊坡角或最終幫坡角（圖1-3中的、）。 下一頁*31露天礦場的構(gòu)成要素（7）工作幫坡面 通過工作幫最上一個臺階的坡底線和最下一個臺階的坡底線所做的假想斜面（圖1-3中的DE）。 下一頁*32露天礦場的構(gòu)成要素（8）工作

14、幫坡角工作幫坡面與水平面之夾角，叫做工作幫坡角（圖1-3中）。 下一頁*33露天礦場的構(gòu)成要素 （9）工作平盤 工作幫的水平部分，即工作臺階的上部平盤和下部平盤，叫做工作平盤。它是用以安置設(shè)備進行穿爆、采裝、運輸?shù)墓ぷ鲌龅亍?下一頁*34露天礦場的構(gòu)成要素（10）露天礦場的上部最終境界線 非工作幫坡面與地表的交線（圖1-3中A、B點）。 下一頁*35露天礦場的構(gòu)成要素（11）露天礦場的下部最終境界線（底部周界） 非工作（最終）幫坡面與露天礦場底平面的交線,叫做下部最終境界線或稱底部周界（圖1-3中G、H點）。 下一頁下一頁*36底部周界上部最終周界*37露天礦場的構(gòu)成要素（12）露天礦場的最終

15、深度（最終采深）上部最終境界線所在水平與下部最終境界線所在水平之間的垂直距離稱之。 下一頁*38（13）非工作幫上的平臺 安全平臺（圖1-3中2），用作減緩最終幫坡角，保證最終邊幫的穩(wěn)定性與和下部水平的工作安全；它設(shè)在露天礦場的四周邊幫上，其寬度一般為臺階高度的1/3。運輸平臺（圖1-3中3），用作工作臺階與出入溝之間的運輸聯(lián)系的通路；它設(shè)在與出入溝同側(cè)的非工作幫和端幫上，其寬度由運輸方式和線路數(shù)目決定。清掃平臺（圖1-3中4），用作阻截滑落的石塊并在該平臺上用清掃設(shè)備進行清理；它又起安全平臺作用，每2-3個臺階在四周的邊幫上設(shè)一清掃平臺，其寬度由清掃設(shè)備規(guī)格決定。 下一頁*39露天礦場的構(gòu)成

16、要素（14）出入溝（單壁、雙壁） 為建立地面和各工作臺階之間的運輸聯(lián)系而開掘的傾斜的露天溝道，叫做出入溝。出入溝的溝底具有一定的坡度（圖1-4中的AB）。 *40露天礦場的構(gòu)成要素（15）開段溝（單壁、雙壁） 為開辟新工作臺階建立工作線而掘進的露天溝道，稱為開段溝；其溝底是水平的，見圖1-4中的CD。 根據(jù)地形條件和溝道的位置不同，在封閉圈以下開掘的溝道，其橫斷面是完整的梯形，稱雙壁溝，而在山坡上開掘的溝道，其橫斷面為不完整的梯形，稱為單壁溝，見圖1-5。 *41出入溝與開段溝*42本節(jié)小結(jié)本次課我們主要學(xué)習(xí)了露天開采的基本概念(包括露天開采、露天礦、露天礦田、露天開采)，以及露天采場的部份構(gòu)

17、成要素(臺階、采掘帶、采區(qū)、工作線、工作幫以及非工作幫等)。大家要注意區(qū)分臺階的坡頂線及坡底線；注意采掘帶、采區(qū)及工作線的區(qū)別。返回*431.2.2露天礦開采步驟地面準(zhǔn)備工作 礦床疏干與防水礦山基建 正常生產(chǎn) 地面恢復(fù)返回*441.3 露天礦山工程及工作臺階擴幫方式1.3.1露天礦山工程 在露天開采的整個生產(chǎn)過程中，礦巖的采剝工作必須經(jīng)過一定的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，例如掘溝、剝離、采礦等，剝離和采礦又是以擴幫的形式進行的，每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都需要按一定的工序進行生產(chǎn)（如穿孔、爆破、采裝、運輸、排土等）。所有這些工作，統(tǒng)稱露天礦山工程。 返回*451.3.2露天礦山工程的發(fā)展程序圖1-6 一個臺階開采程序示意圖

18、對于一個臺階而言首先要開掘出入溝（圖1-6中ABCD部分），然后在此基礎(chǔ)上掘開段溝（FEGH），鐵路運輸時還需要鋪設(shè)運輸線路。當(dāng)開段溝掘完一定長度或全長后，即可在溝的一側(cè)或兩側(cè)布置工作面進行擴幫（剝離或采礦）。 下一頁*461.3.2露天礦山工程的發(fā)展程序 隨擴幫工程的進行，開段溝逐漸擴寬成為工作平臺。在擴幫工程進行到一定位置，有足夠平臺寬度時（圖1-7中寬度為B時），便可開掘第二個臺階的出入溝和開段溝，再進行第二個臺階的擴幫（上部第一臺階同時在擴幫）。 下一頁圖1-7 礦山工程延深示意圖 *471.3.2露天礦山工程的發(fā)展程序 依此類推，以后各臺階的采剝工作均按此程序進行，直至最終開采深度為

19、止（圖1-8）。 下一頁圖1-8 礦山工程發(fā)展示意圖 在露天開采境界內(nèi)，自上而下逐層進行不斷的掘溝和擴幫的過程。對同一個水平來說，首先掘進出入溝，然后掘進開段溝和擴幫；對于上下水平來說，掘溝和擴幫同時進行，即上部水平在擴幫的同時下部水平進行掘溝工程。如圖1-8所示，當(dāng)+1852水平進行掘溝時，+1866、+1880水平進行擴幫，其中+1866水平采礦，+1880水平剝離。*48采場擴延示意圖 假設(shè)一露天礦最終境界內(nèi)的地表地形較為平坦，地表標(biāo)高為200m ，臺階高度為12m。首選在地表境界線的一端沿礦體走向掘溝到188m水平（圖a）。出入溝掘完后在 溝底以扇形工作面推進（圖b）。 下一頁*49采

