13.爆破施工机械GU.ppt

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1、135-1,安恩向 （高级工程师） 甘肃省化工研究院兰金民爆公司 Tel.：0931-8262685 13609329995 E-mail：,甘肃省2013年第一期爆破工程技术人员（初级）培训,135-2,13 爆破施工机械,135-3,13.1 钻孔机械及配套机具 13.2 钻孔施工技术及环保措施 13.3 爆破后续作业施工机械 13.4 爆破施工机械选型与配套,135-4,爆破工程机械配备,爆破工程的主要机械设备是钻孔设备： 硐室爆破导硐和药室开挖以及拆除爆破中主要使用手持式凿岩机（手风钻）和空压机； 深孔爆破中常用的钻孔机械有风动顶锤式履带钻机、风动潜孔式履带钻机（潜孔钻机）、履带式液压

2、露天钻车、牙轮钻机等。 根据工程需要，必要时还应配备挖掘机械、运输车辆和预处理机械。 对工期长、主要以风压为动力的爆破工程，可以设置空压机站，安排集中供风。 在施工前应对各类机械进行检修，同时应配备一定数量的维修人员，准备足够的配件。 对大型爆破工程，应设立维修车间，配备专业维修人员；建立油料库，配备防火设施并安排专人管理。,135-5,露天石方开挖工程的工艺流程及机械配置：,135-6,13.1 钻孔机械及配套机具 13.1.1 钻孔机械分类 13.1.2 凿岩机 13.1.3 凿岩钻车 13.1.4 潜孔钻机 13.1.5 牙轮钻机 13.1.6 水下钻孔设备 13.1.7 空压机,135

3、-7,钻孔机具的技术要求, 精度要求：布孔精度、成孔精度。 效率要求：单位时间的出孔率， 单位时间的出方率，爆破成本。 安全要求：采用什么样的工艺能最大程度地降低故障率、事故率。,135-8,爆破钻孔设备分类,一、按动力形式分类 冲击式凿岩机按其使用的动力来源可分为：风动凿岩机、液压凿岩机、内燃凿岩机、电动凿岩机、水压凿岩机和气液联动凿岩机六种。 （1）风动凿岩机也称气动凿岩机，是以压缩气体驱动，以冲击为主、以低压水排渣除尘的一种凿岩机。在爆破工程中应用最为广泛。其优点是性能稳定，结构简单，安全可靠，坚固耐用，适应强，价格低廉，操作和维修技术要求不高。,135-9,气动凿岩机是目前国内凿岩应用

4、最广、数量最多的凿岩工具。其缺点是能量利用率低，凿岩速度低，噪声达110130db，有被液压凿岩机逐渐取代的趋势。 国内气动凿岩机从手持式、气腿式、向上式到导轨式，品种比较齐全。手持式气动凿岩机钻孔直径一般为2042mm，钻孔深度一般小于5m；气腿式气动凿岩机钻孔直径一般为3245mm，钻孔深度一般为6 m左右；导轨式气动凿岩机钻孔直径一般为3480mm，钻孔深度一般为58 m，最大达30m。国产气动凿岩机的工作气压一般为0.40.6MPa。,135-10,（2）液压凿岩机 是以液体压力驱动的凿岩机，其工作方式与气动凿岩机类似，不同的是用高压力水排岩渣。 液压凿岩机具有输出功率大、钻孔速度快、

5、能量消耗低、零件和钎具寿命长、钻孔精度高、液压控制完善等优点。液压凿岩机能量利用率高，动力消耗仅为气动凿岩机的1/31/4，凿岩速度提高1倍以上；且噪音小、钎具使用寿命长。 液压凿岩机与全液压钻车配套使用，有效地提高了凿岩钻孔的机械化水平，为实现快速、高效、优质、安全的凿岩作业开创了一条新路，是凿岩机发展的方向。,135-11,整机重量轻，装机功率小，机动性强； 能够钻凿多种方位的钻孔，调整钻机（架）位置迅速准确； 爬坡能力强，国产钻车最大爬坡能力可达25，进口钻车可达30； 液压凿岩钻车的能耗仅为潜孔钻的1/4，钻速却为潜孔钻的2.33倍。,全液压露天凿岩钻车,135-12,（3）电动凿岩机

6、 电动凿岩机是以电能转换为机械能实现冲击回转的凿岩机械。在工作中不需要压气机和供风管路，工作时噪音低，与气动凿岩机相比，能量利用率比较高，但凿岩速度偏低，故障率较高，所以应用范围不广。 电动凿岩机钻孔直径一般2646mm，钻孔深度大多为4m左右。目前电动凿岩机较少使用。,135-13,（4）内燃凿岩机 内燃凿岩机是汽油机、压缩机和凿岩机组合在一起的手持冲击回转凿岩机械。 内燃凿岩机最大特点是无需外部能源，灵活机动，具有携带方便的特点，特别适用于作业地点分散、无电源或压气设备的小规模浅孔爆破施工。由于受汽油发动机工作发热的限制，不宜长时间工作。由于其凿岩速度慢、能力差，一般仅用于交通条件差的零星

