凿岩穿孔机械的分类及选型配套
古河凿岩机械介绍
古河凿岩机械介绍古河凿岩机械是一种矿山、隧道、道路建设等领域常用的凿岩设备，具有高效、节能、安全等优点，被广泛应用于矿山、隧道、道路建设等各个领域。
本文将介绍古河凿岩机械的原理、种类、特点和使用注意事项等。
一、古河凿岩机械的原理古河凿岩机械是通过回转、冲击等方式进行凿岩的设备，主要由机架、转子、钻木、电机等部分组成。
该设备利用高速旋转的转子带动钻头进行冲击，将岩石破碎、削减并清除，从而达到凿岩的目的。
同时也可以实现平整、铣槽、打孔等多种操作。
二、古河凿岩机械的种类按照工作原理，古河凿岩机械可分为旋转式和锤击式两种。
1、旋转式：该机械较为常见，利用旋转的钻头对岩石进行破碎，旋转通常不超过1000r/min，结构简单，使用方便。
2、锤击式：该机械使用冲击发生器对岩石进行撞击，能够对较硬的岩石进行有效的凿岩作业。
三、古河凿岩机械的特点1、高效：古河凿岩机械采用高能量冲击技术，能够高效地凿石。
2、节能：该设备能够利用机床本身的能量，减少能源浪费。
3、安全：古河凿岩机械具有较高的安全性，在使用过程中不会造成较大的伤害。
4、精准：该设备具有精度高、定位准确、孔径规则性好等特点，能够保证准确的凿岩效果。
5、多功能：古河凿岩机械不仅具有破岩功能，还可以实现凿槽、打孔等多种操作。
四、古河凿岩机械的使用注意事项1、操作人员在使用机械前，必须了解并掌握机械的工作原理、操作规程和维护方法等相应知识。
2、在操作时需要佩戴适当的工作服、手套等防护用品，以避免较大的伤害。
3、在机械的运行过程中，必须按照机械的规定进行操作，不得随意更改操作方式和参数。
4、在机械维护和保养时，需要确保机械处于停止状态，并断开电源。
5、在机械停止使用后，需要对机械进行清洗和维护，以保证机械的正常使用寿命和凿岩效果。
总之，古河凿岩机械是一款高效、节能、安全、多功能的凿岩设备，具有广泛的应用范围，能够满足不同领域、不同工作的需求。
在使用过程中，需要严格按照操作规程和使用注意事项，以保证准确、高效、安全的凿岩作业。
地下采矿凿岩机械的分类和应用
： ．
Ｓｃｉ ｅｎ ｃｅ ａｎ ｄ Ｔｅｃ ｈｎ ｏｌ ｏｇ ｙ Ｉ ｎ ｎｏｖ ａｔ ｉ ｏｎ Ｈｅｒ ａｌ ｄ
工 业 技 术
地 下采 矿 凿岩机 械 的分 类和应 用
吕辉
（ 内蒙古煤矿设计研究院有 限责任公司 内蒙古自治 区呼和浩特
０ １ ０ ０ １ ０ ）
摘 要： 在地下施工中， 凿岩机械发挥着越 来越大的作用。 文章主要是对地下采矿凿岩机械的分类和应用进行了简单的分析。 关键词： 采矿 凿岩 设备
械 的 发展 还 是很 不理 想 的 。
方式 分为轨轮式 、 履带式 和轮胎式 。 按 用 过了鉴 定 。 我国 矿 山采用 的 中深 孔凿 岩设 备
途 分 为 掘进 凿岩 台车 （ 钻车） 和 采矿 凿岩 台 主 要是 气 动 凿 岩设 备 。 近年来， 少数 大 型 地 车。 按 辅 助设 备可 以 分 为支 腿 式 、 钻架式 、 下 矿 山引进 了国外 全液 压 采矿 钻 车 。 该机 钻
小断面长大水工、电力隧洞施工设备选型配套
小断面10~20m2长大水工、电力隧洞施工设备的选型与配套技术比选一、开挖设备配套1、土质隧道由于土质较软，可用小型挖机直接挖掘，轮廓出来后，采用煤电钻人工修整成型。
短进尺多循环，立拱、喷锚支护必须及时跟上。
开挖设备配套为：1台小挖机+1个简易台架+3把煤电钻。
2、基岩隧道采用传统钻爆施工工艺，风钻打孔，人工装药，然后爆破。
根据围岩等级，每循环进尺在1.5米~2米。
开挖设备配套为：1台20立方空压机+3~4把风钻+1个简易台架。
二、出碴设备配套本隧道出碴为无轨运输，根据装碴设备的不同，出碴设备配套目前有两种取向：1、扒渣机+农用车；2、装载机+农用车。
1、设备的选型1.1 扒渣机选型：按行走方式，扒渣机分为轮胎式和履带式；按输料方式又可分为皮带式和刮板式。
出碴能力方面，外型尺寸受限于隧道开挖净空，可选择的有80型和100型。
本隧道首台选的是80型，第二台调整为100型，均为轮胎皮带式，长6米，功率20.5KW，行走速度3公里/小时。
1.2 装载机选型：根据隧道断面尺寸(3.1米*3.6米)，装载机可选择20型或30型。
因30型车身较宽（2.52米），洞内两侧又布置有风水管和电线，有效净空仅2.9米，行驶中，车身两侧与洞壁有效间距仅0.2米，对驾驶员操作熟练度要求较高，且存在长距离(最长160米)的倒车，行驶中很难避免擦碰，操作较难掌控，故我项目选择了20型装载机，功率80KW，车宽2.1米，斗容1.2m3。
1.3 农用车选型：根据本工程特点，小型出碴车基本属于一次性投入，再利用价值不高。
从经济性角度出发，选择了价廉的农机产品，根据隧道开挖断面净空，选择了北汽福田产的716系列农用翻斗车，功率45KW，车宽1.8米，货箱容积3.0m3。
