采掘机械第四篇1章-凿岩机详解

第二节 气动凿岩机
转钎原理 • 一般采用内棘轮机构在活塞回程阶段实现钎子的回转。 • 冲程时，螺旋棒转动，活塞不转；回程时，螺旋棒不能转 动，活塞转动。 • 常用凿岩机每次转角15－30 ° ，转速为150－200r/min。
第二节 气动凿岩机
岩粉与排粉方法 • 排粉：凿岩过程中，炮眼底部的岩石不断 受到钎头冲击破碎成岩粉，必须及时将它 排除，才能继续钻进。 • 凿岩过程中产生的粉尘，对人体健康影响 极大（矽肺病），所以常采用湿式凿岩。 • 中心式供水排粉方法。 • 先通气，再进水。
概述
第一节
概述
2、冲击功的影响 冲击功是破碎效果的基本因素， 是冲击式凿岩机械的主要工作参数 之一。 • 凿岩时，必须使冲击功大于临界冲 击功，此时的凿岩速度与冲击功成 正比。 • 评价凿岩工作的主要指标是凿岩速 度和效率，两者与比功耗密切相关。 • 比功耗指的是破碎单位体积岩石所 需要的功。
第一节
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4、转角的影响 两次相邻冲击 之间钎头所转动 的角度过大或过 小，都会影响凿 岩速度，转角存 在最优值，一般 介于22－30 °之 间。
概述
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凿岩机的原理
主要动作： 1 前后冲击 2 转钎 3 除粉（冷却钎头）
概述
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第一节
概述
类型：凿岩机根据动力的不同，可分为风 动、液压、电动、内燃凿岩机。 地下矿山的开采中，使用最多的是风动 凿岩机。与其它三种凿岩机相比，风动凿 岩机有以下优点： • 结构简单 • 安全可靠 • 坚固耐用 • 修理简便
第一节
概述
• 20世纪20年代，英国多尔曼制成一台液压凿岩机， 由于当时工业水平还不高，液压技术也不够完善， 故未能用于生产。 • 1970年法国蒙塔贝特公司首先制成第一代可用于 生产的液压凿岩机。 • 1977 年日本古河矿业公司推出重型液压凿岩机 , 把液压凿岩机安装在 9 个钻臂的大型液压钻车上 。 • 1980年由长沙矿冶研究院、 株洲东方工具厂等单 位研制成功我国第一台用于生产的液压凿岩机。
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3、冲击频率的影响 • 冲击频率达到临界值以前，凿岩速度与冲击频率 成正比；冲击频率超过临界值后，凿岩速度与冲 击频率成反比。 • 原因：外载荷从零达到最大需要时间，冲击频率 过大时，冲击载荷无法达到最大。 • 冲击频率临界值可达10000次/min以上。而目前 使用的风动凿岩机冲击频率最高仅达3500次/min。
第四篇
掘进机械
• 在井巷掘进中，传统的钻爆法仍占主要地 位。主要工序为钻眼、爆破、装载、支护。 使用综掘设备可一次成巷，但仅在煤巷， 半煤岩巷道中应用。硬岩巷道的岩巷掘进 机在煤矿中应用得不多。
第一章
• • • • • 概述 气动凿岩机 液压凿岩机 凿岩台车 锚杆钻机
钻孔机械
第一节
概述
凿岩机发展过程 • 遥远的古代：石斧劈柴，用削尖的木棍和弓箭捕杀动物以 及在岩石上钻孔等利用冲击做功的方法。 • 战国时代：人们根据冲击原理发明了弩机和抛石机；火箭、 火炮、突火枪等武器，也都是利用火药引爆产生的反冲作 用力发射。 • 1813年，英国人理查德· 特里维锡科首先发明了以蒸汽为 动力的冲击式凿岩机。 • 在1844年，英国人布隆顿发明了一种以压缩空气为动力的 凿岩机。 • 1857年气动凿岩机诞生年：意大利工程师巴特里特和杰 曼· 萨梅特对以往的凿岩机进行了改进，于1857年8月以压 缩空气为动力的一体式凿岩机实验成功。
第一节
概述
• 1868年，查理土· 布莱建立了世界上第一个凿岩机的制造 公司。 • 1890年C· H· 绍星等人发展了锤式凿岩机，并在同年由登 维尔凿岩机制造公司生产了第一批活塞与钎杆分开的锤式 凿岩机。 • 具有现代凿岩机特色的锤式冲击设备出现在1896年。由美 国人乔治· 莱纳制造的凿岩机，其冲击频率已经达到30Hz， 并具有棘轮棘爪螺旋棒转钎机构和湿式排扮装置。 • 1938年德国人制成了气腿和碳化钨钎头。 • 在20世纪60年代初期，发展了回转与冲击机构分开的独立 回转式凿岩机。
第二节 气动凿岩机
结构 • 凿岩机 • 气腿 • 风管 • 注油器 • 水管 • 钎子
钎子的尾端装入凿岩机的机头钎套内，注油器连接 在风管上，使压气中混有油雾，对凿岩机内零件进行润滑， 水管供给清除岩粉用的水，气腿支撑着凿岩机并给以工作 所需的推进力。
第二节 气动凿岩机
冲击配气原理 • 气动凿岩机的冲击运动是由活塞在气缸中 作往复运动，并冲击钎尾来实现的。 • 冲击配气机构主要由缸体、活塞、配气阀 等组成。
第一节
概述
凿岩机械发展趋势 • 凿岩机械趋向全自动化（凿岩机器人） 自动开孔、防卡钎、自动停机、自动退钎、台车 和钻臂自动移位、定位以及遥控操作系统等。 • 凿岩机械趋向环保化（一般选用液压凿岩机） • 凿岩机械趋向多样化 — 标准化和系列化 — 定型和非定型 — 大型化和小型化
第一节
冲击式凿岩理论 1、冲击式凿岩的过程： （1）呈跃进式破坏 （2）产生承压核 （3）形成破碎漏斗
第二节 气动凿岩机
• 活塞冲击行程：此时活塞位于气缸左腔，配气阀 10在极左位置，从柄体操纵阀气孔1来的压气， 经气路2、3、4、 5进入气缸左腔6，而气缸右腔 8经排气孔7与大气相通，故活塞在压气压力的作 用下，迅速向右运动，冲击钎尾。活塞在向右运 动的过程，先封闭排气孔7，而后活塞左侧越过排 气孔。这时气缸右腔的气体受压缩，压力升高， 经气路9和11作用在气阀的左面，而气缸左腔已 通大气，故作用在气阀右面的压力小，气阀便向 右移动，封闭气孔5，使气路4和11联通，于是活 塞冲击行程结束，返回行程开始。
第二节 气动凿岩机
• 活塞返回行程：此时活塞位于气缸右腔，配气阀 10处于极右位置。压气经气路1、2、3、 4、11、 9进入气缸右腔，作用在活塞右端，因气缸左腔通 大气，故活塞向左运动。在运动过程中，先是活 塞左侧封闭排气孔，而后活塞右侧越过排气孔。 这时气缸左腔的气体受到压缩，压力升高，而气 缸右腔已通大气。气阀左面经气路11、 9、 8、 7与大气相通，故气阀在气缸左腔被压缩气体的作 用下，移至极左位置，由操纵阀气孔1输入的压气 再次进入气缸左腔。于是第二次冲击行程开始。