井巷鑿巖技術(shù)與設(shè)備培訓(xùn)課件(ppt 47頁).ppt

1、1,第二章 鑿巖技術(shù)與設(shè)備,井巷工程一般采用鉆眼爆破法掘進 本章內(nèi)容主要圍繞鉆鑿炮眼的機具，主要介紹炮眼的鉆鑿原理和常用的鉆眼機具。 煤礦炮眼的鉆鑿機具常以壓風作為動力，本章最后介紹了空氣壓縮機的基本知識及其壓風的供應(yīng)和輸送。,2,開挖方法,（1）鉆眼爆破法,（2）機械掘進法,3,鉆爆法施工掘進工序：鉆 眼裝藥聯(lián)線放炮通風裝巖運輸支護 工具設(shè)備：鑿巖機炸 藥局部扇風機 裝巖機錨、噴、網(wǎng)、架； 煤電鉆 雷管、放炮器、風筒 礦車電機車、礦車,淺 孔：深度小于2.5m，直徑小于42mm； 中深孔：深度2.54m，直徑小于50mm； 深 孔：深度大于4m，直徑大于50mm。,4,本章內(nèi)容,第一節(jié) 破巖

2、原理與設(shè)備 第二節(jié) 鑿巖機構(gòu)造與工作原理 第三節(jié) 鉆眼工具 第四節(jié) 空氣壓縮機及壓風供應(yīng),5,本章主要參考書,高爾新主編. 爆破工程. 徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社. 1999年7月. 定價：32.00元. p529 王樹仁，程玉生編. 鉆眼爆破簡明教程 .徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社. 1989年7月. 定價：2.35元. TD23/W-759。,6,第一節(jié) 破巖原理與設(shè)備,1. 沖擊式破巖。鉆眼原理：沖擊（沖擊功）旋轉(zhuǎn)排粉。適用于硬巖。代表機具：鑿巖機,沖擊力,一、破巖原理,7,2. 旋轉(zhuǎn)式破巖。鉆眼原理：壓入（軸壓）旋轉(zhuǎn)切削排粉。適用于軟弱巖層或煤層。代表機具：煤電鉆,軸壓力,回轉(zhuǎn)力矩,8,適用

3、于大直徑、中硬巖，露天深孔爆破 代表機具：潛孔鉆機 。,3. 旋轉(zhuǎn)沖擊式。鉆眼原理：沖擊式和旋轉(zhuǎn)式的結(jié)合。壓入（沖擊功+軸壓）旋轉(zhuǎn)切削沖擊排粉。,9,兩種破巖方法比較,10,二、常用的鑿巖設(shè)備,手持式 機重20kg以下 風動鑿巖機 氣腿式 機重30kg以下 導(dǎo)軌式 機重3580kg 向上式 機重4045kg 沖擊式破巖 電動鑿巖機 氣腿式 機重2530kg 導(dǎo)軌式 機重30kg以下 液壓鑿巖機 導(dǎo)軌式 機重130360kg 內(nèi)燃機 機重30kg以下 煤電鉆 手持式 機重18kg ，功率1.2kw 旋轉(zhuǎn)式破巖 電鉆 巖石電鉆 導(dǎo)軌式 機重3540kg 功率1.2kw 液壓鉆 導(dǎo)軌式 旋轉(zhuǎn)沖擊式

4、潛孔鉆機 臺車式（46噸），架鉆式（150360kg）,傘形鉆架 鑿巖臺車,11,12,KQ-200型重型潛孔鉆機。 鉆機在孔外，負責鉆具的進退和回轉(zhuǎn)；產(chǎn)生沖擊功的沖擊器在孔內(nèi)，因此鉆速不因鉆孔深度的增加而降低。 鉆孔直徑200220mm，孔深19m，鉆孔速度1218m/h。適用于大型露天礦山,13,第二節(jié) 鑿巖機的構(gòu)造與工作原理,風動鑿巖機可分為低頻、中頻和高頻。沖擊頻率在2000次/min以下為低頻，20002500次/min為中頻，超過2500次/min為高頻。國產(chǎn)氣腿鑿巖機，除YTP26等少數(shù)為高頻外，均為低、中頻鑿巖機。,手持式鑿巖機目前使用很少。氣腿式鑿巖機因重量和手持式差不多，但