2、效能及经济性分析(因运输车没争议，故只比选装碴设备)2.1 数据采集以2013年10月6日，进口段装载机出碴的一次实测为例：2.1.1 围岩情况及运输条件：岩洞，隧道总进尺274米，错车洞中线距洞口147米，距掌子面127米，隧底平坦，无弯道，出洞100米即弃渣。
隧道工程机械列表
隧道施工机械一、凿岩台车凿岩台车是吧几台凿岩机支架安装在同一台车上，也可同时进行多个钻眼的施工.可作为其他工序的工作台。
凿岩机台车一般用于地质条件较好，基本不要临时支护的大断面的隧道工程。
其特点是劳动强度低,钻孔速度高，钻孔平均速度达20~30(cm/min），钻杆长，可钻深孔而无须接杆,定向性好，机动性好。
分类：台车行走机构有轨道、履带及轮胎式三种.国产凿岩台车以轨道及轮胎式较多。
轨行式台车车体一般为门架式，故常称门架式凿岩台车。
其上部有2～3层工作平台，能安装多台（可达21台)凿岩机；下部能通过装碴机、运输车辆及其他机具。
这种台车具有钻眼、装药、支护、量测等多种功能。
它是为了适应大断面隧道施工的需要，同时克服手持式凿岩机钻眼效率低的缺点而发展起来的，在铁路隧道和水工隧洞施工中被推广应用。
在车体上安装数个钻臂(用以安装凿岩机，一般1～4台)的可自行的凿岩机械设备.钻臂能任意转向，可将凿岩机运行至工作面上任意位置和方向钻眼（孔）.钻眼（孔）参数更为准确、钻进效率高、劳动环境大大改善。
台车动力分机械式和液压式，后者应用较多，自动化程度高,整个钻眼（孔）程序由电脑控制.[1］在发展过程中，起初采用风动凿岩机的梯架式凿岩台车，逐步为用液压凿岩机的门架式凿岩台车所代替.轮胎式和履带式凿岩台车主要由柴油机驱动,安装2~6台高速凿岩机，车体转弯半径小,机动灵活,效率高,一般用于矿山平巷掘进,也可用于隧道及地下工程的开挖。
二、全断面隧道掘进机全断面隧道掘进机是一种在岩层中直接开挖隧道的机械，它的特点是用机械法破碎切削岩石，刀盘直径与开挖隧道的直径大小相适应，挖掘与出渣同时进行。
与钻爆法相比,施工速度快，质量高，少衬砌，少支护,能节约人力、物力,安全可靠。
掘进机的类型：三、喷锚机械和钢模台车混凝土喷射机：混凝土喷射机（shotcrete machine ，concrete sprayer）:利用压缩空气将混凝土沿管道连续输送，并喷射到施工面上去的机械。
工程爆破施工机械----凿岩机
KQL大孔径履带式露天潜孔钻机
露天潜孔钻机
KQ-200型露天潜孔钻机
KQ-200型露天潜孔钻机
4.5 井下潜孔钻机
井下潜孔钻机的用途
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；在掘 进天井、通风井时，用于钻吊灌穿绳孔；在掘进 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4-3。
CTQ500履带式潜孔钻车
三 导轨式凿岩机
YGZ100.YGZ170导轨式独立回转式凿岩机
·特点： ·YGZ170与CL15钻车配套,主要用于露
天矿山及水电.交通等工程,特别适用于 中硬或坚硬岩石上钻凿多方位炮孔.
·YGZ100与FJY27钻架配套. ·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. ·安装了消声装置和回转驱动气马达 与其合理的配置
型号 重量(kg)
YGZ100 100
YGZ170 170
DRIFTER DRILLS
长*宽*高
890*316*310 974*326*427
冲击耗气量(L/s)
108
130
回转耗气量(L/s)
83
100
凿孔直径(mm)
50-80
65-100
凿孔深度(m)
25
30
导轨式凿岩机外观举例
导轨式凿岩机工作状态
型号 XXX 重量 kg 耗气量 m3/min-1 钻孔直径 mm 钻孔深度 m 钎尾尺寸 mm×mm 工作压力 MPa 适用岩石 XXX
Y24 YT24
24
24
≦3.0 ≦4.0
34-42 34-42
5
5
22×108 22×108
地下采矿凿岩机械的分类和应用
地下采矿凿岩机械的分类和应用作者：吕辉来源：《科技创新导报》 2013年第10期吕辉（内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司内蒙古自治区呼和浩特 010010）摘?要：在地下施工中，凿岩机械发挥着越来越大的作用。
文章主要是对地下采矿凿岩机械的分类和应用进行了简单的分析。
关键词：采矿凿岩设备中图分类号：TD23 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）04（a）-00-01凿岩机械包括凿岩机、凿岩台车、钻机以及辅助凿岩设备等。
是指在矿山作业中，用于钻凿岩孔的机械。
