牙轮钻机选型

牙轮钻机设备选型

1.已知：表一矿山深孔爆破参数及钻机数量计算表

单位

东采场西采场

备注矿石岩石矿石岩石

矿石硬度f=6～12

凿岩量万t 588 4165 882 5390 岩石硬度f=5～10

年爆破量万3m

163.52 1340.95 245.27 1735.35

段高m

12 12 12 12

孔径mm 310mm

孔距

m 7.5 8 7.5 8

排距

m 5.5 6 5.5 6

孔深m 14 14 14 14 超深2m

延米爆破量

3

m/m

35.36 41.14 35.36 41.14

延米爆破

质量t/m 125.42 127.67 125.42 127.67

年穿孔米数万m 4.87 34.31 7.3 44.4 5%废孔率总计万m

39.18 51.7

年穿孔个数个3477 24506 5216 31713 总计个27983 36929

钻机效率万m/ 台年

计算台数台

合计台数台

选取台数台 5 6

2.要求：

（1）按照前面所学知识将表格中的孔填全，并编写计算分析的说明书。

（2）附加一份钻机论文（写出论文的解决问题的核心部分）

3.选型原则：

（1）牙轮钻机是露天矿技术先进的钻孔设备，适用于各种硬度岩石的钻孔作业，设计大中型矿山设备首选牙轮钻机

（2）中硬以上硬度的矿岩选用选用牙轮钻机钻孔优于其他钻孔设备。

（3）在满足矿山年钻孔量的同时，牙轮钻机选型还要保证设计生产要求的钻孔直径、孔深、倾角及其他参数。

（4）根据矿区自然地理条件选择设备及配套部件。

（5）动力条件。一般选用电动（经济）。

（6）工作可靠，寿命长，价格便宜，零部件供货周期长，应进行综合分析对比。

4.钻机预选：

表二

炮孔直径

岩石硬度

中硬坚硬极硬

270-310 60-R（Ⅲ）

YZ-55

60-R（Ⅲ）

KY-310

YZ-25

60-R（Ⅲ）

KY-310

YZ-25

310-380 YZ-55

60-R（Ⅲ）

Z-55

60-R（Ⅲ）

YZ-55

60-R（Ⅲ）

根据以上选型原则以及已知条件可以预选钻机为KY-310型或YZ-55型

5.钻机的工作参数：

表三

名称KY-310 YZ-55 钻孔直径/mm 250～310 310-380

钻孔深度/m 17.5 19 钻孔方向/（°）90°90°最大轴压/KN 450 550

钻进速度/m·min-1交流～0.98 0~1.2 直流0～4.5 0~2

回转转速/m·min-10～100 0~120 回转扭矩/N·m 7210 8330 提升速度//m·min-10～11.87～20 30 行走速度/km·h-10～0.63 0~1.1 爬坡能力/（°）12 25 排渣风量/m3·min-140 37 排渣风压/MPa 0.35 2.74

外形尺寸（长×宽×高）/m ×m×m 钻架竖

起时

13.838×5.695×26.326 14.25×6.11×27.08

钻架放

倒时

26.606×5.695×7.620 27.03×6.11×7.55

整机重量/t 123 140 1.轴压力

fD

P)

07

.0

~

06

.0(

=

式中f----岩石坚固性系数；

D----钻头直径

(1)矿石中钻具的轴压力

矿石的坚固性系数f为6～12，此时f取12

P=0.07×12×310=260.4kN

(2)岩石中钻具的轴压力

岩石的坚固性系数为5～10，此时取10

=

P0.07×10×310=217kN

2.钻具转矩

M=29.6kD 1.5P

式中 k-----岩石特性系数，见岩石特性系数表； P-----轴压力，kN (1)矿石中钻具的转矩

M=29.6×10×-510×310× 1.5260.

4=3855.8N.m (2)岩石中钻具的转矩

M=29.6×10×-510×310× 1.5217=2933.2N.m

表四 岩石特性系数表 岩石种类 最软 软 中软 中 硬 最硬 抗压强度 /M a P

—

—

17.5 56 210 475 k

14×-510 12×-510

10×-510

8×-510

6×-510

4×-510

3.

排渣风量

式中 b----岩渣的最大粒度，mm ；取5mm ρ----岩石密度，kg/3m

Q= 226

60πk (D d )v

410

-⨯ 式中 k----考虑漏风系数，取k=1.1～1.5,此时取1.3

d----钻杆外径，mm

Q=226

60 3.14 1.5(310290)10.5410

⨯⨯⨯-⨯⨯=8.93

m /min 根据以上经验公式可以计算出钻出该大小的孔所需的钻机的工作参数

表五 牙轮钻机工作参数

钻孔

扭矩/N ·m -1

轴压力/KN

排查风量/m ³·min -1