第二章1-钻眼机具

1、凿岩机、煤钻机凿岩机、煤钻机凯嘉员工学院凯嘉员工学院王金龙王金龙第一节第一节 破岩原理与设备破岩原理与设备一一. . 破岩原理破岩原理1. 1. 冲击式破岩冲击式破岩 钻眼原理：钻眼原理：冲击（冲击功）冲击（冲击功）旋转旋转排粉排粉 适用于硬岩适用于硬岩 代表机具：凿岩机代表机具：凿岩机 冲击力 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

2、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。 2. 2. 旋转式破岩旋转式破岩 P23P23 钻眼原理：钻眼原理：压入（轴压）压入（轴

3、压）旋转切削旋转切削排粉排粉 适用于软弱岩层或煤层适用于软弱岩层或煤层 代表机具：煤电钻、手持帮锚机代表机具：煤电钻、手持帮锚机轴压力回转力矩适用于大直径、中硬岩，露天适用于大直径、中硬岩，露天深孔爆破深孔爆破 代表机具：潜孔钻机代表机具：潜孔钻机 。 3. 3. 旋转冲击式旋转冲击式 钻眼原理：钻眼原理： 冲击式和旋转式的结合冲击式和旋转式的结合压入（冲击功压入（冲击功+ +轴压）轴压）旋转旋转切削切削冲击冲击排粉排粉 两种破岩方法比较两种破岩方法比较二、常用的凿岩设备二、常用的凿岩设备 手持式手持式 机重机重20kg20kg以下以下 风动凿岩机风动凿岩机 气腿式气腿式 机重机重30kg30

4、kg以下以下 导轨式导轨式 机重机重353580kg80kg 向上式向上式 机重机重404045kg45kg 冲击式破岩冲击式破岩 电动凿岩机电动凿岩机 气腿式气腿式 机重机重2530kg2530kg 导轨式导轨式 机重机重30kg30kg以下以下 液压凿岩机液压凿岩机 导轨式导轨式 机重机重130130360kg360kg 内燃机内燃机 机重机重30kg30kg以下以下 煤（风）电钻煤（风）电钻 手持式手持式 机重机重18kg 18kg ，功率，功率1.2kw1.2kw 旋转式破岩旋转式破岩 电钻电钻 岩石电钻岩石电钻 导轨式导轨式 机重机重3540kg 3540kg 功率功率1.2kw1.

5、2kw 液压钻液压钻 导轨式导轨式 旋转冲击式旋转冲击式 潜孔钻机潜孔钻机 台车式（台车式（4646吨），架钻式（吨），架钻式（150150360kg360kg） 伞形钻架伞形钻架凿岩台车凿岩台车 风动凿岩机可分为风动凿岩机可分为低频、中频和高频低频、中频和高频。冲击频率在。冲击频率在20002000次次/min/min以下为以下为低频，低频，2000200025002500次次/min/min为中频，超过为中频，超过25002500次次/min/min为高频。国产气腿为高频。国产气腿凿岩机，除凿岩机，除YTPYTP2626等少数为高频外，均为低、中频凿岩机。等少数为高频外，均为低、中频凿岩机

6、。 手持式凿岩机目前使用很少手持式凿岩机目前使用很少。气腿式凿岩机（气腿式凿岩机（76557655即即Y YT-28T-28）因重量和手持式差不多，但有气因重量和手持式差不多，但有气腿支撑，可减轻体力劳动，在岩腿支撑，可减轻体力劳动，在岩巷掘进中应用较广。巷掘进中应用较广。 一）、凿岩机的构造与工作原理一）、凿岩机的构造与工作原理 风动凿岩机的构造风动凿岩机的构造 柄体柄体A A：进气进水管道、操作阀、气腿的调压阀和换向阀、水针。进气进水管道、操作阀、气腿的调压阀和换向阀、水针。 缸体缸体E E：阀柜阀柜D D、配气阀、配气阀C C、棘轮和旋转棒、棘轮和旋转棒B B、活塞、活塞F F、消音罩。

7、、消音罩。 机头机头H H：锤锤G G、转动套、转动套I I、钎卡和外壳。、钎卡和外壳。 1 1主机主机 22钎子钎子 3 3水管水管 44压气管压气管 5 5气腿气腿 66注油器注油器1. 1. 冲击机构：冲击机构：气缸气缸 + + 活塞活塞 + + 配气装置配气装置 冲程（活塞经重锤冲击钎尾）冲程（活塞经重锤冲击钎尾） 工作原理工作原理环阀配气环阀配气: Y-30,YT-23: Y-30,YT-23控制阀配气控制阀配气: YT-24, : YT-24, 2626无阀排气无阀排气: YTP-26: YTP-26回程回程 排气口排气口2. 2. 旋转机构：旋转机构：内棘轮内棘轮 + + 螺旋棒