20、場擴延示意圖 當(dāng)188m水平被揭露出足夠面積時，向176m水平掘溝，掘溝位置仍在左側(cè)最終邊幫(圖c)。之后， 形成了188-200米臺階和176-188米臺階同時推進的局面（圖d）。 下一頁*50采場擴延示意圖 隨著開采的進行，新的工作臺階不斷投入生產(chǎn)，上部一些臺階推進到最終邊幫（即已靠幫）。若干年后，采場現(xiàn)狀變?yōu)槿鐖De所示。 當(dāng)整 個礦山開采完畢時便形成了如圖f所示的最終境界。 當(dāng)縱坡坡度為8%左右時，連續(xù)陡坡坡長限制在約350m以內(nèi)。緩沖平臺的坡度一般不大于3%，長度在80m左右。返回*511.3.3工作臺階擴幫方式下一頁 依據(jù)工作線的方向與礦體走向的關(guān)系，工作線的布置方式可分為： 縱向

21、橫向 扇形*52（1）工作線縱向布置，向上盤、下盤方向擴幫 縱向布置時，工作線的方向與礦體走向平行。 這種方式一般是沿礦體走向掘出入溝、并按采場全長開段溝形成初始工作 面，之后依據(jù)溝的位置(上盤最終邊幫、下盤最終邊幫或中間開溝），自上盤向下盤、自下盤向上盤或從中間向上、下盤推進。 下一頁*53（2）工作線橫向布置，沿走向擴幫 橫向布置時工作線與礦體走向垂直。這種方式一般是沿礦體走向掘出入溝，垂直于礦體掘短段溝形成初始工作面，或不掘段溝直接在出入溝底端向四周擴展，逐步擴成垂直礦體的工作面，沿礦體走向向一端或兩端推進。由于橫向布置時，爆破方向與礦體的走向平行，故對于順礦層節(jié)理和層理較發(fā)育的巖體，會

22、顯著降低大塊與根底，提高爆破質(zhì)量。由于汽車運輸?shù)撵`活性，工作線也可視具體條件與礦體斜交布置。 下一頁*54（3）工作線扇形布置，扇形擴幫 扇形布置時工作線與礦體走向不存在固定的相交關(guān)系，而是呈扇形向四周推進。這種布置方式靈活機動、充分利用了汽車運輸?shù)撵`活 性，可使開采工作面盡快到達礦體。 下一頁*55復(fù)習(xí)思考題 與地下礦山相比，露天礦開采的優(yōu)點有哪些？與地下礦山相比，露天礦開采的缺點有哪些？怎樣區(qū)分山坡露天采場與凹陷露天采場？露天采場臺階構(gòu)成要素有哪些？什么是采掘帶？采掘帶與工作線、采區(qū)有什么區(qū)別？出入溝與開段溝有什么區(qū)別？露天礦山從開采準(zhǔn)備至最終閉坑，一般歷經(jīng)了哪幾個開采步驟？露天開采主要工

23、藝環(huán)節(jié)有哪些？露天礦臺階工作面的擴延方式有哪些？簡述露天礦山工程的發(fā)展程序。 *56復(fù)習(xí)思考題 11. 繪制下圖，要求：出入溝水平長度100m，溝寬12m；開段溝長400m，溝寬16m；臺階高度10m，坡面角60。*57本章完謝謝！第二章 穿孔爆破參考教材：露天礦開采技術(shù)學(xué)習(xí)網(wǎng)站：/html/ltkkc.htm本章參考學(xué)時：12學(xué)時學(xué)習(xí)目標(biāo)了解兩種主要穿孔設(shè)備的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀；露天開采對爆破工作的要求； 熟悉兩種主要穿孔設(shè)備的主要技術(shù)性能參數(shù)、穿孔作業(yè)安全；露天礦臨近邊坡的爆破及爆破作業(yè)安全相關(guān)知識 掌握兩種主要穿孔設(shè)備的選型計算；露天礦正常采掘爆破工藝及孔網(wǎng)參數(shù)計算 。目 錄1.前言2.穿孔

24、爆破工作要求3.穿孔作業(yè) 3.1穿孔作業(yè)概述3.2穿孔設(shè)備穿孔設(shè)備概述潛孔鉆機牙輪鉆機3.3穿孔作業(yè)安全3.4提高穿孔效率的途徑 提高潛孔鉆機效率的途徑提高牙輪鉆機效率的途徑4.爆破工作4.1爆破工作概述4.2露天礦正常采掘爆破多排孔微差爆破多排孔微差擠壓爆逐孔起爆技術(shù)4.3露天礦臨近邊坡的爆破微差爆破減少震動預(yù)裂爆破隔離邊坡光面爆破清理邊坡緩沖爆破減少震動臨時邊坡爆破總結(jié)4.4爆破作業(yè)安全5. 復(fù)習(xí)思考題1.前言露天開采中常見兩種性質(zhì)的礦巖堅硬礦巖很難直接使用采掘設(shè)備將它們從整體中分離出來，必須經(jīng)過預(yù)先破碎。目前破碎礦巖的手段仍以穿孔爆破方法為主。穿孔爆破的任務(wù)是有效地破碎礦巖。穿孔爆破是兩

25、道不同的生產(chǎn)工序，但它們之間有著極為密切的聯(lián)系。穿孔工作必須滿足爆破技術(shù)的要求，而爆破礦巖的數(shù)量和質(zhì)量又反映了穿孔工藝的水平。 堅硬、半堅硬礦巖-爆破開采軟弱礦巖機械開采回目錄2.穿孔爆破工作要求A、數(shù)量要求 穿爆的生產(chǎn)能力必須滿足礦山生產(chǎn)的需要；B、質(zhì)量要求 礦巖的破碎程度盡可能均勻合格，爆堆形狀整齊集中，便于裝載；C、安全經(jīng)濟要求 穿爆工作不能造成安全事故，穿爆工作直接、間接成本力求較低。2.1穿孔爆破工作總體要求在露天開采中，穿孔爆破的總體要求體現(xiàn)在三個方面： 下一頁A、有足夠的爆破貯備量 露天開采是以采裝工作為中心來組織生產(chǎn)的。為了保證挖掘機連續(xù)工作，工作面每次爆破的礦巖量，至少能滿足