7、爆破作业钻孔。 内燃凿岩机钻孔直径一般2646mm，钻孔深度为4m左右。,135-14,（5）水压凿岩机 水压凿岩机实际上也是液压凿岩设备，它是以高压水为能量传递介质，传递动力。 水压凿岩机与气动凿岩机相比具有凿岩速度快、效率高、能耗少、噪声低、无油雾、改善作业环境等优点。这种设备国内处于研制试用阶段 。 （6）气液联动凿岩机 吸收了气动和液压凿岩设备两者的优点，冲击机构由压缩气体驱动、旋转机构由液压驱动、排粉由压缩气体完成，强力转钎扭矩，加大了剪切破岩的力度。 气液联动凿岩机是一种新型凿岩设备。这两种设备国内处于研制试用阶段 。,135-15,二、按成孔机理分类 1.冲凿：冲击式凿岩机 最适

8、合中硬至坚硬岩石。 冲击回转式 利用冲击机构对钻钎频繁加压冲击，使钎杆在孔内往复、回转运动，切削岩石，形成钻孔。 按照冲击机构所在的位置不同，又可分为凿岩机和潜孔钻。冲击机构在孔外的为凿岩机，冲击机构在孔内的为潜孔钻机。,135-16,2.碾压：牙轮钻机 钻凿效率最高。 利用钻具在轴压力作用下旋转切削岩石，同时钻头又绕本身的轴线旋转对岩石进行碾压破碎，将产生的岩屑排出孔外，在岩石中形成钻孔。常用的有牙轮钻机。 3.切削：旋转钻机 切削软岩炮孔。 其原理是钻头在一定的轴压力作用下压入岩石，在回转力矩的作用下，连续回转切削岩石，将产生的岩屑排出孔外，形成炮孔。此类钻机一般适用于软岩。 4.磨削：金

9、刚石钻机 地质勘探，获取岩心 。,135-17,三、按施工工艺分类 1.浅孔钻机： 手持式凿岩机 气腿式凿岩机 向上式凿岩机 2.中深孔钻机： （特点：接杆，具备导轨）,四、按设备支撑方式分类 1.手持式凿岩机 2.气腿式凿岩机 3.上向式凿岩机 4.导轨式凿岩机,135-18,五、按工程用途分类 工程爆破常用钻孔机械按工程用途可分为三类： 露天钻孔机械：主要有凿岩机、凿岩钻车、潜孔钻机和牙轮钻机。 地下钻孔机械：主要有凿岩机、潜孔钻机、牙轮钻机、隧道掘进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。,135-19,

10、手持式凿岩机 是由工人手持操作的凿岩机，国内大多是气动的，少数由电驱动，国外有液压驱动的机型。 手持式凿岩机冲击功和扭矩都较小，凿岩速度低，劳动强度大。手持式凿岩机可钻凿水平、倾斜及垂直向下方向的炮孔。 钻孔直径以40mm以下为宜，最大钻孔直径可达56mm，钻孔深度以23m为宜，最大可达7m。,135-20,气腿式凿岩机 是把凿岩机安装在气腿上进行操作，气腿起支撑和推进作用，驱动方式与手持式凿岩机相同。 气腿式凿岩机劳动强度比手持式凿岩机低，钻孔参数与手持式凿岩机相类似，但凿岩速度比手持式凿岩机要高。适宜于打水平或小倾角的炮孔,135-21,向上式（伸缩式）凿岩机 是气腿与凿岩机布置在同一轴线

11、上，并连成整体，推进、退钻靠气腿伸缩，故又称伸缩式凿岩机。驱动方式与手持式凿岩机相同。 向上式凿岩机适宜于打向上6090角度的炮孔。一般用于采场和天井（竖井）中凿岩作业。钻孔深度25m，孔径以3648mm为宜。 导轨式凿岩机 是安装在凿岩台车或支架的导轨上进行作业的，因而称导轨式。驱动方式主要有气动、电动和液压三种类型。 导轨式凿岩机钻孔直径一般为4080mm，钻孔深度一般为58 m，最大达30m。理论上可钻各个方向的炮孔，要视凿岩台车或支架的性能而定。,135-22,凿岩钎具 凿岩钎具主要包括： 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、回转扭矩和冲洗介质传递给钎杆和钎头。

12、钎尾的型式和尺寸应与凿岩机相匹配，且要求钎尾的端面必须平整光滑，质量好，保持适当的硬度和良好的韧性。 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。 钎杆按照结构分为整体钎杆和非整体钎杆。 钎杆与钎尾一般用螺纹连接。钎杆与钎头可以用螺纹连接，也可以用椎体连接。接钎杆的螺纹形式有波形、复合和梯形等。,135-23,连接套筒 连接套筒的作用是把钎尾、钎杆与钎头连接成一整体。连接套有直通式和中止台式两种。 钎头 钎头是直接破碎岩石的工具，对凿岩效率有重要影响。 根据在钎头上所镶硬质合金的形状不同分为刃片钎头、球齿钎头和复合片齿钎头三大类。,135-24,气动凿岩机及钻具,手持式

