工程爆破施工机械----凿岩机

1、 爆破工程师的能力，不是只会对孔爆破工程师的能力，不是只会对孔网参数的计算，更多体现在爆破的施工网参数的计算，更多体现在爆破的施工组织，而爆破施工组织的重要环节是钻、组织，而爆破施工组织的重要环节是钻、爆、挖、运。爆、挖、运。 钻机、装药机、铲装机、运输机械是钻机、装药机、铲装机、运输机械是我们爆破的主旋律。我们爆破的主旋律。 本次课程学习目标1、掌握各类施工设备的性能2、必须掌握的钻机的特点及适用条件3、了解各类施工机械的构成13.1 钻孔机械分类13.1.1按凿岩原理分类（1）冲击回转式（2）旋转碾压式（3）回转切削式按原始驱动动力分类 气（风）动气（风）动 液压液压 电动 内燃机 水压

2、气液联动 六种类型。按工程用途分类 露天钻孔机械 地下钻孔机械 水下钻孔机械。 露天钻孔机械主要有凿钻机、牙轮钻机、潜孔钻机和凿钻钻车； 地下钻孔机械主要有凿钻机、潜孔机械、牙轮钻机、隧道掘金钻车和采矿凿岩钻车； 水下钻孔机械主要有固定支架水上作业平台、漂浮式钻孔爆破作业船与作业平台、支腿升降式水上钻孔作业平台 气动凿岩机是目前国内凿岩应用最广、数量最多的凿岩工具。但由于其能量利用率极低。凿岩速度慢、噪声很大、有被液压凿岩机逐渐取代的趋势 1.21 气动凿岩机械 A 手持式凿岩机 B 气腿式凿岩机 C 向上式凿岩机 D 导轨式凿岩机 手持式：直径20-40mm；深度小于5m；气压0.4-0.6

3、MPa;气腿式: 直径32-45mm; 深度小于6m；气压0.4-0.6MPa;导轨式：直径34-80mm; 深度5-8m；最大达30m;气压0.4-0.6MPa气动凿岩机的主要指标手持钻机的效率（手持钻机的效率（m/台班）台班） 利用锤头周期性地给钎头以一个轴向利用锤头周期性地给钎头以一个轴向力力，在此轴向力，在此轴向力冲击力的作用下，钎冲击力的作用下，钎头凿入岩石一个深度头凿入岩石一个深度，其破碎的岩石面积，其破碎的岩石面积为为。为了形成一个圆形的炮孔，钎。为了形成一个圆形的炮孔，钎子每冲击一次之后，还须回转一个角度子每冲击一次之后，还须回转一个角度，然后再进行新的冲击，相应的破碎面积为然

4、后再进行新的冲击，相应的破碎面积为。如此重复运动，即形成一个具有。如此重复运动，即形成一个具有一定深度的钻孔。一定深度的钻孔。在两次冲击之间留下来的扇形岩瘤，在两次冲击之间留下来的扇形岩瘤，将借钎头切削刃上所产生的水平分力将借钎头切削刃上所产生的水平分力T剪剪碎。碎。此外，为保证钎子持续有效地进行凿此外，为保证钎子持续有效地进行凿岩作业，还必须把凿岩过程中形成的粉尘岩作业，还必须把凿岩过程中形成的粉尘从炮孔中及时地排出。从炮孔中及时地排出。 柱齿型钎头柱齿型钎头 十字型钎头 一字型钎头一字型钎头 7655牌和牌和YT27型气腿式型气腿式凿岩机主要用于各类矿山、凿岩机主要用于各类矿山、铁路、水利

5、建设和国防石铁路、水利建设和国防石方工程中的凿岩作业。方工程中的凿岩作业。 手持式气腿式伸缩式导轨式76 行程mm55 缸经mmYT23,24,25(重量) 气动气动凿岩机的凿岩机的主要主要组成机构组成机构 冲击配气机构冲击配气机构转钎机构转钎机构推进机构推进机构排粉系统排粉系统润滑系统润滑系统操纵机构操纵机构Pneumatic Rock Drill 13.1.4 气动凿岩机钻具 浅孔凿岩机的钻具包括钎头和钎杆，中深孔的钎具除钎头和钎杆以外，还有连接套和钎尾。 A 钎头 B 钎杆 钎杆的作用是把钎尾传来的冲击能量、回转扭矩和冲洗介质传给钎头。 C 接杆钎的连接套 连接套的作用是用于钎杆与钎杆、