在地下施工中，凿岩机械发挥着越来越大的作用。
随着科学技术的迅猛发展，凿岩机械得到了很大发展。
但是相对于国外来说，我国的采矿凿岩机械的发展还是很不理想的。
1 我国矿山凿岩设备使用现状在我国矿山开采设备的研究方面。
目前我国矿山生产使用的设备很多都是粗放型的。
有些是模仿测绘国外产品，未掌握核心技术。
以中南大学、北京科技大学等为主的高校及相关科研院所对凿岩机械的发展提供了技术上的支持。
中南大学在纯国产化液压凿岩设备研制中成果比较突出。
CGJ2Y 钻车、KZL120 型露天液压钻车、YYG250 重型液压凿岩机、CGJS-2YB 铁路隧道半断面钻车都是由中南大学研制的。
这些成果在机构上有创新，而且形成了有特色的理论研究和设计方法。
湖南山河智能机械股份有限公司与中南大学智能机械研究所立项开发SWDA165 高性能一体化液压潜孔钻机，填补我国空白，产品性能达到国际先进水平。
我国几家凿岩机械制造企业为我国钻凿设备发展做出了一定的努力。
但这些相对于国外的凿岩机械的发展还是有很大的差距的。
我国凿岩设备产品与进口产品相比还存在热平衡、油温过高、可靠性等问题。
在使用保养与维护意识等方面也需要提高。
但是进口设备产品价格昂贵，备品、备件供货周期长。
总之，我国凿岩设备随着设计的进一步完善，加上精益制造，市场前景还是很好的。
在我国矿山凿岩设备的使用方面，矿山凿岩设备的使用情况并不理想。
凿岩机分类(一)
凿岩机分类(一)凿岩机分类及说明1. 手持式凿岩机•操作便捷，可以用于室内外凿岩作业•适用于地下工程、建筑拆除等小型岩石凿削任务•动力一般采用电动或气动，可以根据需求选择不同功率的机型2. 固定式凿岩机•安装在机械设备上，需要在凿岩区域进行定位和安装•适用于大型岩石凿削工作，如隧道建设、矿山矿石开采等•动力来源有电动、液压或压缩空气等多种选择3. 隧道凿岩机•是一种专门用于隧道工程的大型凿岩设备•配备强劲的动力系统和高效的凿岩机构，能够应对复杂的隧道地质条件•可以根据隧道形状和工作需求选择不同结构和尺寸的机型4. 液压凿岩机•利用液压系统实现岩石凿削，具有高效、精确和安全等优点•适用于各类岩石凿削任务，尤其在硬岩地层中表现出色•可以根据需要使用不同型号的液压凿岩机，以满足不同工作场景的需求5. 振动凿岩机•利用超高频振动装置对岩石进行打击破碎•适用于较硬的岩石凿削，破碎效果好，操作简单•一般是手持式的小型凿岩机，适用于室内外小型工程凿岩作业6. 水凿机•利用高压水射流冲击岩石，实现凿岩目的•适用于需要保持岩石原貌的凿岩任务，如文物修复等•在环保要求较高的工程中应用广泛，可根据岩质硬度和复杂程度选择合适的水凿机型7. 微爆破凿岩机•采用低能微爆破技术，通过喷射推进剂产生微爆破效果•适用于需要精确控制破碎范围的凿岩任务，如市区拆迁、桥梁修建等•操作简单、安全性高，可高效完成凿岩工作8. 自动化凿岩机•应用人工智能、机器学习等技术，具备自主凿岩能力•适用于大规模凿岩作业，可以提高工作效率和安全性•需要预先设定工作参数和目标，可实现自主巡航和智能决策以上是针对“凿岩机”的相关分类及说明，这些分类根据凿岩机的不同特点和应用领域进行了细分。
在选择凿岩机时，可以根据具体的工程需求和岩石性质，选择适合的机型。
第一章矿山钻孔机械设备
4、凿岩机功率
风动凿岩机的功率，指的是它的冲击功率。 因此当活塞冲击功和冲击频率计算以后，即可用下式计算凿岩机的功率
5、扭矩
凿岩机的扭矩用来克服凿岩过程中作用在钎头和钎杆上的岩石的阻力矩， 以保证钎杆转动，进行连续作业。 扭矩是风动凿岩机的主要技术指标之一。 对于内回转的凿岩机，其扭矩大小与凿岩机回程时的气缸压力、螺旋棒 角度，以及材料性质有关，对外回转的凿岩机，其扭矩由单独的风马达发出， 与凿岩机内部结构无关。
上 向 式 凿 岩 机 外 形 图
YSP45型凿岩机外貌
导轨式凿岩机外形图
3、气腿凿岩机：结构较为复杂，以7655（YT23)型气腿凿岩机为例简介 。
气腿类型： 配用FT-160型气 腿；
最大轴向推力：
160千克力； 最大推进行程：
7655型气腿式凿岩机外形图
1362mm。
1-手柄；2-柄体；3气缸；4-消音器；5-钎卡；6-钎杆；7-机头； 8-连接螺栓；9-气腿连接轴；10-自动注油器；11-气腿
3、冲击频率
冲击频率是指活塞每分钟对钎杆的冲击次数。 在其它各项性能参数一定的情况下，凿岩效率与冲击频率成正比。 因此冲击频率也是表明凿岩机工作能力的重要性能参数之一。
在计算冲击频率时，除前述一般假定外，还假定活塞在压气作用 下，初速度为零，然后以等加速度运动。
• 活塞工作行程时间
• 活塞返回行程时间
1、平巷掘进中的应用：平巷凿岩台车钻凿掘进炮眼。凿岩台车与装 载、转载、运输设备配合使用，可以组成机械化作业线。 2、分段崩落法采矿：国产CTC700型自行轮胎式凿岩台车得到了广 泛的应用。台车配用重型导轨式凿岩机，采用接杆凿岩，它可钻 凿扇形和向上平行中深孔。台班生产能力可达150—200米。 3、露天矿中的应用：凿岩台车可作为中小型矿山的穿孔设备。在大 型矿山，凿岩台车从事辅助作业 (清理边邦、清除根底和二次破 碎等)。