13、凿岩机用于浅孔台阶爆破、二次破碎爆破、拆除爆破、保护层开挖、基坑开挖、平整场地及地下掘进工程。 手持式凿岩机主要型号如Y26、Y24、YO18等。 气腿式凿岩机主要产品有7655型，该凿岩机重24kg，工作风压0.550.65MPa，耗气量60L/s。以台班330min计，其标称台班效率为：松石47m/台班，次坚石35m/台班，坚石25m/台班，特坚石17m/台班。,135-25,13.1.3 凿岩钻车 凿岩钻车是将凿岩机机构、推进装置、定位装置等安装在机械底盘或钻架上进行凿岩作业的设备。露天凿岩钻车一般安装一台凿岩设备，地下凿岩钻车可安装一台或多台凿岩设备，实现快速、高效凿岩。 凿岩钻车（架

14、）20世纪中后期开始在建材、采石场及中小型露天矿钻孔作业中使用，随后逐步推广。20世纪80年代，随着液压技术的发展，全液压凿岩钻车开始在露天矿应用，具有气动钻机无法比拟的优势，成为钻机的发展趋势。 20世纪60年代初期，我国开始研制凿岩钻车，70年代开始研制液压凿岩设备。到目前为止，露天凿岩钻车共研制生产了20多个型号的液压凿岩机和钻车。 液压凿岩机具有节能、高效、成本低和作业条件好等显著优点，凿岩钻车上广泛使用液压凿岩机。,135-26,凿岩钻车的发展趋势是提高设备的钻孔能力，研制大功率的液压凿岩机，提高钻孔速度、加大钻孔直径和深度； 提高机电一体化水平，系统控制不断向全自动化、智能化方向发

15、展，使钻机从作业定位、找平、钻杆安卸、炮孔定位、钻孔参数监控、调整，到润滑、故障诊断、检测全部实现自动化和智能化； 操作向提高舒适性方向发展，实现远程控制、无人操作或一人操作多机，不断减轻劳动强度，改善作业环境。,135-27,露天凿岩台车分类 按行走方式分：露天钻车(代号C)分为履带式、轮胎式和轨轮式。 按工作动力分：气动露天凿岩钻车，气液联合式露天凿岩钻车，全液压露天凿岩钻车。 气动露天凿岩钻车：钻车的凿岩钻孔以及炮孔的定位定向等动作靠气压传动完成。 气液联合式露天凿岩钻车：除了凿岩机是气动之外，钻车的其余动作靠液压传动完成。 全液压露天凿岩钻车：配置全液压凿岩机，钻车的其余动作均由液压传

16、动完成。 按是否能够行走分：自行式露天凿岩钻车；非自行式露天凿岩钻车，又称为台架钻机。,135-28,露天凿岩台车适用范围 在采石场、水电、交通等工程及小型矿山钻孔中，凿岩钻车（架）可作为主要的钻孔设备。在二次破碎、边坡处理、清除根底中作为辅助钻孔设备。在中小型露天矿，液压凿岩钻车可取代气动潜孔钻机。 凿岩钻车钻孔方位多，最小的横向方位角为左右各45，纵向0105，钻车可用于钻凿各种方位的预裂爆破孔、修理边坡和锚索孔及灌浆孔等。 凿岩钻车爬坡能力强，机动灵活，可在复杂地形上进行钻孔作业。 露天凿岩钻车主要用于硬或中硬岩的钻孔作业，钻孔直径一般为40100mm，最大孔径可达150mm。 气动露天

17、凿岩钻车与气液联合式露天凿岩钻车，一般适用于钻凿孔径小于80mm，孔深小于20m的炮孔。 全液压露天凿岩钻车，钻孔孔径可以达到150mm，孔深可达30m，最深可达50m。,135-29,地下凿岩台车特点 采用凿岩钻车既能够比较精确地钻凿出一定角度、孔深和孔位的钻孔，又可以钻凿较大直径的中深孔、深孔，而且还能提供最优的轴推力。操作人员可远离工作面，一人可操纵多台凿岩机，不仅可明显改善作业条件，而且钻孔质量高，显著提高凿岩效率。液压凿岩机与钻臂配套使用可实现凿岩机械化和自动化。在平巷掘进中，采用凿岩钻车比手持气腿式单机作业掘进工效提高14倍。在采矿钻孔中，采用全液压机械化凿岩钻车的钻孔效率是手持气

18、腿式单机凿岩的412倍。缺点是设备投入大，维护保养和操作要求高。,135-30,地下凿岩台车适用范围 凡达到一定断面面积的隧道和地下洞室均可采用凿岩钻车钻孔。 掘进钻车主要用于矿山巷道和硐室的掘进以及铁路、公路、水工涵洞等工程的钻孔作业。有的掘进钻车还可用于钻凿采矿炮孔、锚杆孔等。采矿钻车是回采落矿进行钻凿炮孔的设备。 一般为轮胎式和履带式，国内多为双机或单机作业，配套的是重型、中型导轨式凿岩机，一般钻孔直径不大于115mm。当孔深超过20m时，接杆凿岩由于能量损失大，效率会显著降低。,135-31,整机重量轻，装机功率小，机动性强； 能够钻凿多种方位的钻孔，调整钻机（架）位置迅速准确； 爬坡