5、有氣腿支撐，可減輕體力勞動，在巖巷掘進中應(yīng)用較廣。,一、風動鑿巖機的構(gòu)造與工作原理,14,風動鑿巖機的構(gòu)造 柄體A：進氣進水管道、操作閥、氣腿的調(diào)壓閥和換向閥、水針。 缸體E：閥柜D、配氣閥C、棘輪和旋轉(zhuǎn)棒B、活塞F、消音罩。 機頭H：錘G、轉(zhuǎn)動套I、釬卡和外殼。,主機、釬子、水管、壓氣軟管 氣腿和注油器,15,1. 沖擊機構(gòu)：氣缸 + 活塞 + 配氣裝置 沖程、回程,工作原理,環(huán)閥配氣: Y-30,YT-23 控制閥配氣: YT-24, 26 無閥排氣: YTP-26,排氣口,活塞前端面,配氣閥片,16,2. 旋轉(zhuǎn)機構(gòu)：內(nèi)棘輪 + 螺旋棒 + 活塞 + 轉(zhuǎn)動套 沖程活塞直線運動，帶動旋轉(zhuǎn)棒旋

6、轉(zhuǎn) 回程旋轉(zhuǎn)棒迫使活塞旋轉(zhuǎn)，帶動轉(zhuǎn)動套、釬桿旋轉(zhuǎn) 。,17,3. 排粉系統(tǒng)： 風水聯(lián)動注水機構(gòu)開鉆供水、停鉆停水 濕式排粉壓力水，水壓比風壓低0.10.2MPa 強力吹掃炮眼系統(tǒng),18,4. 潤滑系統(tǒng)：注油器，35ml/min,懸掛式：懸掛在風管彎頭處，容油量較??；,落地式：放在離鑿巖機不遠的進風管中部，容油量較大,19,推進機構(gòu)與架鉆設(shè)備,1.氣腿：推進 + 架支。支設(shè)角3050 2. 掘進鑿巖臺車：鉆臂架支,20,鑿巖臺車,國產(chǎn)CGJ-2型鑿巖臺車，配備兩臺YT24鑿巖機，軌輪式 風動馬達絲杠推進， 直流電動機驅(qū)動軌輪行走,21,22,及時加油 合適的軸推力（克服反沖） 壓氣壓力，大于0.

7、5MPa 水壓低于風壓，供水不中斷 釬子質(zhì)量好,工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標準規(guī)定85分貝為每天接觸噪聲8小時的允許界限，接觸噪聲的時間每減小一半，可增加3分貝，但最強不得超過115分貝。 各型鑿巖機的噪聲約為105分貝（在空曠地方空打測得）。井下的噪聲85%是排氣噪聲，消音罩約降低57分貝,鑿巖機的使用,23,1.構(gòu)造 沖擊機構(gòu)：油缸 + 活塞 + 配油裝置（油壓在10MPa以上） 旋轉(zhuǎn)機構(gòu)：獨立外回轉(zhuǎn)機構(gòu) 液壓馬達帶動齒輪 排粉系統(tǒng)：側(cè)向供水排粉 2.優(yōu)缺點 鉆速高（純鉆速23倍） 可調(diào)整（功率可調(diào)整，鉆鑿較深和直徑較大的孔） 自潤滑 可鉆硬巖、大直徑深眼 環(huán)衛(wèi)好（噪音90分貝以下，沒有油霧水氣）