岩石掘进机划分标准
岩石掘进机划分标准按驱动方式划分机械式岩石掘进机：使用旋转钻头或其他机械装置破碎岩石。
液压式岩石掘进机：使用液压冲击器或锤头破碎岩石。
气动式岩石掘进机：使用压缩空气冲击器或锤头破碎岩石。
按用途划分隧道掘进机（TBM）：专用于挖掘隧道，具有高效率和安全性。
路面掘进机（SRM）：用于移除道路表面，便于维修或更换。
矿用掘进机：在矿山中开采矿物，具有耐用性和耐磨性。
按掘进方式划分全断面掘进机：一次性挖掘岩石的整个断面。
盾构机：在挖掘时形成管道或隧道结构，同时提供支撑和保护。
钻爆法掘进机：先使用钻机钻孔，然后放置炸药爆破岩石。
按掘进直径划分小直径掘进机：掘进直径小于1米，用于钻孔或小规模挖掘。
中直径掘进机：掘进直径在1-3米之间，用于隧道或矿山开采。
大直径掘进机：掘进直径大于3米，用于大型隧道或地下设施建设。
按掘进环境划分硬岩掘进机：专用于挖掘坚硬度高的岩石，具有强大的凿岩能力。
软岩掘进机：专用于挖掘软度低的岩石，掘进效率高。
水下掘进机：能够在水下作业，用于开挖水下隧道或挖掘水下资源。
按自动化程度划分手动掘进机：需要操作员手动控制和操作。
半自动掘进机：部分功能自动化，如控制掘进速度和方向。
全自动掘进机：高度自动化，能够自动掘进和控制掘进参数。
按其他标准划分电源类型：电力、柴油或液压。
悬挂方式：履带式、轮胎式或悬臂式。
掘进头类型：滚刀式、盾构式或爆破式。
掘进深度：浅层或深层。
特殊用途：地震勘探、石油和天然气开采。
值得注意的是，岩石掘进机可能同时属于多个划分标准。
例如，一台用于隧道掘进的掘进机可能是全断面、硬岩和全自动的。
第2章 凿岩钻孔机械与凿岩方法
二、凿岩（孔）方法
1）冲击式钻孔法 2）旋转式钻孔法 3）旋转冲击式钻孔法 4）滚压式钻孔法
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中国矿业大学力建学院
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三、几种常用凿岩方法的工作原理
1）冲击式钻孔法
钻眼过程：冲击→转动→排粉 冲击力PD 适用于硬岩的钻孔过程 凿岩机是冲击式钻孔法的代表机具
冲击式凿岩过程
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水下钻孔
凿岩机 牙轮钻机 潜孔钻机 凿岩钻车 风动凿岩机 液压凿岩机 内燃凿岩机 电动凿岩机 固定支架水上作业平台 漂浮式钻孔爆破作业平台 支腿升降式水上钻孔作业平台
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2.常用凿岩钻机及其配件
爆破工程实践中常用的凿岩钻机包括： 1）气动凿岩机 2）液压凿岩机 3）凿岩钻（台）车：露天、地下 4）潜孔钻机 5）牙轮钻机 6）水下钻孔设备
孔，深孔；可提供最优的轴推力；凿岩效率高。 件。 3)凿岩机与钻臂配套使用可实现凿岩机械化和自动化。 缺点：是设备投入较大，维修保养操作要求较高。 2)可远离工作面一人操纵多台凿岩机，明显改善工作条
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适用范围：
掘进钻车主要用于：矿山巷道、硐室掘进；铁路、
适宜打向上60 ～ 90度炮孔。
钻孔深度5 ～ 8m，孔径40 ～ 80m为宜。
导轨式凿岩机(主视图)
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浅孔和中深孔凿岩工具
主要包括：钎头、钎杆
钎头
种类和特点 ：按硬质合金形状 分为：刃片、球齿式。 • 刃片：单刃片：一字形；多刃 片：三刃形、十字形、X字形。 • 柱齿式钎头，按柱齿数区分。
隧道施工机械设备选型
隧道施工机械设备选型1. 引言隧道施工是基础设施建设中重要的工程环节之一。
在隧道施工中，机械设备的选型直接关系到工程质量、效率和安全。
本文将介绍隧道施工中常用的机械设备，并对其选型进行分析和比较。
2. 目前常用的隧道施工机械设备根据不同的施工需求和隧道特点，隧道施工机械设备可以分为多个类型。
以下是目前常用的隧道施工机械设备：2.1 掘进机掘进机是隧道施工中最常用的设备之一。
它能够在地下进行快速、准确的开挖工作。
根据隧道类型不同，可以选择不同类型的掘进机，如盾构机、硐室顶进式掘进机等。
2.2 土方机械土方机械主要用于隧道开挖后的土方处理工作。
它可以对挖掘出的土石进行清理、运输、堆料等工作。
常见的土方机械有推土机、装载机、铲斗挖掘机等。