19、能力强，国产钻车最大爬坡能力可达25，进口钻车可达30； 液压凿岩钻车的能耗仅为潜孔钻的1/4，钻速却为潜孔钻的2.33倍。,露天凿岩钻车（架）与牙轮钻机、潜孔钻机相比，具有以下特点：,135-32,13.1.4 潜孔钻机 原理：潜孔钻机是冲击器潜入孔内提供冲击凿岩的一种钻孔设备。它将冲击凿岩的工作机构置于孔内，可以减少凿岩能量损失。潜孔钻机的钻杆不传递冲击能，故冲击能量损失很少，可钻凿更深的炮孔。同时，冲击器潜入孔内，噪声很低，钻孔偏差小，精度高。 潜孔钻机通常是把潜孔式凿岩机构、推进装置、定位装置等安装在机械底盘或钻架上进行钻孔作业。 潜孔钻机适用范围： 潜孔钻机适用范围广。露天轻型和中型

20、潜孔钻机在水电、交通、中小型矿山等工程的梯段爆破、预裂、光面爆破中广泛使用，重型和特重型潜孔钻机主要用于大中型矿山和大型石方开挖工程的梯段爆破钻孔。地下潜孔钻机采矿中广泛应用 。,135-33,潜孔钻机主要特点： 潜孔钻机适用于打深孔。潜孔钻机的冲击作用是靠孔内的冲击器完成，钻杆不传递冲击能，故冲击能量随孔深的增加损失较小，可钻凿更深的炮孔。高风压潜孔钻机，孔深可达80m以上。 潜孔钻机钻孔精度高、噪音小。潜孔钻机，尤其是高风压潜孔钻机，不仅凿岩速度快，而且比凿岩机接杆钻进导向好，炮孔偏斜小。 潜孔钻机钻孔速度快。高气压潜孔钻机钻孔速度可提高数倍。若工作气压提高2、3和4倍，冲击功率可分别提高

21、2.8倍、5.2倍和8倍，钻孔速度一般与冲击功率成正比。,135-34,何谓潜孔钻机?潜孔钻机的应用条件是什么?（中级10） 答：潜孔钻机与凿岩机一样，都有冲击、转动、排渣和推进的凿岩成孔过程，同属于冲击转动式钻机。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。潜孔钻机可在中硬或中硬以上（f坚固系数 8）的岩石中钻孔。 潜孔钻机通常适于钻凿直径为80250mm的炮孔，孔深一般不大于30m。,135-35,潜孔钻机分类 按照使用部位可以分为：露天式和地下式。 按照有无行走机构可以分为： 自行式和非自行式两类。 自行式又分为轮胎

22、式和履带式，履带式主要用于地面工程，地下工程主要使用轮胎式；非自行式又分为支柱或支架式、雪橇式和胶轮式，支架式地面、地下工程均可作用，支柱式、雪橇式和胶轮式主要用于地下工程。 按凿岩孔径分类 小孔径钻机 D =80114 mm 中孔径钻机 D =127146 mm 大孔径钻机 D 153 mm 目前最大883 mm,135-36,按照工作气压可分为： 低气压（0.50.7MPa）， 中气压（1.01.4MPa）， 高气压（1.72.46MPa）潜孔钻机。 如英格索兰CM351高风压露天潜孔钻机：孔径：105165mm；工作风压：1.052.46MPa；耗风量：1721m3/min；CM341中

23、风压露天潜孔钻机：孔径：105114mm；工作风压：0.71.2MPa；耗风量：20m3/min；CLQ80A低风压露天潜孔钻机：孔径：90120mm；工作风压：0.50.7MPa；耗风量：17m3/min。 按作业场地分类 柱架式潜孔钻（国产100B简易式钻机） 履带式潜孔钻 （CM350） 按照钻孔直径及钻机重量可以分为： 轻型（钻孔直径80100mm、整机重量35t）， 中型（钻孔直径130180mm、整机重量1015t）， 重型（钻孔孔径180250mm、整机重量2830t）， 特重型（钻孔孔径250mm、整机重量40t）潜孔钻机。,135-37,按照驱动动力可分为： 电动式和柴油机式

24、。 电动式维修简单，运行成本低，适用于供电条件好的矿山开采和石方开挖工程；柴油式移动方便、机动灵活。 按照结构形式可分为： 分体式和整体式。 分体式结构简单、轻便，但需另配空压机；整体式移动方便、气压损失小、钻孔效率高。,135-38,常规100B型轻型潜孔钻机,100E型轻型潜孔钻机,135-39,三角架潜孔钻机,整体履带式潜孔钻机,冲击器,135-40,潜孔钻机钻具 潜孔钻机的钻具：钻杆、冲击器和钻头。 钻杆 钻杆又称钻管，其作用是把冲击器和钻头送至孔底，传递扭矩和轴推（压）力，并通过钻杆中心孔向冲击器输送压缩气体。要求钻杆具有足够的强度、刚度和冲击韧性。 冲击器 潜孔冲击器规格型号较多，