6、钎杆与钎尾之间的连接，使凿岩钎具形成一个传递凿岩能量的整体。 D 钎尾 钎尾的作用是插入凿岩机转动套筒内，将凿岩机的冲击能量、回转扭矩和冲击介质传递给钎杆和钎头。1、 潜孔钻机作业示意图 潜孔钻机可在中硬或中硬以上(f8)的岩石中钻孔。它与凿岩机一样，都有冲击、转动、排碴和推进的凿岩成孔过程，同属冲击转动式冲击转动式钻孔钻孔。如同外回转凿岩机一样，具有独立的回转机构和冲击机构，不同的是潜孔钻机的冲击机构冲击器装于钻杆的前端，潜入孔底，随钻孔的延伸而不断推进。潜孔钻机即因冲击器潜入孔底而得名。 潜孔钻机不象凿岩机接杆钻进那样，能量损失能量损失随钎杆的加长而增加，因而能打深孔、大孔；应用于井下钻孔

7、时，同凿岩机相比，由于冲击器深入孔内作业，工作面噪音噪音大大降低；应用于露天钻孔时，同钢绳冲击式钻机相比，钻孔速度钻孔速度提高23倍，机械化程度较高，辅助作业时间少，提高了钻机作业率；潜孔钻机重量较轻，机动灵活，投资费用低，特别是能钻斜孔，有利于控制矿石的品位、增加边坡的稳定性、消除根底、提高爆破质量。 按作业环境的不同，有井下潜孔钻机井下潜孔钻机和露天潜孔钻机露天潜孔钻机两大类型。露天潜孔钻机，按钻孔直径和重量的大小，有轻型、中型和重型三种。 潜孔钻机的钻具包括钻杆、冲击器和钻头钻头。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

8、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。 钻杆的作用是把冲击器送至孔底，传递扭矩和轴压力，并通过其中心孔向冲击器输送压气。井下潜孔钻机的钻杆较短，长度一般为8001300mm，钻完一个深孔需要几十根钻杆。露天潜孔钻机一般只有二根钻杆，接杆可钻1518m深的孔。 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。 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

9、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2535m/s.。 用无缝钢管制做.传递扭矩承受轴压中空通风Drill Hammer 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。国产冲击器主要有有阀冲击器和无阀冲击器两种类型，它们的技术特征列于表41。 在钻孔过程中，钻头上端承受活塞的冲击，下端打击在岩石上，同时还承受着轴压、扭矩和岩碴的磨蚀作用，受力状态极其复杂。

10、影响钻头工作性能和使用寿命的因素很多，包括钻头的结构设计和钻头体材质的选择；硬质合金的质量、形状、固齿工艺以及钻头使用和修磨制度等等。 因此，要求钻头材料具有较高的动载荷强度和优良的耐磨性；结构上应利于压气进入孔底以冷却钻头和排除岩碴；形状简单，易于制造；钻头重量与活塞重量之比应尽可能接近于 1，以提高冲击能量的传递效率。受力受力状态状态要求要求影响影响因素因素钻头是传递冲击能量，钻头是传递冲击能量，直接破碎岩石的具直接破碎岩石的具。 在钻头工作面上用机械的方法压入头部为球形的硬质合金柱，故又称之为球齿形钻头。柱齿钻头便于根据受力状况合理地布置合金柱。边缘部分速度快、阻力大，可以镶嵌较多的合金

11、柱，使每个齿负担凿岩面积大致相等，有利于提高钻进速度和钻头寿命；钻头体通常做成整体式，便于加工和使用，与分体式相比，能提高能量传递效率；钻头与冲击器之间多采用花键联接，传递的扭矩大、受力均匀、磨损小、寿命长。 为了使钻头端面上所有柱齿达到均匀磨损并防止卡钻，J-200B型钻头头部加工成近似球体，边齿的倾角设计成45，使边齿突出较多，有利于提高钻头寿命;此外，还在钻头体周边上铣了一些小缺口，从减少钻头与孔壁的接触面积，减少摩擦，防止卡钻。 MODEL JW DTH BUTTON BITS计算机辅助的设计，设计精度高； 活塞是唯一运动件，结构简单，维修方便； 无阀配气结构，使用寿命长； 耗风量小，