8、螺旋棒 + + 活塞活塞 + + 转动套转动套 冲程冲程活塞直线运动，带动旋转棒旋转活塞直线运动，带动旋转棒旋转 回程回程旋转棒迫使活塞旋转，带动转动套、钎杆旋转旋转棒迫使活塞旋转，带动转动套、钎杆旋转 。无阀排气凿岩机无阀排气凿岩机 外棘轮式转钎机构外棘轮式转钎机构3. 3. 排粉系统：排粉系统： 风水联动注水机构风水联动注水机构开钻供水、开钻供水、停钻停水停钻停水 湿式排粉湿式排粉压力水，水压比风压压力水，水压比风压低低0.10.2MPa0.10.2MPa 强力吹扫炮眼系统强力吹扫炮眼系统 4. 4. 润滑系统：润滑系统：注油器，注油器，35ml/min 推进机构与架钻设备推进机构与架钻设

9、备1.1.气腿：推进气腿：推进 + + 架支架支 支设角支设角303050502. 2. 掘进凿岩台车：掘进凿岩台车： 钻臂架支钻臂架支3. 3. 伞钻：伞钻： 凿岩机的使用凿岩机的使用及时加油及时加油合适的轴推力（克服反冲）合适的轴推力（克服反冲）压气压力，大于压气压力，大于0.5MPa0.5MPa水压低于风压，供水不中断水压低于风压，供水不中断钎子质量好钎子质量好工业企业噪声卫生标工业企业噪声卫生标准准规定规定8585分贝为每天分贝为每天接触噪声接触噪声8 8小时的允许小时的允许界限，接触噪声的时间界限，接触噪声的时间每减小一半，可增加每减小一半，可增加3 3分贝，但最强不得超过分贝，但最

10、强不得超过115115分贝。分贝。 各型凿岩机的噪声各型凿岩机的噪声约为约为105105分贝（在空旷分贝（在空旷地方空打测得）。井下地方空打测得）。井下的噪声的噪声85%85%是排气噪声，是排气噪声，消音罩约降低消音罩约降低57分贝分贝 二）二）. . 液压凿岩机液压凿岩机1.1.构造构造 冲击机构：油缸冲击机构：油缸 + + 活塞活塞 + + 配油装置配油装置 （油压在（油压在10MPa10MPa以上）以上） 旋转机构：独立外回转机构旋转机构：独立外回转机构 液压马达带动齿轮液压马达带动齿轮 排粉系统：侧向供水排粉排粉系统：侧向供水排粉2.2.优缺点优缺点 钻速高（纯钻速钻速高（纯钻速232

11、3倍）倍） 可调整（功率可调整，钻凿较深和直径较大的孔）可调整（功率可调整，钻凿较深和直径较大的孔） 自润滑自润滑 可钻硬岩、大直径深眼可钻硬岩、大直径深眼 环卫好（噪音低环卫好（噪音低10151015分贝，分贝，9090分贝以下分贝以下，没有油雾水气），没有油雾水气） 。ZQS-65/2.5手持式气动钻机3. 帮锚杆钻机的适应性强，效率高，大大降低了工人劳动强度。 4. 集钻孔、搅拌、安装锚杆于一身。 1. 该帮锚机型体积小，重量轻，结构紧凑，操作简单，维护方便。2. 齿轮式气动马达，输出转矩大，运行稳定，噪音小，可靠性高。 5. 角度可任意调整，被成为“万向钻机”手持式锚杆钻机的特点二、产

12、品参数6 6. 工作原理工作原理压缩空气经过滤器、注油器、滤网，进入锚杆钻机。压缩空气经过滤器、注油器、滤网，进入锚杆钻机。开启马达控制阀，压缩空气驱动齿轮式马达，经齿开启马达控制阀，压缩空气驱动齿轮式马达，经齿轮减速，带动主轴顺时针方向旋转，调节把手控制轮减速，带动主轴顺时针方向旋转，调节把手控制马达的工作状态。马达的工作状态。湿式钻孔时开启水阀，冲洗水即经滤网、水管、主湿式钻孔时开启水阀，冲洗水即经滤网、水管、主轴内孔进入钻杆，冲洗钻孔，调节水阀的开启量，轴内孔进入钻杆，冲洗钻孔，调节水阀的开启量，即可调节水量的大小。即可调节水量的大小。1 1 、压缩空气工作应保持压缩空气工作应保持0.4

13、040.63MPa63MPa，在距钻在距钻机进气口机进气口5米左右测定。压缩空气要洁净干燥，米左右测定。压缩空气要洁净干燥，如含过量水分，会破坏气动马达内零件表面的如含过量水分，会破坏气动马达内零件表面的油膜，使润滑恶化，并使排气小孔内结冰，堵油膜，使润滑恶化，并使排气小孔内结冰，堵塞排气通道，使钻机不能正常运转。塞排气通道，使钻机不能正常运转。 为了排除压缩空气中的过量水分，压缩空为了排除压缩空气中的过量水分，压缩空气管路上要配置有效的气水分离装置，并在每气管路上要配置有效的气水分离装置，并在每次钻孔作业之前，排放积水。压缩空气管路上次钻孔作业之前，排放积水。压缩空气管路上还要配置注油器，保