25、分类方法各异。一般按配气形式、排粉方式、活塞结构、驱动介质等进行分类。,135-41,冲击器的选择原则： 根据工作气压的压力等级合理选择相应等级的冲击器。 根据钻孔直径选择相应型号的冲击器。 根据岩石坚固性选择相应的冲击器。一般软岩使用高频低能型冲击器，硬岩使用低频高能型冲击器。 使用冲击器应注意以下几点： 确保压气及气水系统的清洁，避免粒尘进入冲击器。 确保润滑系统正常工作，新冲击器在使用前一定要灌入润滑油。 不允许将冲击器长时间停放在孔底，避免泥水倒灌入冲击器。,135-42,冲击器,钻头,冲击器,135-43,13.1.5 牙轮钻机 概况 我国从20世纪60年代起研制牙轮钻机， 在20世

26、纪末形成了比较完整的两大系列产品：KY系列和YZ系列，其中KY系列牙轮钻机钻孔直径120310mm，YZ系列牙轮钻机钻孔直径95380mm。 国外目前能批量制造牙轮钻机的国家主要是美国和俄罗斯。国际上大型露天矿牙轮钻机钻孔直径由310mm、380mm已趋向406mm、445mm，目前最大钻也直径为559mm。 在钻头方面，国内生产的牙轮钻机的钻头开发也取得较大进步，不但已全部自给，而且质量还稳步上升，并出口国外。,135-44,牙轮钻机是采用电力或内燃驱动，履带行走、顶部回转、连续加压、压缩空气排渣、装备干式湿式除尘系统，以牙轮钻头为凿岩工具的自行式钻机。 牙轮钻机适用坚固系数 f =420岩

27、石的钻孔作业，广泛适用于矿山及其他钻孔场所。目前，国内、外牙轮钻机一般在中硬及中硬以上的矿岩中钻孔，其钻孔直径为130380mm，钻孔深度为1418m，钻孔倾角多为6090,135-45,优点：牙轮钻机具有钻孔效率高，生产能力大，作业成本低，机械化、自动化程度高，适应各种硬度矿岩钻孔作业等优点，是露天矿和大型石方工程广泛使用的钻孔设备。,包钢ky-310a牙轮钻机,缺点：牙轮钻机价格贵，设备重量大，初期投资大，要求有较高的技术管理水平和维护能力。,135-46,牙轮钻机以独具特色的碾压机理破碎岩石，它的钻凿速度与轴压之间具有指数关系，增大轴压可以显著提高凿岩速度。 牙轮钻是由回转机构带动钻具回

28、转，由加压机构向孔底施加轴压力，主要由钻头的回转碾压破碎岩石，穿孔效率高：比冲击式凿岩机高5倍，比潜孔钻高2倍 ，作业成本低，机械化自动化程度高，适应各种硬度的岩石钻孔作业，孔径一般在250400mm范围内，常用孔径为250380mm。 潜孔钻机则通过其风接头，将高压空气输入冲击器，依靠机械传动装置，可确保空心主轴输出的扭矩传递给钎杆。,135-47,牙轮钻机的特征是什么?其主要的优点是什么?（中级11） 答：牙轮钻机是在旋转钻机的基础上发展起来的一种近代新型钻孔设备，其特征是钻头为三牙轮钻头、独具特色的碾压机理以及钻凿速度与轴压之间存在指数关系，目前已在大型矿山广泛应用。 主要优点： (1)

29、 钻孔速度快，生产效率高。钻孔速度与钻具压力成比例增长，而增加钻具轴压并非困难，因此，牙轮钻机的钻孔速度获得相当大的提高，比撞击式钻机高5倍多，比潜孔钻机高2倍； (2) 钻孔直径大，钻凿的炮孔深，可钻凿的孔径达250455mm，孔深达1550m； (3) 适应范围广泛，应用前景好； (4) 噪声低，对环境污染少，自动化程度高，作业条件好。,135-48,牙轮钻机发展趋势： 规格向大型化、高效化发展。采用大孔径、高轴压、大排渣风量、大功率回转等提高凿岩效率。 系统向全自动化、智能化方向发展。采用计算机和机电一体化技术，使钻机从作业定位、找平、钻杆安卸、钻孔参数监控、调整到钻机的润滑、故障诊断、

30、检测和预防维修全部实现自动化和智能化。 结构向形式多样、简单化和高可靠性、高适应性发展。 操作向高舒适性和维护向简易性方向发展。,135-49,牙轮钻头在旋转时具有冲击、压碎和剪切破碎地层岩石的作用，所以，牙轮钻头能够适应软、中、硬的各种地层。 牙轮钻头工作时切削齿交替接触井底，破岩扭矩小，切削齿与井底接触面积小，易于吃入地层。,135-50,钻杆又称钻管，各种规格钻杆与钻头配套 稳杆器 稳杆器是牙轮钻进时防止钻杆及钻头摆动、炮孔歪斜，保护钻机工作构件少出故障和延长钻头寿命的有效工具。钻孔实践表明，牙轮钻进必须配备稳杆器。 辐条式 适用于岩石普氏坚固性系数f16的中等磨蚀性的矿岩。不宜用于钻凿

31、倾斜炮孔。 滚轮式 适用于岩石硬度高和磨蚀性强的矿 岩。特别适用于斜炮孔钻进。,135-51,13.1.6 水下钻孔设备 水下爆破钻孔主要有固定支架水上作业平台，包括水中固定支架平台及岸边固定支架平台等；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。 陆地所使用的大部分钻孔机械经过适当改造均可在水下钻孔中运用。,135-52,分类 按照有无动力分为：自航式和非自航式两种，以非自航式为主，自航式的船较少。即便是自航式的船，由于航行动力有限，远途调遣时仍需拖轮拖带，但有向大马力发展的趋势。 按船体结构形式分：为双体船和单体船。目前以单体船为主。,135-53,按定位形式分为：有定位桩