12、钻进效率高； 选用优质材料，先进工艺加工而成，质量可靠。 冲击器型号 Drill Hammer Models KQW系列方向摆角露天潜孔钻 井下潜孔钻机用于井下钻孔作业。在无底柱井下潜孔钻机用于井下钻孔作业。在无底柱分段崩落采矿法中，用于钻扇形爆破深孔分段崩落采矿法中，用于钻扇形爆破深孔；在掘在掘进天井、通风井时，用于钻吊灌穿绳孔进天井、通风井时，用于钻吊灌穿绳孔；在掘进在掘进平巷或各种碉室时，用于钻中深爆破孔。国产井平巷或各种碉室时，用于钻中深爆破孔。国产井下潜孔钻机的技术特征列于表下潜孔钻机的技术特征列于表4-3。 回转供风机构由风马达12、减速箱11和风接头、钻杆接头等组成。 推进调压机

13、构由推进气缸7、滑板10支架13、滑架14组成。用螺栓将回转供风机构和支架联接在滑板上。钻具以一定轴压作用于孔底，实现凿岩推进。调节气缸的进气压力，便可实现在合理轴压力下钻孔。 操纵阀21上有三个手把。左手把控制风马达，有正、反、停三个位置;中间手把控制推进气缸的往复运动，有进、退、停三个位置；右手把控制开动冲击器的气水混合物，有开、闭两个位置；供水量由水阀来控制。 凿岩支柱由上顶盘2、支柱3、横轴16、升降螺栓17、手摇绞车20等组成。使用时根据碉室高度调整升降螺柱，使支柱顶紧在顶板和底板上。横轴有三件，组合起来使用，以适应不同的孔向。升高或降低钻机则用手摇绞车来实现。 CTQ160 潜孔液

14、压钻车与国际先进水平的大孔径潜孔液压钻车(瑞典阿特拉斯公司H261型钻车)处同等使用水平。 推进长度 1.2m 钻孔深度70m钻孔偏差 0.5m 回转头扭矩3000Nm最大钻孔直径 165mm 作业范围360全方位总功率 45KW 主要技术指标主要技术指标推进器装有双液压夹头及卸钻杆液压板手，使接卸钻杆方便、快捷。 该机适用于大中型矿山大直径深孔凿岩，也是铁路隧道，水利工程以及其它地下工程施工的最适宜设备。它 采用大扭矩液压马达直接驱动技术和全轮驱动的自行走机构，有大于25的超强爬坡能力，结构紧凑，机动灵活，可360全方位钻孔。主要部件为进口名厂产品，可完全替代进口钻机。 JZ-150型主要技

15、术性能指标型主要技术性能指标钻孔直径：F16mmF254mm钻孔深度：100m空载推进速度：10m/min回转速度：o32rpm行走速度：o4.5km/h 无级可调推进力：044000N 连续可调回转扭矩(正转)：03400Nm 连续可调(反转)：o5600Nm爬坡能力：25钻孔角度：o360台班效率：40m/班偏斜率：1外形尺寸(长宽高)：43501580X2360mm总重量：5200kg YGZ100.YGZ170导轨式独立回转式凿岩机导轨式独立回转式凿岩机 型号型号YGZ100YGZ170重量重量(kg)100170长长*宽宽*高高890*316*310974*326*427冲击耗气量冲

16、击耗气量(L/s)108130回转耗气量回转耗气量(L/s)83100凿孔直径凿孔直径(mm)50-8065-100凿孔深度凿孔深度(m)2530特点特点：YGZ170与与CL15钻车配套钻车配套,主要主要用于露天矿山及水电用于露天矿山及水电.交通等工程交通等工程,特别特别适用于中硬或坚硬岩石上钻凿多方位适用于中硬或坚硬岩石上钻凿多方位炮孔炮孔.YGZ100与与FJY27钻架配套钻架配套.采用了特殊的无阀式配气机构和高采用了特殊的无阀式配气机构和高效率回转减速机构的设计效率回转减速机构的设计.安装了消声装置和回转驱动气马达安装了消声装置和回转驱动气马达与其合理的配置与其合理的配置 DRIFTE