8、。,二、液壓鑿巖機,24, 適用條件：煤及 f3 的巖層。 構(gòu)造：散熱風扇 + 開關(guān)手柄 + 電動機 + 減速器 + 釬套筒 電壓127v，功率1.22.0kW（多為1.2kW），轉(zhuǎn)速2700轉(zhuǎn)/分。 通過二級加速器：外殼為鋁合金鑄造，密封防爆。 軸推力：人力推頂 。,三、旋轉(zhuǎn)式鉆眼機械煤電鉆,25,適用范圍： 用于煤礦井下及其周圍介質(zhì)中有甲烷、煤塵等爆炸性混合物氣體的環(huán)境中，在交流50Hz，電壓為127V的供電網(wǎng)絡(luò)中，在回采及掘進工作面對中硬和硬煤層鉆眼之用。 產(chǎn)品特點：1、結(jié)構(gòu)緊湊，型式多樣，有普通型、強力型、濕式型等。 2、扭矩大，適合中硬和硬煤層鉆眼。,ZM系列礦用隔爆型手持式煤電鉆,

9、26,第三節(jié) 鉆眼工具,一、鑿巖機的釬子,1. 整體釬子：,27,2. 組合釬子,一字形：速度快、制造和修磨簡單、磨損快、 易夾釬 形狀 十字形：速度慢、孔圓 釬頭 X、Y形及球齒形：硬巖鉆眼 材料 釬頭體：合金鋼，55SiMnMo、40MnMoV 釬 刃：鎢鈷類合金 。,28,29,a) 鑲KO型硬質(zhì)合金片; b) 鑲K1型硬質(zhì)合金片 標準直徑十字形釬頭,釬頭結(jié)構(gòu)參數(shù),刃角，110o 隙角，3o 弧形釬刃，180mm曲率半徑 釬頭直徑，3843mm 排粉溝,30,釬肩：環(huán)形（六角形釬桿）、耳形（圓形釬桿） 組成 釬尾：108mm1.0mm（淬火硬度HRC4955） 中心孔： 釬桿 端面形狀:

10、中空六角形B22、B25； 中空圓形D32、D38（重型導(dǎo)軌式鑿巖機） 材料： ZKT7、ZKT8 ZK8Cr、ZK55SiMnMo 釬頭和釬桿的連接：錐形連接，錐角度為7，插入深度2438mm （留有過渡縫隙68mm） 能量傳遞效率和釬桿、釬頭壽命,31,麻花釬子 鉆頭 主刃1、主刃夾角、 副刃2、副刃夾角 主副刃夾角：90120o 刃角 ：鉆煤時為60o，硬煤或軟巖時為75o或更大 麻花鉆桿：菱形或矩形，T7或T8鋼 傳遞軸壓和扭矩，螺旋溝槽排粉，螺距一般為7080mm 。,二、電鉆釬子,32,33,以錨桿支護為核心的錨噴支護，錨、梁、網(wǎng)支護，錨索支護，桁架錨桿支護以其安全、高效、經(jīng)濟的優(yōu)

11、越性在煤礦巷道支護中得到廣泛的推廣應(yīng)用。據(jù)不完全統(tǒng)計，到2004年底，我國國有煤礦巖巷錨噴支護率大于90%，煤巷錨桿支護率達到55%。 錨桿支護是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其安全、可靠性不僅取決于正確的設(shè)計方法和施工工藝，而且還取決于配套機具及材料的選擇。,我國煤礦巷道錨桿支護 配套機具及材料,34,1.我國錨桿鉆機的發(fā)展歷程 我國煤礦巷道錨桿鉆機的發(fā)展至今已有近50年的歷史，無論是巖巷錨桿鉆機還是煤巷錨桿鉆機，都是在引進、消化、吸收國外技術(shù)的基礎(chǔ)上結(jié)合我國實際情況研究、開發(fā)、改進、提高，從而形成了具有我國特色的錨桿鉆機產(chǎn)業(yè)。我國錨桿鉆機的發(fā)展，大致可分為三個階段見表1。,35,表1 我國錨桿鉆機發(fā)