32、和无定位桩两种。目前以无定位桩的占多数，有定位桩的船主要使用在水流较急或交通繁忙、水域狭窄的地区，定位桩起到辅助稳船或少占用水域面积的目的。 按照作业时船体是否与水面接触分类可分为：漂浮式钻孔爆破作业船和支腿升降式水上钻孔作业平台船。,135-54,支腿升降式水上钻孔作业平台船，工作时平台升离水面，不受海浪、潮流和潮差的影响。适用于水深小于30m，流速小于3m/s，浪高小于3m的水域，风速小于60m/s。 漂浮式钻孔爆破作业船作业时漂浮于水面，受海浪、潮流和潮差影响较大。一般适用于水深小于50m，流速小于0.5m/s，浪高小于1m的水域，风速小于10m/s。,135-55,135-56,13.

33、1.7 空压机 空压机分类 空压机按工作原理分为：速度式和容积式两大类。 速度式是靠气体在高速旋转叶轮的作用，得到较大的动能，随后在扩压装置中急剧降速，使气体的动能转变成势能，从而提高气体压力。速度式空压机主要有离心式和轴流式两种基本型式。 容积式是通过直接压缩气体，使气体容积缩小而达到提高气体压力的目的。容积式根据气缸活塞的特点又分为回转式和往复式两类。回转式包括有转子式、螺杆式、滑片式等；往复式包括有活塞式和膜式两种。,135-57,按排气压力高低分为：低压、中压、高压和超高压空压机。 低压空压机：0.2MPa排气压力1.0MPa； 中压空压机：1.0MPa排气压力10MPa； 高压空压机

34、：10MPa排气压力100MPa； 超高压空压机排气压力100MPa。 按排气量大小分为 小型空压机： 1m3/min排气量10m3/min； 中型空压机 10m3/min排气量100m3/min； 大型空压机 排气量100m3/min；一般规定：轴功率15KW、排气压力1.4MPa为微型空压机。 按气缸中心线与地面相对位置分为：立式、角度式和卧式空压机。 立式空压机：气缸中心线与地面垂直布置； 角度式空压机：气缸中心线与地面成一定角度（V型、W型、L型等）； 卧式空压机：气缸中心线与地面平行。,135-58,按结构特点分为： 单作用和双作用空压机；水冷式和风冷式空压机；固定式和移动式空压机。

35、 按照原始驱动动力分为： 电动式和内燃机式。 电动式空压机使用成本较低，内燃机式空压机使用成本较高。,135-59,选型原则 空压机的排气压力要满足凿岩设备的要求，当管路较长时，要考虑管路的压力损失，保证工作面的压力满足凿岩设备的压力要求，提高凿岩设备的效率。 工期长、用气比较集中的工程，宜选用固定式的空压机，设置固定空压站，便于运行、维修和管理；工期短、用气较分散的工程宜选用移动式空压机。 电动式空压机运行成本相对较低，供电条件好的工程宜优先选用电动式空压机。 用风量较大的工程，空压机应大小搭配，便于灵活调度。,135-60,管网布置原则 管网是压缩空气的输送通道，管网的布置原则应使压缩空气

36、的能量损失最小。基本要求是： 管网应沿最短的线路布置，管内径应满足管内压缩空气流速达到510m/s； 管道应尽量平顺布置，少拐弯，要避免急弯； 管道上应尽量少装设闸阀等附件，管道变径时，应采用渐变接头，不允许突然改变管径； 管道要安全可靠，一般采用无缝钢管或焊接钢管。 不允许管道内有局部积水。,135-61,13.2 钻孔施工技术及环保措施 各类钻孔机械的应用范围 钻孔钻具选型配套选择 钻孔误差控制 常见故障处理 使用维修 钻孔施工环保措施,135-62,工业爆破的凿孔技术要求： 精度要求：布孔精度、成孔精度。 效率要求：单位时间的出孔率 单位时间的出方率 爆破成本。 安全要求：采用什么样的工

37、艺能最大程度地降低故障率、事故率。 潜孔钻钻孔误差的预防： (1) 正确地修建钻机平台。钻机平台是钻机作业的场地，平台修建是预防钻孔误差的重要环节。 (2) 正确地架设钻机。钻机架设三要点为：对位准、方向正、角度精。,135-63,13.2 钻孔施工技术及环保措施,中小直径钻机的选型及施工技术,设备选型注意事项：,设备选择 依据作业场地（露天、井下及采掘方向） 依据设计要求（孔径、孔位、孔深及效率） 岩石或被钻体的性质（硬度、完整性、均匀度及磨蚀性）,钎具选择 钻头的选型 （减轻磨损，降低卡钻率） 钻杆的选型 （提高冲击力，减小磨耗） 通常对孔径的分类 小直径：D50mm； 中直径：51 mm