26、挖掘機5-10晝夜的采裝需要。 注意：設(shè)計工作中常以7天作為計算基礎(chǔ)。2.2 露天開采對爆破工作的具體要求2.穿孔爆破工作要求露天開采對爆破工作的要求有以下5點：下一頁B、爆破的礦巖塊度要符合要求露天爆破后的礦巖塊度，是指爆下巖塊長邊的尺寸。對于剝離工作面，這個尺寸要 小于挖掘機鏟斗容積允許的最大塊度d(m) (2-1) 式中d-挖掘機鏟斗容積允許的最大塊度；E-挖掘機鏟斗容積（m3）。 滿足破碎機入口寬度的要求，即 d0.8F (m) (2-2) 式中F破碎機入口的最大寬度（m）。 超過允許塊度的礦巖，就是大塊。所謂大塊產(chǎn)出率是指大塊總量（按體積計算）占爆堆量的百分?jǐn)?shù)。 2.2 露天開采對爆

27、破工作的具體要求下一頁C、爆堆的形狀和尺寸要符合要求 爆破后的松散礦巖堆稱為爆堆。 爆堆的形狀和尺寸對于采裝和運輸工作影響很大： 爆堆過高，會影響挖掘機安全作業(yè)； 爆堆過低，挖掘機不易裝滿鏟斗； 若爆堆前沖過大，不僅增加挖掘機事先清理的工作量，而且運輸線路也受到妨礙； 前沖過小，說明礦巖碎脹不佳，破碎效果不好。 因此，爆堆的高度及寬度都要適宜。2.2 露天開采對爆破工作的具體要求下一頁D、爆破后臺階工作面要規(guī)整 不允許出現(xiàn)三種缺陷： 根底 傘巖 后沖2.2 露天開采對爆破工作的具體要求下一頁E、爆破安全 爆破是一種瞬間發(fā)生的巨大能量釋放現(xiàn)象，安全工作很重要。在開采過程中，要注意的爆破安全包括下

28、面幾方面： 爆破技術(shù)操作安全 對環(huán)境影響安全：爆破震動、空氣沖擊波及個別飛石對周圍的危害小。 除了以上五點外，爆破工作的經(jīng)濟合理性，除了從爆破本身衡量外（如延米爆破量、單位礦巖爆破成本等），還要從采裝、破碎等總的經(jīng)濟效果來評價。2.2 露天開采對爆破工作的具體要求回目錄3.穿孔作業(yè)A、穿孔工作重要性 穿孔工作是露天開采工作的首道工序。B、穿孔工作定義 就是在礦巖中使用穿孔設(shè)備鉆鑿埋設(shè)炸藥的炮孔。炮孔有垂直孔、傾斜孔與水平孔之分?；啬夸?.1 穿孔作業(yè)概述3.2 穿孔設(shè)備3.2.1 穿孔設(shè)備概述 六十年代以前世界各國露天礦山主要采用鋼繩沖擊式穿孔機進行鑿巖，但隨著礦山生產(chǎn)能力的發(fā)展與生產(chǎn)效率的提

29、高，這種鉆機已被各種高效率的鉆機所代替。目前，國內(nèi)外露天礦山中使用的穿孔設(shè)備主要有牙輪鉆機和潛孔鉆機，在某些特殊性況下還會使用到火力鉆機，在二次破碎、低臺階開采及一些小型露天礦山生產(chǎn)中也常采用淺孔鑿巖機進行鑿巖。此外，還有一些新型的穿孔方法正在探索之中，如激光鑿巖、頻爆鑿巖、超聲波鑿巖、化學(xué)鑿巖等，這些新型鑿巖方式尚處于試驗階段，生產(chǎn)中還未得到廣泛應(yīng)用?；啬夸涗摾K沖擊式穿孔機鋼繩沖擊式穿孔機是六十年代以前世界各國露天礦山的主要穿孔設(shè)備。它利用鉆具的自重產(chǎn)生的沖擊功破碎礦巖，形成炮孔。這種鉆機穿孔速度低，操作繁重，勞動條件差，震動大。隨著礦山生產(chǎn)能力的發(fā)展與生產(chǎn)效率的提高，這種鉆機已被各種高效率

30、的鉆機所代替。 返回注：網(wǎng)絡(luò)圖片返回火力鉆機1.火力鉆機的穿孔機理：是使巖石受熱產(chǎn)生不均勻變化，即工作時用煤油（或柴油）和氧氣在燃燒室中燃燒，產(chǎn)生高溫（1600）、高速（11001800m/s）的火焰噴向巖石表面，巖石在熱力作用下驟熱、膨脹、碎裂、剝落成孔。 2.火鉆適用條件：熱容量小、導(dǎo)熱性差、膨脹性大的巖石，特別是在石英含量高的礦巖中具有很高的穿孔速度，如姑山鐵礦在f=18的石英石中，穿孔速度曾達到610m/h，相應(yīng)條件的沖擊鉆機只有0.1-0.15m/h。美國、加拿大原JPM火鉆，臺年穿爆量達350-450萬t。 3.火鉆的優(yōu)點是在某些極硬而且磨蝕性強的礦巖中，穿孔速度比牙輪鉆機高、而費

31、用比牙輪鉆機低，同時還可以進行擴孔作業(yè)，以形成多種形狀的炮孔內(nèi)腔，以便把炸藥集中裝在最適當(dāng)?shù)牟课?，改善爆破效果?.火鉆的缺點是要消耗大量的柴油的氧氣（或壓氣），穿孔成本很高。對礦石有嚴(yán)格的要求，只能用于石英含量高的致密礦巖，對于裂隙多、含粘土在2-4%的礦巖不能使用。3.2.2 潛孔鉆機潛孔鉆機是由沖擊器潛入孔內(nèi)，直接沖擊鉆頭，而回轉(zhuǎn)機械在孔外，帶動鉆桿旋轉(zhuǎn)，向礦巖進行鉆進的設(shè)備。潛孔鑿巖于1932年始于國外，首先用于地下礦鉆鑿深孔，后來用于露天礦。20世紀(jì)70年代，國外對潛孔鉆機進行了大量研制工作，產(chǎn)品性能和質(zhì)量有了較大提升。目前，潛孔鉆機廣泛用于礦山、采石、水電、交通、勘探、錨固等施工作