2.3 运输设备运输设备用于将隧道内的材料和设备进行运输。
其中，隧道内的材料包括土石、混凝土、钢筋等；而设备包括掘进机、土方机械等。
常见的运输设备有皮带输送机、隧道专用运输车等。
2.4 配电设备配电设备主要用于隧道施工现场的电力供应和管理。
它负责供电和控制隧道施工中的各种机械设备。
常见的配电设备有配电板、电缆、发电机组等。
3. 隧道施工机械设备选型的考虑因素3.1 施工条件在进行机械设备选型时，首先需要考虑的是施工条件。
包括隧道类型、隧道尺寸、地质条件等因素，这些因素将直接影响机械设备的选型和使用效果。
3.2 施工要求不同的隧道施工项目有不同的施工要求。
例如，有些隧道需要保持较高的施工速度，而有些隧道要求施工质量较高。
在选型过程中，要根据施工要求确定机械设备的性能指标。
3.3 经济性机械设备选型还需要考虑经济性。
这包括设备的购买成本、维护成本、使用寿命等因素。
经济性的评估不仅考虑设备本身的投资，还需要考虑设备在施工中的实际收益和综合效益。
3.4 安全性隧道施工是危险性较高的工程环节，机械设备的安全性是选型过程中必须考虑的重要因素。
安全性包括设备的防护措施、操作人员的安全培训等方面。
凿岩机3——公路施工机械
4、钎尾：有钎肩、 凸台和无钎肩三种， 分别用于手持式、 导轨式，向上式 （见图2-10）。要 求钎尾淬火硬度小 于活塞硬度，钎尾 端面平整并与轴线 垂直。
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三
钎头与钎杆的连接
用锥形连接 （仅用于浅眼）锥 顶角θ=3~7°；余隙 为6~8mm，图中 A=h=24mm。这种 连接加工、使用简 单，能量损失小， 但θ角必须严格控制。
又当从两牙—一牙接触岩石时，钻头 高度上升h值。 h称为钻头的冲击振幅，原理是：在强 大静压下，加上冲击振幅产生的冲击载荷， 使岩石被压剪破坏
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（2）软岩
因h值的减少，以刮削破岩为主。上 述计算是柱齿没有切入岩石时的情况，硬 岩中切入岩石较浅，实际h值与以上理论 的相差不大。而软岩中因切入深度大，实 际上r值的作用减小。 h值很小，所以冲击效果差，则宜用铣 齿钻头，当牙轮钻头转动时，由于公转使 齿尖与岩面产生滑动，以刮削为主破岩。
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第六节
凿岩工具
向岩石传递凿岩机冲击和回转能量的工具是钎子。 目前常用的钎子有整体钎子和组合钎子。 整体钎子是将钎杠和钎头做成一体，他适用于软岩 和小直径浅孔的钻孔工作。使用这种钎子时，需有大量 的储备钎子，但钎头磨损后，需要大量的磨修工作和搬 运工作；同时材料消耗也大。 组合钎子的钎头是活装在钎杠上的，其钎头磨损后， 只需要更换和修磨钎头即可，同时还可以用较好的材料 制造钎头以提高钎头使用寿命。
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2、牙轮的破岩原理
（1）硬岩中冲击振幅h的产生和作用 如图；牙轮滚动时，由一个齿接触(h 增大)—两齿(h减小)—齿接触（h增大）的 交替过程。
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设R为牙轮距柱齿处的半径,r为柱齿高 度，a为两相邻齿尖之距。显然从一牙接 触—两牙接触时，钻头高度下降值：
浅谈水利水电工程中的凿岩机械分类
浅谈水利水电工程中的凿岩机械分类摘要：凿岩机械是水利水电工程中最常见的机械。
其种类繁多，特性各异。
了解凿岩机械特性，便于设备选型，有助于合理进行施工组织设计，同时又便于造价工作人员准确计算其台时费。
关键词：凿岩机械破岩造孔方式作业动力配置方式凿岩机械广泛用于水利水电、矿山、交通、建材、国防等工程的凿岩作业。
水利水电工程涉及的土石方开挖、锚固支护和基础处理，均离不开凿岩机械。
随着我国水电工程建设的发展和科技的进步，涌现出了各式各样的凿岩机械，而且人们对于凿岩机械的称呼也是五花八门，很多水利水电从业者更是对凿岩机械的分类或名称知之甚少。
1凿岩机械简介水利水电工程中，常见的凿岩机械大致上可以分为钻小直径潜孔的小型凿岩机械、钻中小直径中深孔的中型凿岩机械和钻大孔径深孔的大型凿岩机械。
小型凿岩机械常见的是手持式风钻和气腿式风钻，如手持式风钻Y24，气腿式风钻YT28。
小型凿岩机械其钻孔直径一般20mm～40mm，孔深在6m以下。
中型凿岩机械常见的有各种钻架钻机、导轨钻机、多臂钻台车、履带式台车，如潜孔钻QZJ100B、锚固钻机YG80、阿特拉斯三臂钻、CM351、阿特拉斯D7等。
中型凿岩机械钻孔直径一般40mm～165mm，孔深15～40m，是目前应用最为广泛的凿岩机械。