17、R DRILLS重量重量(kg) 114长长*宽宽*高高(mm) 1680*620*2500柱架最高高度柱架最高高度(m) 2.7柱架最低高度柱架最低高度(m) 2.5耗气量耗气量(L/s) 27推进长度推进长度(m) 1推进力推进力(N) 1470气管内径气管内径(mm) 25注油器机型注油器机型 FY500 用于地下工程，可完成垂直面内多方位炮孔的用于地下工程，可完成垂直面内多方位炮孔的凿岩作业。凿岩作业。FJZ25A型凿岩柱架与型凿岩柱架与YG40凿岩机配套凿岩机配套 TC136双柱式钻架 重量重量(kg) 500长长*宽宽*高高(mm) 2200*976*1500柱架最高高度柱架最高高

18、度(m) 1.8柱架最低高度柱架最低高度(m) 0.7耗气量耗气量(L/s) 275(含凿岩含凿岩机机)推进长度推进长度(m) 1.5推进力推进力(N) 14700气管内径气管内径(mm) 38注油器机型注油器机型 FY500 适用于钻凿全方位岩锚孔.预裂孔及石方工程中的中深爆破孔. TC136型双柱式钻机与YGZ100型凿岩机配套 型号型号FJY25AFJY27重量重量(kg)620750长长*宽宽*高高(mm)1725*940*20501725*1675*2050气顶最高高度气顶最高高度(m)35003500耗气量耗气量*(L/s)209(含凿岩含凿岩机机)275(含凿岩含凿岩机机)推进长

19、度推进长度(m)1.21.5推进力推进力(N)300014700适用断面适用断面2.5*2.5-3*32.5*2.5-3*3钻架前后摆角钻架前后摆角()2020注油器容量注油器容量(L)55 DZYY22型液压凿岩机是手型液压凿岩机是手持式凿岩机，适用于钻凿各种岩持式凿岩机，适用于钻凿各种岩石。该机重量轻，操纵机构集中，石。该机重量轻，操纵机构集中，启动灵活，工作平稳可靠，噪音启动灵活，工作平稳可靠，噪音低，效率高，寿命长，使用维修低，效率高，寿命长，使用维修方便。此项目为地质矿产部方便。此项目为地质矿产部“八八五五”攻关项目攻关项目 DZYY22技术参数技术参数 机重机重(kg) 24工作压

20、力工作压力(MPa) 10-12冲击频率冲击频率 (Hz) 50转数转数 (r/min) 0-300 扭矩扭矩 (Nm) 30装机容量装机容量 (kW) 12 DZYG25型液压凿型液压凿岩机岩机与钻车配套使用与钻车配套使用，使用于中硬和坚硬岩石使用于中硬和坚硬岩石上钻凿炮孔。上钻凿炮孔。 冲击冲击机构机构旋转旋转机构机构DZYG25技术参数技术参数 油压油压 (MPa) 14-18.5 额定冲击功率额定冲击功率 (kW) 5.5 冲击频率冲击频率 (Hz) 50回转压力（最大）回转压力（最大）(MPa) 10转数转数 (r/min) 0-300最大扭矩最大扭矩 (Nm) 120 DZYG28

21、型液压凿型液压凿岩机是导轨式独立回转岩机是导轨式独立回转凿岩机，该机凿岩机，该机与钻车配与钻车配套套用于中硬和坚硬岩石用于中硬和坚硬岩石上钻凿任意方向炮孔，上钻凿任意方向炮孔，输出功率可调三档输出功率可调三档 额定冲击功率额定冲击功率 (kW) 7.5工作压力工作压力 (MPa) 15-24 冲击频率冲击频率 (Hz) 40-53回转压力（最大）回转压力（最大）(MPa) 10转数转数 (r/min) 0-300最大扭矩最大扭矩 (Nm) 200旋转旋转机构机构冲击冲击机构机构DZYG28技术参数技术参数 DZYG38B DZYG38B型液压凿岩机型液压凿岩机是采用液压驱动、独立回转是采用液压

22、驱动、独立回转的凿岩机。与液压钻车配套的凿岩机。与液压钻车配套使用，适用于中硬和坚硬岩使用，适用于中硬和坚硬岩石上钻凿任意方向炮孔。活石上钻凿任意方向炮孔。活塞行程和冲击频率可调，以塞行程和冲击频率可调，以适应不同硬度岩石，使用钎适应不同硬度岩石，使用钎杆直径杆直径3838或或4545毫米，主要用毫米，主要用于深孔钻进及露天凿岩作业，于深孔钻进及露天凿岩作业，钻孔直径为钻孔直径为65-12565-125毫米。毫米。 该机是一种高效节能，可该机是一种高效节能，可长期稳定工作的新型凿岩设长期稳定工作的新型凿岩设备。稳定工作指标是备。稳定工作指标是60006000延延米不拆机检修，达到了瑞典米不拆机