32、業(yè)中。我國于1963年試制露天潛孔鉆機，次年定型并批量生產(chǎn)，首先用于石灰石礦，接著成為冶金、化工、建材等礦山主要鉆孔設(shè)備之一，紛紛取代了鋼繩沖擊式穿孔鉆。據(jù)資料介紹，20世紀(jì)70年代國有冶金露天礦使用潛孔鉆機數(shù)量占全部鉆孔設(shè)備的60左右。目前，在建材、水電、冶金、交通、港灣等施工中，潛孔鉆機的應(yīng)用仍很普遍。20世紀(jì)60年代后期，國外牙輪鉆進技術(shù)迅速發(fā)展，如美國等許多大型露天礦，潛孔鉆機很快被牙輪鉆機所取代，但在中小型露天礦潛孔鉆機仍是主要鉆孔設(shè)備之一。隨后在其結(jié)構(gòu)和性能方面也做了許多改進和完善。20世紀(jì)70年代，由于高風(fēng)壓潛孔沖擊器及球齒鉆頭的出現(xiàn)，解決了鉆孔偏斜及鉆頭使用壽命過低這兩個技術(shù)問

33、題，作為中、大孔徑鑿巖設(shè)備高風(fēng)(氣)壓潛孔鉆機的應(yīng)用又得以擴大。 一、發(fā)展歷史及現(xiàn)狀 下一頁回目錄二、潛孔鉆機分類 按行走機構(gòu)分自行式 非自行式 輪胎式 履帶式 支柱(架)式 簡易式 按使用氣壓分 普通氣壓潛孔鉆機(0507MPa) 高氣壓潛孔鉆機(1725MPa) 中氣壓潛孔鉆機(1014MPa) 下一頁二、潛孔鉆機分類 按鉆機鉆孔直徑及重量分 輕型潛孔鉆機(孔徑80100mm以下，整機重量35t以下) 下一頁中型潛孔鉆機(孔徑130 180mm，整機重量1015t) 重型潛孔鉆機(孔徑180250mm，整機重量2830t) 特重型潛孔鉆機(孔徑250mm，整機重量40t) 二、潛孔鉆機分類

34、 按驅(qū)動動力分電動式 (維修簡單，運行成本低，適用于有電網(wǎng)的礦山 )柴油機式 (移動方便，機動靈活，用于沒有電源的作業(yè)點)按結(jié)構(gòu)型式分分體式 (結(jié)構(gòu)簡單，輕便，但需另配置空壓機 ) 一體式 (移動方便，壓力損失小，鉆機鉆孔效率高 ) 下一頁三、基本參數(shù)及結(jié)構(gòu)潛孔鉆機主要機構(gòu)沖擊機構(gòu)回轉(zhuǎn)供風(fēng)機構(gòu)推進機構(gòu)排粉機構(gòu)行走機構(gòu)KQ-200潛孔鉆機結(jié)構(gòu)圖下一頁KQ-200潛孔鉆機結(jié)構(gòu)圖1-回轉(zhuǎn)電動機； 2-回轉(zhuǎn)減速器； 3-供風(fēng)回轉(zhuǎn)器；4-副鉆桿； 5-送桿器；6-主鉆桿； 7-離心通風(fēng)機； 8-手動按鈕； 9一鉆頭；10-沖擊器；11-行走驅(qū)動輪；12-干式除塵器；13-履帶；14-機械間； 15-鉆架

35、起落機構(gòu)； 16-齒條； 17-調(diào)壓裝置； 18-鉆架 下一頁下一頁KQ-150型潛孔鉆機現(xiàn)場作業(yè)圖a.鉆鑿傾斜炮孔b.鉆鑿垂直炮孔注：網(wǎng)絡(luò)圖片注：網(wǎng)絡(luò)圖片下一頁返回JKZ100型輕型潛孔鉆機注：網(wǎng)絡(luò)圖片三、基本參數(shù)及結(jié)構(gòu) KQ系列潛孔鉆機基本參數(shù)下一頁三、基本參數(shù)及結(jié)構(gòu) KQG系列潛孔鉆機基本參數(shù)下一頁四、選型計算1)鉆機效率潛孔鉆機的臺班生產(chǎn)能力可按下式計算：A0.6vT （3-1）式中:A-潛孔鉆機的生產(chǎn)能力（m/臺班）； v-潛孔鉆機的鉆進速度（cm/min）； T-班工作小時數(shù)（h）； -工作時間利用系數(shù)。下一頁四、選型計算上式中鉆進速度v可近似的用下式表示： （3-2） 式中： a

36、-沖擊功（kg.m）； n-沖擊頻率 （次/min）； D-鉆孔直徑（cm）； E -巖石鑿碎功比耗(kg.m/cm3) ，按下表選??； k-沖擊能利用系數(shù)，0.6-0.8。下一頁下一頁部分潛孔鉆機的臺班穿孔效率 （m/臺班） 2005年部分礦山的潛孔鉆機的實際穿孔效率 （m/臺年） 四、選型計算四、選型計算a.鉆機數(shù)量可按下式計算確定： (3-3)式中：N-鉆機臺數(shù)(臺)； L-年鉆孔總量(m)； P-鉆機臺年穿孔效率(m/臺年)； e-廢孔率(%)，一般取3-8%。 下一頁2)鉆機數(shù)量的確定 四、選型計算b.鉆機數(shù)量還可按下式計算確定： (3-4)式中：N-鉆機臺數(shù)(臺)； Q-設(shè)計的礦山

37、規(guī)模(t/a)； P-鉆機臺年穿孔效率(m/臺年)； q-每米炮孔的爆破量(t/m)； e-廢孔率(%)。 下一頁2)鉆機數(shù)量的確定 四、選型計算3)鉆機主要材料消耗潛孔鉆頭（個）萬噸礦巖消耗量參照下表選取潛孔鉆機的臺班材料消耗參考指標(biāo)回目錄回目錄下一頁3.2.3牙輪鉆機一、發(fā)展歷史及現(xiàn)狀 露天礦用牙輪鉆機是采用電力或內(nèi)燃驅(qū)動，履帶行走、頂部回轉(zhuǎn)、連續(xù)加壓、壓縮空氣排渣、裝備干式或濕式除塵系統(tǒng)，以牙輪鉆頭為鑿巖工具的自行式鉆機。 我國從20世紀(jì)60年代起研制牙輪鉆機，1970年研制成功了我國第一臺型號為HYZ-250、孔徑230250ram，頂部回轉(zhuǎn)連續(xù)加壓的滑架式牙輪鉆機；1971年又設(shè)計制