大型凿岩机械常见的有冲击钻机、回转钻机等，如反井钻机LM300。
大型凿岩机械钻孔直径一般在150mm以上，孔深可达300m。
凿岩机械由4部分组成：1）底盘，包括机架、行走机构、回转机构和动力驱动装置等；2）工作机构，包括凿岩机、钻臂、给进机构、钻杆和钻头；3）辅助装置，包括排渣集尘系统、空气压缩机等；4）操作和电气系统。
2凿岩机械分类凿岩机械的种类很多，有按用途分的，比如地质勘探岩心钻机、石油钻探钻机、工程地质钻机等；有按钻进深度分的，比如潜孔钻机、中孔钻机、深孔钻机等；有按装载方式分的，比如滑撬式、履带式、轮胎式等；有按破岩造孔方式分的，比如回转式、冲击式、冲击回转式；有按作业时动力配置方式分的，比如潜孔钻和液压钻。
钻孔桩设备选用及施工方法
设备、工艺的选用钻孔桩成孔的方法可分为冲击钻孔、回转钻孔和旋挖钻孔。
施工中常用的钻机为冲击钻机、回转钻机和旋挖钻机。
1、冲击钻机冲击钻孔主要适用于卵（漂）石土、岩层中钻孔。
其主要机具设备大致分为两类：一类为冲击钻孔整套设备，本身配有钻架、起吊及冲击等设备；一类为由带有离合器的双筒卷扬机组成的简易冲击钻具，其钻架由简易杆件组成。
按照泥浆的循环方式，冲击钻又可分为冲击正循环钻和冲击反循环钻。
2、回转钻机回转钻孔可分为正循环回转钻孔、反循环回转钻孔。
其特点是泥浆循环方式不同，压入泥浆为正循环，抽泥浆为反循环。
正循环适用于黏土，粉土，细，中、粗砂等各类土层；反循环适用于黏性土、砂性土、砂卵石和风化岩层，但卵石粒径不得超过钻杆内径的2/3，且含量不大于20%。
3、旋挖钻机旋挖钻机适用于砂性土、砂卵石和风化岩层，目前国内常用的为德国生产的BG系列旋挖钻机和意大利生产的R系列旋挖钻机。
二、方案比选冲击钻的垂直度比较好，但是由于冲击力较大，容易塌孔，充盈系数偏大，冲击振动对周围声音较大，影响人们休息。
动力功率大，耗电量高，再则钢丝绳消耗大。
成孔速度慢，效率低。
回旋钻施工无噪音，无震动，无挤压；机具设备简单，操作方便，费用较低，但成孔速度慢，效率低，用水量大，泥浆排放量大，污染环境，扩孔率较难控制。
旋挖钻成孔速度快、质量高。
该钻机为全液压驱动，电脑控制，能精确定位钻孔、自动校正钻孔垂直度和自动量测钻孔深度，最大限度地保证钻孔质量。
伸缩杆不仅钻孔传递回钻力矩和轴向压力，而且利用本身的伸缩性实现钻头的快速升降，快速卸土，以缩短钻孔辅助作业的时间，提高钻孔进效率。
环保特点突出，施工现场干净。
履带底盘承载，接地压力小，适合各种工况，在施工场地内行走移位方便，机动灵活。
自带柴油动力，缓解施工现场店里不足的矛盾，并排除了动力电缆造成的安全隐患。
同时该钻机配合不同钻具,适用于干式（短螺旋）或湿式（回转斗）及岩层（岩心钻）的成孔作业,还可配挂长螺旋钻、地下连续墙抓斗、振动桩锤等，实现多种功能。
露天矿采矿潜孔钻机设备选型
露天矿采矿潜孔钻机设备选型前言已知条件:1、已知:南露天煤矿2012年全年生产1850万吨原煤2、煤密度为: 1.38g／cm3,硬度f≥63、剥离废岩：7100万m2，硬度f=6～104、全年爆破，煤的孔径：150mm，岩石的孔径：250mm5、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、计算所需钻孔的数量（四舍五入）3、列出两种钻机的技术规格和工作参数（列表）参考项目：1、岩石的类型2、全年的爆破量3、传爆参数4、参考同类型的矿山的设备经验5、厂家提供的设备技术规格及工作参数6、要求维护方便选型与计算一、钻具结构的选择(一) 、钻头原则: 合理的钻头能够获得较大的钻进速度和合理1、坚硬岩石凿岩比功较大，每个柱齿和钻头都承受较大额度载荷。
要求钻头体和柱齿具有较高的强度。
2、在可钻性比较好的软岩中钻进时，凿岩速度较快，相对排渣较大，这就要求钻头就有较高的排渣能力，最好选用三翼型或四翼型。
3、在节理比较发育的破碎中钻进时，为减少偏斜，最好选择导向型较好的中间凹陷型或凸出型钻头。
4、在含粘土的岩石凿岩时，中间排渣孔出常常被堵死，最好选用侧排渣钻头。
5、在韧性比较好的岩石中钻孔时，最好选用契形齿钻头。
(二) 、钻孔直径及流通截面的选取1、增大孔径-----传爆效率高2、环形截面积宽10～25mm，排渣效率高3、钻杆的壁厚应保证一定的刚度和强度，厚壁一般在4—7mm。
(三) 、冲击器的选取1、根据工作压气的压力等级合理选择相应等级的冲击器。
2、根据钻孔直径选择相应型号的冲击器。
3、根据岩石坚固性选择相应冲击器，建议软岩使用高频低能型。
二、钻机的工作参数合理的匹配1、转矩1) 要求：保证钻头每次冲击后进入新的工作面，不至于干磨钻头。
2) 合理的与钻头工作参数有关。
2、扭矩1) 要求：能够使钻头克服孔低的摩擦与剪切阻力，孔壁的阻力防止卡钻。
2) 扭矩与孔深、岩性、孔径、硬度和节理发育程度成正比。