38、D75 mm； 大直径：D75 mm 深孔：H5m；浅孔：H5m,135-64,露天深孔爆破工程在选择钻机型号时应考虑哪些因素？ 选择钻机应考虑的因素有生产规模、岩石可钻性及可爆性、大块标准、管理水平等四个方面，在此基础上综合分析钻、爆成本，在满足产量及质量的前提下，选择钻爆成本最低的钻机型号及钻孔孔径。此外，一个工地选用的钻机型号不宜太多。,135-65,施工技术要点：,开口位选择 岩石完整，场地平整，精确放线，准确对位。 钻孔倾角控准，消除钻孔误差。 控制卡钻发生率：工人的技术及责任心。 设备定期保养： 工人的管理。 成孔要求应严肃，这是爆破质量控制的主要单元。,5. 爆破钻孔设备,设备的

39、维护及保养,135-66,爆破工程中应如何配备施工机械？ 爆破工程施工的主要机械设备是钻孔设备。硐室爆破导硐和药室开挖以及拆除爆破中主要使用手持式凿岩机（手风钻）和空压机；中、深孔爆破中常用的钻孔机械有风动顶锤式履带钻机、风动潜孔式履带钻机（潜孔钻机）、履带式液压露天钻车、牙轮钻机等。对工期长、主要以压风为动力的爆破工程，可以设置空压机站，安排集中供风。根据工程需要，必要时还应配备挖掘机械、运输车辆和预处理机械。在施工前应对各类机械进行检修，同时应配备一定数量的维修人员，准备足够的配件。 对大型爆破工程，应设立维修车间，配备专业维修人员；建立油料库，配备防火设施并安排专人管理。,1354-67

40、,试述手持式、气腿式、向上式（伸缩式）和导轨式凿岩机的特点和应用条件。 手持式凿岩机冲击功和扭矩都较小，凿岩速度低，劳动强度大。钻孔直径以40mm以下为宜，最大钻孔直径可达56mm，钻孔深度以2-3m为宜，适宜凿垂直或向下的斜孔。一般用于小台阶和小型地下硐室爆破钻孔。 气腿式凿岩机劳动强度比手持式凿岩机低，钻孔参数与手持式凿岩机相类似，但凿岩速度比手持式凿岩机要高。适宜于打水平或小倾角的炮孔。 向上式凿岩机适宜于打向上6090的炮孔。一般用于采场和天井（竖井）的凿岩作业。钻孔深度25m，孔径以3648mm为宜。 导轨式凿岩机钻孔直径一般为4080mm，钻孔深度一般为58m，最大达30m。理论上

41、可钻各个方向的炮孔，要视凿岩台车或支架的性能而定。,135-68,牙轮钻机的特征是什么？其主要的优点是什么？ 牙轮钻机是在旋转钻机的基础上发展起来的一种近代新型钻机设备，其特征是钻头为三牙轮钻头、独具特色的碾压机理以及钻凿速度与轴压之间存在指数关系，目前已在大型矿山广泛应用。 主要优点为： 钻孔速度快，生产效益高。钻孔速度与钻具压力成比例增长，而增加钻具轴压并非困难，因此，牙轮钻机的钻孔速度获得相当大的提高，比撞击式钻机高5倍多，比潜孔钻机高2倍； 钻机直径大，钻凿的炮孔深，可钻凿的孔径达250455mm，孔深达1450m； 适应范围广泛，应用前景好； 噪声低，对环境污染少，自动化程度高，作业

42、条件好。,135-69,气动凿岩机故障处理 炮孔开门。 卡钎。在钻凿破碎岩层时，常常会遇到钎头在孔内既不能继续钻进，也不能后退，钎具又从孔内抽不出来的现象，称为“卡钎”现象。 这种故障，处理时应采取轻冲击、强冲洗措施，使凿岩钎具在孔内前后反复拉动，并使凿岩机左右晃动；同时，凿岩机在上述状态下，运转一段时间后，改用停止冲击，强力吹洗孔内岩粉。凿岩机的上述两种工作状态，交替轮换，持续一段时间后，大多数“卡钎”故障均可被排除。 钻进速度变化。,135-70,什么是凿岩中的“卡钎”现象？如何处理这种故障？ 在钻凿破碎岩层时，常常会遇到钎头在孔内既不能钻进，也不能后退，钎具又从孔内抽不出来的现象，称为“

43、卡钎”现象。 这种故障，处理时应采取轻冲击、强冲洗措施，使凿岩钎具在孔内前后反复拉动，并使凿岩机左右晃动；同时，凿岩机在上述状态下，运转一段时间后，改用停止冲击，强力吹洗孔内岩粉。凿岩机的上述两种工作状态，交替轮换，持续一段时间后，大多数“卡钎”故障均可被排除。,135-71,钻孔(导硐、药室) 验收标准 在施工阶段，应按照设计图纸确定的位置、标高和孔网参数布孔、钻孔，或开挖导硐和药室；孔深、药室位置等均应符合设计要求。钻孔或导硐、药室开挖结束后，应进行验收，验收标准为： 深孔的验收标准：孔深为0.5m，间距为0.3m，方位角和倾角为130； 预裂孔、光面孔应按设计图纸钻凿在一个布孔面上，钻孔