38、造出了HYZ-250A型鉆機。這兩臺鉆機在大孤山鐵礦進行工業(yè)試驗，于1972年通過了原冶金部和一機部的聯(lián)合鑒定。后經(jīng)多次修改，1977年改型為KY-250型。從1974年起我國陸續(xù)引進一批美國B-E公司的45-R和60-R()型牙輪鉆機，推動了我國自行研制牙輪鉆機的發(fā)展過程。國產(chǎn)牙輪鉆機在20世紀(jì)末形成了比較完整的兩大系列產(chǎn)品：KY系列和YZ系列，其中KY系列牙輪鉆機機型有KY-150、KY-200、KY-250、KY-310型，鉆孔直徑120310mm。YZ系列牙輪鉆機機型有YZ-12、YZ-35、YZ-55、YZ-55A型，鉆孔直徑95380mm。 二、牙輪鉆機分類 下一頁露天礦牙輪鉆機的

39、分類和主要特點及適用范圍 三、基本原理及結(jié)構(gòu)下一頁 在牙輪鉆頭上安裝若干個圓錐形狀的牙輪。在鉆機的回轉(zhuǎn)和軸向壓力的作用下，牙輪在孔底作自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，分布在牙輪上的牙齒交替切入巖石中，將巖石破碎，巖渣借助壓縮空氣的風(fēng)力排出孔外。牙輪鉆機工作原理圖見右圖。 牙輪鉆機的鉆具包括鉆桿、穩(wěn)桿器、減震器和牙輪鉆頭四部分。 牙輪鉆機鉆孔工作原理圖1-加壓、回轉(zhuǎn)機構(gòu)；2一鉆桿；3-鉆頭；4-牙輪牙輪鉆機的鉆具1 牙輪鉆頭；2 穩(wěn)桿器；3 鉆桿；4 減震器下一頁三牙輪鉆頭外形和三牙輪鉆頭結(jié)構(gòu)典型的三牙輪鉆頭外形 三牙輪鉆頭結(jié)構(gòu)圖1 鉆頭絲扣；2 擋渣管；3 風(fēng)道； 4 牙爪； 5 牙輪；6 塞銷；7 填焊；8 牙

40、爪軸頸；9 滾柱；10 牙齒；11 滾珠；12 襯套；13 止推塊；14 噴嘴；15 爪背合金；16 輪背合金下一頁牙輪鉆頭返回三、基本原理及結(jié)構(gòu)牙輪鉆機主要機構(gòu)回轉(zhuǎn)機構(gòu)加壓機構(gòu)提升機構(gòu)供風(fēng)機構(gòu)接卸桿機構(gòu)下一頁行走機構(gòu)除塵系統(tǒng)YZ-35型牙輪鉆機結(jié)構(gòu)示意圖1-司機室；2-回轉(zhuǎn)機構(gòu)；3-鉆架；4-主傳動機構(gòu)；5-機房；6-行走機構(gòu)；7-捕塵裝置；8-主平臺下一頁注：網(wǎng)絡(luò)圖片注：網(wǎng)絡(luò)圖片四、基本參數(shù) YZ系列牙輪鉆機的主要技術(shù)性能參數(shù)下一頁四、基本參數(shù)KY系列牙輪鉆機的主要技術(shù)性能參數(shù)下一頁五、選型計算1)選型原則牙輪鉆機是露天礦技術(shù)先進的鉆孔設(shè)備，適用于各種硬度礦巖的鉆孔作業(yè)，設(shè)計大中型礦山鉆孔

41、設(shè)備首先要考慮選用牙輪鉆機；中硬以上硬度的礦巖采用牙輪鉆機鉆孔優(yōu)于其他鉆孔設(shè)備；在滿足礦山年鉆孔量的同時，牙輪鉆機選型還要保證設(shè)計生產(chǎn)要求的鉆孔直徑、孔深、傾角及其他參數(shù)；大中型礦山一般選用電動牙輪鉆機。 下一頁五、選型計算2)露天礦設(shè)備匹配露天設(shè)備的分級主要以礦山規(guī)模為基礎(chǔ)，礦山產(chǎn)量大小決定了設(shè)備等級大小。我國露天礦山主要有金屬礦(鐵礦、有色金屬礦)、煤礦、化工原料礦、建材原料礦等，各種露天礦山的規(guī)模劃分方法不同，如金屬露天礦(鐵礦)按年采剝總量計算，分四種規(guī)模。采礦設(shè)計手冊劃分的我國露天礦山規(guī)模見下表。 下一頁五、選型計算2)露天礦設(shè)備匹配在設(shè)計和生產(chǎn)中，金屬露天礦設(shè)備匹配可參考下表選擇。

42、 下一頁五、選型計算2)露天礦設(shè)備匹配有色金屬采礦設(shè)計規(guī)劃中規(guī)定露天礦裝備水平還應(yīng)符合下表要求。 下一頁采剝總量與鉆孔直徑關(guān)系見下表 。 鉆孔直徑與挖掘機關(guān)系見下表 。 五、選型計算3)鉆機效率牙輪鉆機的臺班生產(chǎn)能力可按下式計算： A0.6vT （3-5） (3-6)式中:A-牙輪鉆機的生產(chǎn)能力（m/臺班）； v-牙輪鉆機的鉆進速度（cm/min）； T-班工作小時數(shù)（h）； -工作時間利用系數(shù)，0.40.5。 P-軸壓（N）； n-鉆頭轉(zhuǎn)速（r/min）； D-鉆頭直徑（cm）； f-巖石堅固性系數(shù)。下一頁五、選型計算4) 鉆機數(shù)量的確定牙輪鉆機設(shè)備數(shù)量確定方法與潛孔鉆機相似，可按下面公式計