14、证润滑。还要配置注油器，保证润滑。2 2 、湿式钻孔时冲洗水质要洁净，否则水路容易阻湿式钻孔时冲洗水质要洁净，否则水路容易阻塞，水压应保持塞，水压应保持0.6161.2MPa2MPa。如水压低了，影响岩屑。如水压低了，影响岩屑及时从钻孔中排出，从而不能取得理想的钻孔速度，及时从钻孔中排出，从而不能取得理想的钻孔速度，不能充分发挥钻机的效能。不能充分发挥钻机的效能。每次钻孔作业毕，应先每次钻孔作业毕，应先关闭水阀，再让钻机空运转一会，有利去水防锈。关闭水阀，再让钻机空运转一会，有利去水防锈。3 3、钻机作业时，禁止无油作业，本机应配用、钻机作业时，禁止无油作业，本机应配用FY200AFY200A

15、型悬挂式塑壳注油器。使用时，应调节出油量，润型悬挂式塑壳注油器。使用时，应调节出油量，润滑油耗量以每分钟滑油耗量以每分钟2 23 3毫升为宜。毫升为宜。4 4、检修气马达和传动箱体时，应对滚动轴承注以、检修气马达和传动箱体时，应对滚动轴承注以ZL-2ZL-2润滑脂。润滑脂。1313. 安全注意事项安全注意事项 钻孔前，必须确保顶板与煤帮的稳定，进行安全钻孔前，必须确保顶板与煤帮的稳定，进行安全作业作业。钻孔时，禁止用手去握持钻杆。钻孔时，禁止用手去握持钻杆。开眼位时，应开眼位时，应扶稳钻机，进行开眼作业。钻孔时，应均速加大人工扶稳钻机，进行开眼作业。钻孔时，应均速加大人工推力，避免因人工推力不

16、匀而造成的钻孔速度慢、卡推力，避免因人工推力不匀而造成的钻孔速度慢、卡钻、断钎、顶弯钻杆、崩裂钻头刃口等事故。钻、断钎、顶弯钻杆、崩裂钻头刃口等事故。 钻机加载和卸载时，会出现反扭矩。但均可把持钻机加载和卸载时，会出现反扭矩。但均可把持手把，取得平衡。严禁突然加载，在加载时操作者更手把，取得平衡。严禁突然加载，在加载时操作者更应注意站位，合理把握手把。应注意站位，合理把握手把。手持式锚杆钻机常见的故障及排除风煤钻钻眼工操作规程 1、必须持有效证件上岗，熟悉风煤钻的基本性、必须持有效证件上岗，熟悉风煤钻的基本性能和故障处理方法。能和故障处理方法。 2、认真学习作业规程，掌握规程规定的钻眼参、认真

17、学习作业规程，掌握规程规定的钻眼参数及安全要求。数及安全要求。 3、检查作业地点帮顶支护，找净浮石、危石。、检查作业地点帮顶支护，找净浮石、危石。 4、接风水管，用风水吹净管口内脏杂物，按头、接风水管，用风水吹净管口内脏杂物，按头连接牢固。连接牢固。 5、检查操作、运转、钻头、钻杆是否正常。、检查操作、运转、钻头、钻杆是否正常。 6、按标定的眼位规程规定角度、深度、数目进、按标定的眼位规程规定角度、深度、数目进行钻眼。行钻眼。风煤钻钻眼工操作规程7、钻眼中，发现有钻头合金片脱落、钻杆弯曲或、钻眼中，发现有钻头合金片脱落、钻杆弯曲或中心孔不导水时，必须立即更换。中心孔不导水时，必须立即更换。8、

18、随时注意煤岩帮、顶板，发现有片帮、冒顶危、随时注意煤岩帮、顶板，发现有片帮、冒顶危险，必须立即停钻处理。险，必须立即停钻处理。9、开眼时，钻头轻触煤壁再启动钻机，每钻一段、开眼时，钻头轻触煤壁再启动钻机，每钻一段要来回抽动几次钻杆，排除煤粉，防止卡钻。要来回抽动几次钻杆，排除煤粉，防止卡钻。10、钻眼时，先开水后启动；钻眼完毕，先关水、钻眼时，先开水后启动；钻眼完毕，先关水再抽出钻杆。再抽出钻杆。11、把风水管、钻杆、风煤钻撤至无淋水和支架、把风水管、钻杆、风煤钻撤至无淋水和支架完好的安全地点，摆放整齐。完好的安全地点，摆放整齐。麻花钎子麻花钎子 钻头（直径钻头（直径4242、3232） 主刃主刃1 1、主刃夹角、主刃夹角、 副刃副刃2 2、副刃夹角、副刃夹角 主副刃夹角：主副刃夹角：9012090120o o 刃角刃角 ：钻煤时为：钻煤时为6060o o，