44、偏斜误差不超过1； 在建筑物拆除爆破中，大量的炮孔深度不大，对炮孔位置、深度的要求比较高。一般情况下，钻孔的允许误差可参照以下要求： 钻孔开口中心一般允许误差为：孔中心偏离值d5cm； 钻孔允许倾斜角度：一般15；对梁、柱短边方向5。,135-72,如何减少潜孔钻机的钻孔误差？ 正确地修建钻机平台。钻机平台是钻机作业的场地，平台修建是预防钻孔误差的重要环节。 正确地架设钻机。钻机架设三要点为： 对位准、方向正、角度精。,135-73,向家坝电站岩壁梁开挖爆破,、类围岩爆破效果：,、类围岩爆破效果：,岩壁梁钻孔导向管样架,135-74,通过钻机改造，加装限位板、扶正器,加焊固定支架，增加了钻机稳

45、定性，提高造孔精度。,135-75,13.1.8 钻孔环保措施 钻孔作业过程中会产生大量的岩粉，对作业面及周围的环境产生污染，对钻孔及周围的作业人员身体产生危害，对设备的寿命产生影响，必须采取措施控制岩粉飞散。 环保措施主要有三个方面： 一是在钻机上装设除尘装置，控制、收集、处理岩粉； 二是对操作室和设备间的空气进行增压净化； 三是对噪音进行控制。,135-76,除尘 对人的身体危害最大的粉尘粒度在0.22m。因此，除尘工作的重点是捕集和消除粒径5m以下粉尘对环境的影响。 除尘方法分类 根据除尘所用介质和设备的不同，可将除尘方法分为干式除式、湿式除尘、混合式除尘和泡沫除尘等。,135-77,干

46、式除尘不但能提高凿岩速度(10%-15%)，而且还能减少污水对凿岩工具的侵蚀，增加钻具使用寿命。干式除尘在露天石方开挖和地下矿山开采中已广泛使用。钻机购买时可以按照要求进行配置。 孔底湿式除尘效果比干式除尘效果好，但岩粉在孔底湿化后呈粘滞状态，排渣效果低于干式除尘，钻机钻进效率不如干式除尘高。孔口湿式除尘对排渣效果和钻进效率的影响比孔底湿式除尘要小，且设施较简单，操作方便，但除尘效果不如孔底湿式除尘。湿式除尘在露天和地下工程均可使用，孔底湿式除尘更多用于地下工程。 混合除尘成本较高，适合除尘效果要求较高的工程。 泡沫除尘是近年来发展的一种新式除尘方法。该方法不仅除尘效果好，而且可以起到加固孔壁

47、的作用。,135-78,空气增压与净化 为了确保钻机司机的身体健康和机电设备的安全运转，可在钻机上设置空气增压净化装置，用以净化操作室和机械间的空气，最后将粉尘浓度降到国家规定指标以下。 空气增压净化装置主要由通风机、旋流器、高效过滤器等部分组成。一般安装在操作室或机械间的顶部，室外的空气经空气增压净化装置处理后送入室内，保证操作人员能呼吸合格的空气，机械间环境符合标准要求。,135-79,噪声控制 钻孔作业的噪声主要来源于机械噪声和钻孔冲击、排渣、排气噪声。 噪声控制的措施主要包括主动控制和被动控制两方面。主动控制是在提高机械设备性能、减低噪声源、提高操作室密封、隔噪性能的基础上，在钻机、空

48、压机等机械上安装消音装置。其原理是利用电子消声系统产生与噪声相位相反的声波，使两者的振动相互抵消，以降低噪声。被动控制是对噪声源难以进行控制时，采取隔声等措施对噪声接受者进行保护。,135-80,13.3 爆破后续作业施工机械 13.3.1破碎机械 移动式液压破碎机 移动式液压破碎机俗称油炮或油锤，一般均由液压挖掘机的反铲改造而成。当现场需要时，只要将液压铲的铲斗卸下，换上破碎冲击器即组成了一台移动式液压破碎机；不用破碎机时，将破碎冲击器换成铲斗，则又可恢复成液压挖掘机。 移动式液压破碎机比传统的二次爆破要安全、灵活、快捷，成本也不高，已在不少较大的石方工地（要有足够量的大块需要二次破碎）广泛

49、应用。移动式液压破碎机的破碎冲击器有许多定型产品，它除了用于二次破碎外，还可以更换不同形式的钎头，用于开沟、破路面、建筑物拆除等。,135-81,二次破碎施工机械 移动式液压破碎机 俗称油炮或油锤，一般由液压挖掘机的反铲改装而成。 气镐 气镐是以空气为动力的受持式冲击破碎机械。 气镐装有钎杆用于以冲击方式破碎煤层，混凝土等。,破碎头,135-82,手持式破碎机是以压缩空气或液体传递压力为动力的手持式冲击破碎工具，主要用于混凝土基础、混凝土构件、炉衬、软岩石及各种路面的破碎，也可用于破碎冻土层和破冰等。它机动灵活，对破碎场地要求不高，但工人劳动强度大。,135-83,气镐 气镐是以压缩空气为动力的手持式冲击破碎工具。气镐装有镐钎，以冲击方式破碎煤层、混凝土、路面及修整巷道等。,135-84,碎石锤 碎石