12、展的三個階段,36,表1 我國錨桿鉆機發(fā)展的三個階段（續(xù)）,37,表1 我國錨桿鉆機發(fā)展的三個階段（續(xù)）,38,圖1 電動錨桿鉆機結(jié)構(gòu)簡圖 1-防爆電機 2-減速器 3-鉆桿 4-袋式捕塵器 5-鉆頭 6-支撐桿 7-把手,39,圖2 氣腿式鑿巖機推進及支撐原理示意圖,RL,R,-RH,RT,40,圖3 MGJ-1型錨桿鉆機結(jié)構(gòu)簡圖,41,圖4 機載錨桿鉆機,42,圖5 機載式臨時支護裝置,43,2.煤礦錨桿鉆機的現(xiàn)狀 液壓、氣動錨桿、錨索鉆機品種齊全，已形成系列化，在單體、輕型系列產(chǎn)品已完全取代進口產(chǎn)品，完全滿足國內(nèi)市場的需求，并開始外銷。 新材料（輕型復(fù)合材料）已逐步在鉆機中得到運用，產(chǎn)品

13、質(zhì)量、性能、可靠性基本達到國外同類產(chǎn)品20世紀90年代末的水平。且價格僅為國外同類產(chǎn)品的1/31/4。,44,骨干生產(chǎn)廠已建立了完善的配件供應(yīng)、維修、技術(shù)服務(wù)體系。 我國煤礦錨桿鉆機以單體為主，臺車式、機載式掘錨一體化機組至今沒有定型產(chǎn)品，仍處于試驗研究階段。 現(xiàn)有手持式、支腿式幫錨桿鉆機在幫孔施工，錨固劑安裝上仍很困難，必須研制全方位錨桿鉆孔安裝機。 目前國內(nèi)錨桿鉆機生產(chǎn)市場十分混亂，質(zhì)量、價格差異大。,45,圖6 齒輪式氣馬達頂板錨桿鉆機 圖7 柱塞式氣馬達頂板錨桿鉆機,46,液壓泵站,主油管,油馬達,推進缸,操縱手把,圖10 MYT系列鉆機主要結(jié)構(gòu)示意圖,47,第四節(jié) 空氣壓縮機及壓風供

14、應(yīng),空氣壓縮機亦稱壓風機，是礦山四大固定設(shè)備之一（通、壓、排、提升）。通過空氣壓縮機，可將自由空氣壓縮到所需要的壓力而成為壓縮空氣，用以驅(qū)動風動機具，如風鉆、風鎬、抓巖機、風水泵、空氣錘、鉚釘機、鍛釬機等。在礦山巖巷開拓中廣泛應(yīng)用的噴混凝土技術(shù)，也是用壓縮空氣做噴射動力的。此外，礦山還經(jīng)常用壓縮空氣進行清理水倉，驅(qū)動副井上、下口的風動操車設(shè)備和主井上、下口風動裝、卸載設(shè)備。因此，必須設(shè)置多臺空氣壓縮機組成的壓縮機站，以滿足對壓氣的需求。,48,空氣壓縮機優(yōu)點： （1）在有沼氣的礦井中，可以避免因電動機具產(chǎn)生的電火花而引起的瓦斯爆炸； （2）不會因為過載而損壞機具。適用于鉆削堅硬巖石的沖擊式和負載變化很大的風動工具； （3）壓縮空氣可進行能量儲存，不凝結(jié)，輸送方便； （4）壓縮空氣以及風動機具排出的空氣，不污染環(huán)境，并有助于井下的通風。 盡管空壓機和風動機具的效率較低，風動機具工作時的震動和噪聲較大，但是，有上述優(yōu)點，因而空壓機仍然廣泛地應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)中。,49,一、空氣壓縮機及其附屬裝置,空氣壓縮機站的設(shè)備包括以下四部分： （1）空氣壓縮機：除空壓機外，還包括中間冷卻器、油潤滑系統(tǒng)等裝置。 （2）拖動裝置：一般采用電動機，并附有啟動和保護