11、凿岩机械产品类组划分表
类
组
产品名称
11.凿岩机械
（1）凿岩机
1）凿岩机
2）内燃凿岩机
3）液压凿岩机
4）电动凿岩机
（2）钻车
5）露天钻车
6）掘进钻车
7）采矿钻车
（3）钻机
8）潜孔钻机（车）
9）潜孔冲击器
10）回转钻机Biblioteka （4）凿岩辅助设备11）气腿
12）水腿
13）油腿
14）手摇支腿
15）钻架
16）气动撬浮机
45）铸型用冲击器
46）地下穿孔机
27）冲击式雕刻机
28）气挫刀
29）气动油枪
30）气动钳
31）气动封口机
（3）气动马达、气动机械
32）叶片式气动马达
33）活塞式气动马达
34）齿轮式气动马达
35）透平式气动马达
36）气动油泵
37）气动予供油泵
38）气动水泵
39）气动隔膜泵
40）气动吊
41）气动铰车
42）气动打桩机
43）气动涂油机
44）气动搅拌机
8）气板机
9）回转气动除锈器
10）回转式气动震动器
11）气剪刀
12）气锯
13）气动雕刻机
14）气铣刀
15）气动捆扎机
（2）冲击式气动工具
16）气镐
17）气铲
18）气动铆钉机
19）顶把
20）气动捣固机
21）冲击式气动除锈器
22）气冲剪
23）气动订合机
24）气动打钉机
25）气动扎网机
26）冲击式气动震动器
17）注油器
18）集尘器
19）磨钎机
20）气动灯
21）劈石机
采掘机械(钻孔机械)
外棘轮4装在机头中，内装螺母与冲击活塞2上的螺旋槽 3配合棘爪5装在机头内，借助弹簧顶在外棘轮齿槽内。 活塞上有直花键6，与转动套7配合，活塞返回行程带 动钎杆旋转。 螺旋槽与花键槽开在活塞杆上，削弱活塞杆强度。
第一章 钻孔机械
3．排屑机构 用水冲洗排除孔内岩屑的机构。 凿岩机驱动后，压力水经水针进入钎杆中心孔直通炮孔 底，同时少量气体从螺旋棒或花键槽经钎杆渗入炮孔底部， 与冲洗水一起排除孔底岩屑。 凿深孔和向下凿孔时，孔底岩屑不易排出，扳动操纵手 柄到强吹位置，使凿岩机停止冲击，停止注水，压缩空气 按强吹气路从操纵阀孔进入，经气缸气孔、机头气孔、钎 杆中心孔渗入孔底，实现强吹，把岩屑泥水排除。
第一章 钻孔机械 (1)单腔回油套阀式冲击机构 活塞两端和配油阀两端的受压面积都不相同，受压面积 小的一端始终处于高压，另一端由活塞和配油阀互相控制 交替进油和回油，使活塞往复移动→冲击钎尾。
第一章 钻孔机械
冲击活塞返回行程中带动钎杆转过一定角度，转角大小 取决于螺旋杆导程与活塞行程，一般为10 ° ～15°。 内回转转钎机构特点: 合理利用活塞返回行程的能量来转动钎杆，零件少，结 构紧凑，工作可靠。 转钎转矩受到限制，棘爪等零件易于磨损。
第一章 钻孔机械 (2)外回转(独立回转)转钎机构 多用于重型导轨式气动凿岩机。
第一章 钻孔机械
环状阀配气机构 1-压气入口；2-气道；3-配气阀；4-气缸后腔；5-活塞； 6-排气口；7-气动前腔；8-气路通道
冲击行程：压缩空气进入气缸后腔推动活塞，当活塞前 进到关闭排气孔6时，气缸前腔成为密封腔，压力随活塞 前移而上升→压力通过气孔作用于配气阀后腔，当压力超 过压缩空气压力时配气阀换位。 返回行程：压缩空气进入前腔，活塞返回，待活塞关闭 排气口后，后腔压力上升，推动配气阀换位。 配气阀的不断换位使活塞往复运动，冲击钎尾。
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凿岩穿孔机械的分类及选型配套
2013-10-19 16:56:17| 分类：默认分类| 标签：|举报|字号大中小订阅
凿岩穿孔机械
在土石方工程施工中，钻爆法仍是最常用的施工方法。
近几年来随着爆破技术的发展，高性能、大扭矩、全液压凿岩穿孔机械在大规模石方开挖、预裂光面爆破、深孔爆破等方面得到广泛应用。
凿岩穿孔机械的分类及用途
凿岩穿孔机械的分类
凿岩穿孔机械以压缩空气、电、液压传动装置作为动力进行凿岩穿孔作业，通常可分为凿岩机和穿孔机。
凿岩机按动力来源分为风动、液压、电动和内燃凿岩机四种类型。
穿孔机按破碎岩石的方式分为潜孔钻机、冲击钻机、牙轮钻机和回转钻机。
一般情况下，凿岩机适用于钻凿小直径的钻孔。
穿孔机适用于较大直径的钻孔。
常用凿岩穿孔机械的主要特性及应用范围见表10-2-27。
冲击式钻机：根据钻机主机重量和使用目的可分为支架式钻机、伸缩式钻机和手持式钻机三种。
冲击式钻机冲击频率一般在2000～5500次/min，最低的频率也在1500次/min以上。
手持式和气腿式风动凿岩机见表10-2-28和10-2-29。
回转式钻机：所谓回转式钻机，就是将回转力和挤压力传给钻杆，适用于湿润黏土层、软岩、煤矿开采中用来钻孔。
回转式钻机的动力可为电力、压缩空气或液压装置，机型有螺旋钻和安装在台车上的轻便钻机。
冲击回转式钻机：冲击回转式钻机的冲击机构和旋转机构是完全独立的。