43、算： (3-7)式中：N-鉆機臺數(shù)(臺)； Q-設(shè)計的礦山規(guī)模(t/a)； Q1-每臺牙輪鉆機的年穿孔效率(m/臺年)； q-每米炮孔的爆破量(t/m)； e-廢孔率(%)。下一頁五、選型計算下一頁鉆機臺年穿孔效率可參考下表 每米炮孔的爆破量參考下表選取五、選型計算牙輪鉆頭使用壽命參照下表(m個)5) 鉆頭消耗量牙輪鉆頭使用壽命的長短，取決于鉆頭結(jié)構(gòu)形式、材質(zhì)、加工工藝、礦巖硬度和操作水平等因素。設(shè)計中，牙輪鉆頭使用壽命參照下表選取。設(shè)計中，萬噸礦巖的牙輪鉆頭消耗量在0.250.35范圍內(nèi)選用。回目錄 1.鉆機穩(wěn)車時，應(yīng)與臺階坡頂線保持足夠的安全距離。千斤頂中心至臺階坡頂線的最小距離：臺車為l

44、m，牙輪鉆、潛孔鉆、鋼繩沖擊鉆機為2.5m，松軟巖體為3.5m。千斤頂下不應(yīng)墊塊石，并確保臺階坡面的穩(wěn)定。鉆機作業(yè)時，其平臺上不應(yīng)有人，非操作人員不應(yīng)在其周圍停留。鉆機與下部臺階接近坡底線的電鏟不應(yīng)同時作業(yè)。鉆機長時間停機，應(yīng)切斷機上電源。 2.穿鑿第一排孔時，鉆機的中軸線與臺階坡頂線的夾角應(yīng)不小于45。3.鉆機靠近臺階邊緣行走時，應(yīng)檢查行走路線是否安全；臺車外側(cè)突出部分至臺階坡頂線的最小距離為2m，牙輪鉆、潛孔鉆和鋼繩沖擊式鉆機外側(cè)突出部分至臺階坡頂線的最小距離為3m。 為避災(zāi)在穿孔作業(yè)過程中出現(xiàn)安全事故，需注意如下事項： 下一頁3.3穿孔作業(yè)安全 4.鉆機移動時，機下應(yīng)有專人引導(dǎo)和監(jiān)護。鉆

45、機不宜在坡度超過15的坡面上行走；如果坡度超過15，應(yīng)放下鉆架，由專人指揮，并采取防傾覆措施。行走時，司機應(yīng)先鳴笛，履帶前后不應(yīng)有人；不應(yīng)90急轉(zhuǎn)彎或在松軟地面行走；通過高、低壓線路時，應(yīng)保持足夠安全距離。鉆機不應(yīng)長時間在斜坡道上停留；沒有充分的照明，夜間不應(yīng)遠(yuǎn)距離行走。起落鉆架時，非操作人員不應(yīng)在危險范圍內(nèi)停留。 5.移動電纜和停、切、送電源時，應(yīng)嚴(yán)格穿戴好高壓絕緣手套和絕緣鞋，使用符合安全要求的電纜鉤；跨越公路的電纜，應(yīng)埋設(shè)在地下。鉆機發(fā)生接地故障時，應(yīng)立即停機，同時任何人均不應(yīng)上、下鉆機。打雷、暴雨、大雪或大風(fēng)天氣，不應(yīng)上鉆架頂作業(yè)。不應(yīng)雙層作業(yè)。高空作業(yè)時，應(yīng)系好安全帶。 6.挖掘臺階

46、爆堆的最后一個采掘帶時，相對于挖掘機作業(yè)范圍內(nèi)的爆堆臺階面上、相當(dāng)于第一排孔位地帶，不應(yīng)有鉆機作業(yè)或停留。 下一頁 7.設(shè)備作業(yè)時，嚴(yán)禁人員上、下設(shè)備，在危及人生安全的作業(yè)范圍內(nèi)禁止人員停留或通過； 8.穿孔設(shè)備供電應(yīng)使用有資質(zhì)的單位生產(chǎn)的橡膠套電纜，電氣設(shè)備應(yīng)設(shè)過流、過壓、漏電、接地等保護裝置并靈敏可靠，定期檢查橡膠套電纜、絕緣防護用品和工具絕緣是否完好。設(shè)備宜采用帶安全接地裝置拖曳電纜的供電方式。 9.若無防塵措施，鉆孔作業(yè)點將成為產(chǎn)塵點，鉆孔作業(yè)點揚塵不僅對鉆機司機和附近工作場地人員將帶來污染，同時也威脅著機電設(shè)備的安全正常運轉(zhuǎn)。鉆機揚塵防塵主要措施為司機室設(shè)置空氣增壓凈化裝置（正壓為2

47、0Pa-30Pa）、機械室設(shè)置空氣增壓凈化裝置（正壓為50Pa-10Pa），采用濕式除塵方式與人員個體防護相結(jié)合，杜絕粉塵污染及危害。 10.防止孔口段坍塌的措施?；啬夸洶踩嚯x穿孔作業(yè)安全距離示意圖返回第一排孔鉆機的中軸線與臺階坡頂線的夾角返回鉆機中軸線臺階坡頂線45指揮人員電纜移設(shè)人員返回專人指揮設(shè)備移動移設(shè)電纜穿戴好高壓絕緣手套和絕緣鞋返回穿戴高壓絕緣手套絕緣鞋返回最后一個采掘帶作業(yè)過程上部不能穿孔作業(yè)松動地段返回濕式作業(yè)降低粉塵危害高壓水箱3.4 提高穿孔效率的途徑3.4.1提高潛孔鉆機穿孔效率的途徑一、潛孔鉆機的臺班生產(chǎn)能力 可按下式計算A0.6vT 式中 A-潛孔鉆機的生產(chǎn)能力（m

48、/臺班）； v-潛孔鉆機的機械速度（cm/min）； T-班工作小時數(shù)（h）； -工作時間利用系數(shù)。 上式中機械鉆速可近似的用下式表示為： 式中 a-沖擊功（kg.m）； f-沖擊頻率 （次/min）； D-鉆孔直徑（cm）； E-巖石鑿碎功比耗(kg.m/cm3)； k-沖擊能利用系數(shù)，0.6-0.8。 下一頁3.4.1提高潛孔鉆機穿孔效率的途徑二、提高潛孔鉆機穿孔效率的途徑 1)沖擊功a和沖擊頻率f 大沖擊功（單位刃長上的沖擊功是0.8-1.0kg.m/cm）低沖擊頻率（850-1300次/min）。因為破碎巖體主要靠沖擊動能，所以我國大孔徑的沖擊器（J-200、W-200和FC系列等）都