23、检修，达到了瑞典AtlasCOP1238MEAtlasCOP1238ME同等水平。同等水平。 技术参数技术参数机重机重 (kg) 150冲击机构压力冲击机构压力 (MPa) 15.0-21.5 回转压力（最大）回转压力（最大）(MPa) 11扭矩（最大）扭矩（最大） (N-M) 500或或700冲击频率冲击频率 (Hz) 40-60回转速度回转速度 (r/min) 0-300安装功率安装功率 (kW) 45 YYG150和和YYG110型（原型（原SCOP1238、SCOP1032）液压）液压凿岩机是我国引进瑞典凿岩机是我国引进瑞典ATLAS COPCO（阿特拉斯（阿特拉斯科普科）科普科）公司

24、液压凿岩机成套生产技术制造的。这两种类型的液压凿岩公司液压凿岩机成套生产技术制造的。这两种类型的液压凿岩机，经过国内外众多用户使用，证明使用可靠、性能优良，是机，经过国内外众多用户使用，证明使用可靠、性能优良，是近代凿岩机具的最新成就。近代凿岩机具的最新成就。 YYG系列液压凿岩机：主要用于主要与钻车配套，用于系列液压凿岩机：主要用于主要与钻车配套，用于各种矿山巷道掘进中的凿岩作业，也广泛应用于铁路、水利各种矿山巷道掘进中的凿岩作业，也广泛应用于铁路、水利建筑和国防石方工程中。建筑和国防石方工程中。 各种类型液压凿岩机的结构、组成和工作原理基本相似。各种类型液压凿岩机的结构、组成和工作原理基本

25、相似。YYG80-1型液压凿岩型液压凿岩机是由冲击器与外回转转钎机构组合而成机是由冲击器与外回转转钎机构组合而成(图图2-21)。冲击器采用活冲击器采用活塞双腔回油、塞双腔回油、滑阀配油的工滑阀配油的工作原理。作原理。转钎机构由液压马达转钎机构由液压马达14、小齿轮小齿轮15和大齿轮和大齿轮5、转、转动套动套3等构成。大齿轮通等构成。大齿轮通过转动套带动钎尾转动。过转动套带动钎尾转动。可传递扭矩可传递扭矩150Nm，转钎，转钎速度为速度为0一一300r/min。可。可以以 实现旋转冲击凿岩。实现旋转冲击凿岩。 凿岩时，可凿岩时，可通过水套向通过水套向钻孔内供除钻孔内供除尘用水。冲尘用水。冲击功

26、与转钎击功与转钎速度可根据速度可根据岩石条件分岩石条件分别调节。别调节。冲程：高压油经油口冲程：高压油经油口P、阀腔、阀腔H、G，油，油孔孔a进入缸体进入缸体2后油室后油室A，活塞，活塞1在高压在高压油作用下，快速向前运动。缸体前油室油作用下，快速向前运动。缸体前油室M的油经油孔的油经油孔e、阀腔、阀腔K、Q流回油箱。流回油箱。在冲程末端，油室在冲程末端，油室A和冲程推阀孔和冲程推阀孔b接接通，高压油进入阀座通，高压油进入阀座4左油室左油室E，推动，推动阀芯阀芯3 向右移动，油流换向。与此同时，向右移动，油流换向。与此同时，活塞高速冲击钎尾，冲程结束。活塞高速冲击钎尾，冲程结束。 回程：高压油经油口回程：高压油经油口P、阀腔、阀腔H、K、回程进油口回程进油口e进入缸体前油室进入缸体前油室M，推动，推动活塞作回程运动。油室活塞作回程运动。油室A的油经过孔的油经过孔a、G、N流回油箱。活塞回程至一定位置，流回油箱。活塞回程至一定位置，进油口进油口e和回程推阀孔和回程推阀孔d联通，回油路联通，回油路O与阀左端油室联通，阀体向左移动，与阀左端油室联