冲击回转式钻机的孔径多为56～165mm，与其他钻机相比，具有快速、高效、钻孔深等优点。
凿岩穿孔机械造孔的一般要求
（1）岩石特性。
不同的岩石硬度和矿物成分是影响凿岩机钻进速度和钻头磨损的主要因素，也是决定采用何种钻机的重要因素。
不同类型的岩石应选用适宜的凿岩方式的钻机，见表10-2-30。
一般情况下，完整的岩石，宜采用较大孔径的钻机；裂隙发育的岩石，宜采用较小孔径的钻机。
（2）工作条件。
开挖工作面的大小、开挖梯段的高度、开挖强度等，是选择凿岩穿孔机械的基础条件。
一般情况，开挖场面大、地形较为平坦的梯段爆破，可采用履带潜孔钻、旋转冲击钻或液压台车；开挖工作面狭窄和边坡开挖时，则宜采用导轨钻机或轻型钻机。
（3）开挖部位。
水工建筑物对基础开挖质量要求高，对于保护层、设计边线以及沟漕开挖，应采用小直径钻机。
基础开挖的钻孔直径不宜超过110ｍｍ；而对于采石场等部位的岩石开挖,可采用直径大于150ｍｍ钻孔机械。
（4）钻孔方向、孔径和深度。
所选择的凿岩穿孔机械，应能满足施工方案对钻孔方向、孔径和深度的要求。
斜孔爆破对后坡方向的破坏影响较小。
接近倾斜边坡或预裂爆破时，应采用能准确控制钻孔方向的钻机。
一般地说，钻孔的偏斜度随着孔深增大而增大；孔径愈小偏斜度愈大。
因此，对高梯段爆破应选用较大孔径的钻机。
凿岩穿孔机械的动力配套设备—空压机
空压机分类
建设工程上凿岩穿孔机械的动力配套设备使用较多的是空压机，按结构型式分有活塞式、螺杆式和滑片式等类型。
各种型式空压机的再分类大体相同，主要是以排气量、排气压力和轴功率分类。
往复活塞式空压机除以上三种再分类方法外，还以其气缸布置形式和机构特点的不同来分类，见表10-2-31。
空压机站容量的计算
(1)风动机械耗气量的计算Q=ΣK1K2mb1(10-2-18) 式中
Q——风动机械耗气量，m3 /min
K1——风动机械磨损增加耗风系数，一般取1.1～1.25；K2——风动机械同时工作系数，按表10-2-32选取。
m——同型号的风动机械台数；
b1——单台风动机械的耗气量，m3 /min。
（2）输送压气管道漏损量的计算
Q1=K3L (10-2-19)
式中
Q1——管道漏损量，m3 /min；
K3——管道漏损系数，与接头严密程度有关，一般取K3=1.3～1.5m3
/(min.km)；
L——输送管道的长度，km。
（3）空压机站工作容量的计算
Q总=K4·K5（Q+Q1）（10-2-20）
式中
Q总——空压站工作总容量，m3 /min；
K4——空压机的工作效率，一般取K4=1.2～1.35；K5——海拔高度修正系数，按表10-2-33选取。
（4）空压机站装机总容量的计算
QK=K6·Q总（10-2-21）
式中
QK——空压机站装机总容量，m3 /min；
K6——空压机维修保养备用系数，一般电动空压机站取K6=1.3～1.5，内燃机站取K6=1.4～1.6，新机可取下限值。
凿岩穿孔机械生产率的计算
土石方明挖工程凿岩机生产率为：Ｐ＝480vkt (10-2-22)
式中
P—凿岩机生产率，m/台班；
v—凿岩机钻进速度，m/min。
可根据钻机厂家提供的资料或试验选取；
kt—时间利用系数，扣除移位、定位、换钻具等辅助工作时间，一般取0.4～0.7。
凿岩穿孔机械需用量的计算
梯段爆破凿岩机械的需用量为：N=L/P (10-2-23)
式中：
N—凿岩机需用量，台（取整数）；
P—凿岩机生产率，ｍ/台班；
L—一般岩石开挖量为Q时钻孔总进尺，ｍ；
L＝Q/qˊ (10-2-24)
式中：
Q—开挖强度，ｍ3/每班；
qˊ—每ｍ钻孔爆破的岩石自然方量，ｍ3/延米，由钻爆设计确定，见表10-2-34。
凿岩穿孔机械的选用
选择凿岩穿孔机械应考虑下列主要因素：
（1）爆破设计的孔径、孔深，以及岩石的硬度和磨蚀性。
（2）钻孔工作量。
（3）施工地形、交通条件。
穿孔机械适应条件和钻孔速度可参见表10-2-36。
机械设备的配套计算
在土石方工程施工中，不仅每一个工序配置的机械应符合使用要求，而且在机型、性能、数量和管理上，都应按施工要求进行组合配套，才能经济合理实现机械化施工。
凿岩穿孔机械与挖掘机的配套计算。
凿岩穿孔机械与挖掘机的配套，应根据工程具体情况和施工工艺而定。
一般在梯段开挖时钻孔机械与挖掘机械的工作参数和生产能力应当匹配。
对于深槽开挖和陡峻而狭窄的边坡开挖，要视有无其他工序而定（若有其他工序，则不一定考虑钻孔机械与挖掘机直接配套）。
配套要求：
（1）配套机械的生产能力应相一致。
凿岩机械钻孔所爆破的石方量应能满足挖掘机的生产能力。
（2）凿岩机械的工作参数（孔径、孔深及爆破后的岩石块径等）应能满足挖掘机械工作性能要求（铲斗斗容、挖掘高度和深度等）。
配套计算凿岩穿孔机械与挖掘机的配套数量根据爆破设计和挖掘机的生产能力计算。
按爆破设计计算钻孔延米数，进入计算凿岩机的需要量。