49、是按照大沖擊功、低沖擊頻率的要求設(shè)計的。在選用沖擊器時，首先應(yīng)注意這兩個技術(shù)參數(shù)。 2)風(fēng)壓 潛孔鉆機的沖擊器是一種風(fēng)動工具，為了達到額定的沖擊功和沖擊頻率，風(fēng)壓是一個重量的因素。提高風(fēng)壓可以改善排渣效果、提高機械鉆速、提高鉆頭壽命。當(dāng)風(fēng)壓由0.7MP提高到1.4MPa時，穿孔速度提高70%。正是由于這個原因，目前大孔徑潛孔鉆機都自帶空壓機，以減少管路壓降。 為了提高潛孔鉆機的效率，國內(nèi)外正著手把風(fēng)壓提高到1.4MPa，還有的高達1.7-2.1MPa。近年來伴隨液壓鑿巖機的發(fā)展，國外出現(xiàn)一些工作液壓達15MPa的液壓沖擊器，液壓沖擊器可使沖擊頻率大大提高，沖擊頻率可達7200次/min，穿孔速

50、度可提高3.5-5.0倍。但在露天礦使用液壓潛孔鉆機，將使排渣工作復(fù)雜化。因此，液壓潛孔鉆機仍在試驗階段。 下一頁二、提高潛孔鉆機穿孔效率的途徑 3)鉆孔直徑 增大鉆孔直徑隨之可以增大沖擊器的活塞直徑，這樣可以提高沖擊功和沖擊頻率。另一方面，增大鉆孔直徑，可以增大爆破孔網(wǎng)參數(shù)，提高鉆孔的延米爆破量和鉆機的臺年穿孔量。 下一頁3.4.1提高潛孔鉆機穿孔效率的途徑二、提高潛孔鉆機穿孔效率的途徑 4)軸壓P和轉(zhuǎn)速n 潛孔鉆機的軸壓，主要是克服沖擊器的后座力，因而壓力一般不大，遠(yuǎn)小于牙輪鉆機的軸壓。軸壓過大，既妨礙鉆機的回轉(zhuǎn)，也容易損壞鉆頭。對于大孔徑的重型潛孔鉆機來說，由于鉆具重量大，一般都采用減壓

51、鉆進，即鉆機的提升推進機構(gòu)應(yīng)起減小軸壓的作用。相反，小孔徑的中、輕型潛孔鉆機，鉆具重量小，常用提升推進機構(gòu)作增壓推進。 潛孔鉆具的回轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速過低，會降低穿孔速度，但轉(zhuǎn)速過高，過分磨損鉆頭，也分使穿孔速度下降。目前，在硬巖鉆進中趨于采用低轉(zhuǎn)速，使轉(zhuǎn)速保持在15-20r/min之間。當(dāng)然，隨著高壓、高頻率、大沖擊功的沖擊器出現(xiàn)，鉆具的回轉(zhuǎn)速度也將相應(yīng)提高。 下一頁3.4.1提高潛孔鉆機穿孔效率的途徑二、提高潛孔鉆機穿孔效率的途徑 5)工時利用系數(shù) 工作時間利用系數(shù)是影響穿孔速度的另一個重要因素。我國潛孔鉆機的工作時間利用系數(shù)是不高的。以南芬鐵礦為例，從1973年以來，先后使用4-14臺73-200

52、型潛孔鉆機，其平均臺時利用系數(shù)為62.5%。非作業(yè)時間大部分消耗在檢修、等待備件及待風(fēng)、待電項目上，這說明鉆機結(jié)構(gòu)、鉆具和工作參數(shù)以及組織管理工作還有待完善?？梢?，潛孔鉆機的效率，還有一定的潛力。 下一頁回目錄3.4.1提高潛孔鉆機穿孔效率的途徑3.4 提高穿孔效率的途徑3.4.2提高牙輪鉆機穿孔效率的途徑一、牙輪鉆機的臺班生產(chǎn)能力 可按下式計算A0.6vT 式中 A-牙輪鉆機的生產(chǎn)能力（m/臺班）； v-牙輪鉆機的機械速度（cm/min）； T-班工作小時數(shù)（h）； -工作時間利用系數(shù)。 上式中機械鉆速可近似的用下式表示為： 式中 P-軸壓（t）； n-鉆頭轉(zhuǎn)速（r/min）； D-鉆頭直徑

53、（cm）； f-巖石堅固性系數(shù)。 下一頁3.4.2提高牙輪鉆機穿孔效率的途徑二、提高牙輪鉆機穿孔效率的途徑 1)軸壓 軸壓P與鉆速大致成正比，但不是嚴(yán)格的直線關(guān)系，具體取決于鉆頭單位面積上的作用力P/F（F-鉆頭與巖石的接觸面積）和巖石抗壓強度之間的關(guān)系，如下圖所示的四種情況： 下一頁當(dāng)軸壓很小 P/F小于時 巖石僅以表面磨蝕的方式破碎，此時，軸壓P與鉆速呈直線關(guān)系，圖中ab段。隨著軸壓P的增加，雖然P/F值還是小于 因鉆頭輪齒頻繁地沖擊巖石，使巖石受到疲勞破壞，出現(xiàn)局部的體積破碎。此時鉆速隨軸壓P的m次方而變化，則硬巖時1.25m2，軟巖時m3，如圖bc段。當(dāng)軸壓P增大到P/F=時 鉆頭輪齒

54、對巖石每沖擊一次均可獲得有效的體積破碎。此時，破碎效果最佳，能量消耗亦最低，如圖cd段。當(dāng)軸壓P達到極限軸壓Pk后 鉆頭輪齒整個被壓入巖石中，牙輪體與巖石呈表面接觸，即使再增加軸壓P也不會提高鉆速，如圖de段。 下一頁二、提高牙輪鉆機穿孔效率的途徑我國設(shè)計牙輪鉆機時，一般采用下式計算軸壓 ： 式中 f-巖石普氏堅固性系數(shù)； D-使用的鉆頭直徑(mm)。3.4.2提高牙輪鉆機穿孔效率的途徑下一頁二、提高牙輪鉆機穿孔效率的途徑 2)轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)速n和機械鉆速之間成正比關(guān)系，如右圖。 圖中直線1表示當(dāng)軸壓P較小時，轉(zhuǎn)速n與鉆速的關(guān)系。這時巖石以表面磨蝕的方式破碎。隨著轉(zhuǎn)速n的增加，鉆速也相應(yīng)增加，兩者呈

55、直線關(guān)系。 圖中曲線2為軸壓P增大后，轉(zhuǎn)速n與鉆速的關(guān)系。此時，巖石呈體積破碎，開始時轉(zhuǎn)速與鉆速同時增大，當(dāng)超過極限轉(zhuǎn)速后，轉(zhuǎn)速增加而鉆速反而降低，因轉(zhuǎn)速太大，輪齒與孔底巖石的作用時間過短(小于0.02-0.03s)，未能充分發(fā)揮輪齒對巖石的壓碎作用，同時，也加速了鉆頭的磨損和鉆機的震動。為了獲得良好的鉆進效果，在軟巖中一般選用70-120r/min的轉(zhuǎn)速，中硬巖石選用60-100r/min，硬巖選用40-70r/min。 曲線3軸壓繼續(xù)增大后，轉(zhuǎn)速對鉆速的影響，其情況與曲線2大致相同。 3.4.2提高牙輪鉆機穿孔效率的途徑下一頁二、提高牙輪鉆機穿孔效率的途徑 3)排碴風(fēng)量Q 排碴風(fēng)量是牙輪鉆

56、穿孔的重要工作參數(shù)之一，對鉆進速度和鉆頭壽命均有很大影響。排碴風(fēng)量不足，會造成巖碴重復(fù)破碎，降低鉆進速度和鉆頭壽命；如排碴風(fēng)量過大，則從孔底吹起的巖碴將增大對鉆頭、鉆桿的磨損作用。目前，選配空壓機時，一般采用下式計算風(fēng)量： 3.4.2提高牙輪鉆機穿孔效率的途徑下一頁二、提高牙輪鉆機穿孔效率的途徑我國設(shè)計牙輪鉆機一般采用下式計算排碴風(fēng)速： (m/s)式中 -巖石容重(g/cm3)；d-巖碴顆粒直徑(mm)。 3.4.2提高牙輪鉆機穿孔效率的途徑回目錄二、提高牙輪鉆機穿孔效率的途徑 4)鉆孔直徑D當(dāng)軸壓P和轉(zhuǎn)速n固定時，鉆孔直徑D與鉆速成反比。但是，鉆孔直徑加大后，往往能獲得顯著的爆破效果。所以，

57、增大鉆孔直徑，只要相應(yīng)加大軸壓和轉(zhuǎn)速，鉆速則不會降低。從下表中可以看出大孔徑的優(yōu)越性。因此，采用大孔徑，已成為國內(nèi)外礦山的一種趨勢，目前國外孔徑有的達到380-410mm。 3.4.2提高牙輪鉆機穿孔效率的途徑4.爆破工作一、爆破工作重要性 在露天礦建設(shè)和生產(chǎn)期間，爆破作業(yè)是主要工作環(huán)節(jié)之一。爆破效果的好壞，對于裝載、運輸及破碎工作的效率有著重大的影響。礦山爆破費用一般約占礦石總成本的15-20%。因此爆破效果的好壞，還直接影響著礦山開采的成本。二、露天礦的爆破方法回目錄（中）深孔爆破生產(chǎn)中大量使用的是深孔、中深孔爆破淺眼爆破主要用于小型礦山、山頭或平臺的局部采掘以及二次爆破作業(yè)峒室爆破主要用

58、于個別孤立臺階的處理和礦山建設(shè)期間的大爆破4.1 爆破作業(yè)概述4.2 露天礦正常采掘爆破近年來，隨著挖掘機斗容和露天礦生產(chǎn)能力的急劇增大，要求每次的爆破量也越來越多。為此，國內(nèi)外的露天開采中廣泛使用多排孔微差爆破、多排孔微差擠壓爆破以及用高臺階爆破等大規(guī)模的爆破方法。目前，許多礦山每次爆破510排炮孔，孔數(shù)多達200300個，每次爆破礦巖3050萬t；而在過去，每次僅12排、4050個炮孔，爆破礦巖量只有45萬t。 回目錄4.2.1 多排孔微差爆破多排孔微差爆破，是排數(shù)在4-6排或更多的微差爆破。這種爆破方法一次爆破量大，礦巖爆破效果好，在國內(nèi)外礦山中得到普遍應(yīng)用。 一、孔網(wǎng)參數(shù)設(shè)計二、裝藥量

59、計算 三、微差間隔時間 四、起爆順序 五、國內(nèi)使用實例六、評價七、爆破施工回目錄一、孔網(wǎng)參數(shù)設(shè)計 1)底盤抵抗線 底盤抵抗線是影響深孔爆破的重要參數(shù)，其數(shù)值的大小，可用下列條件確定。 按鉆機安全作業(yè)計算 Whctg+3 按裝藥條件計算 W= 可參考的經(jīng)驗公式 W=0.024d+0.85 (傾斜孔) W=(0.24hK+3.6)d/150 (垂直孔)下一頁4.2.1 多排孔微差爆破式中：W-底盤抵抗線（m）；臺階坡面角（度）；h-臺階高度(m)；q1-每米炮孔裝藥量（kg/m）；q-單位炸藥消耗量(kg/m3)；m-鄰近系數(shù)；l-炮孔長度（m）；d-炮孔直徑(mm);K-與巖石堅固性有關(guān)的系數(shù)。

60、 F68101214161820K1.170.870.700.580.500.440.390.35一、孔網(wǎng)參數(shù)設(shè)計 2)炮孔間距和排距 孔距，根據(jù)底盤抵抗線和鄰近系數(shù)計算 a= m W 排距 b=(0.9-0.95)W 式中a-炮孔間距（m）; b-炮孔排距（m）; m-鄰近系數(shù)，m=1.0-1.4； W-底盤抵坑線（m）。 近年來，在礦山深孔爆破中，多采用大孔距爆破技術(shù)，即在保持每個鉆孔擔(dān)負(fù)面積ab不變的前提下，減小b而增大a，使m達38。實踐證明，這種辦法明顯地改善了爆破質(zhì)量。下一頁4.2.1 多排孔微差爆破一、孔網(wǎng)參數(shù)設(shè)計 3)超深 為了克服底盤抵抗線，鉆孔應(yīng)有超深，其值可按下式選取 L