凿岩机司机培训教案.ppt

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1、煤矿凿岩机培训教案煤矿凿岩机培训教案 主讲人：王主讲人：王 良良 一、凿岩机的分类 二、工作原理 三、气动凿岩机使用技术 四、气动凿岩机使用条件 五、气动凿岩机操作机构 六、气动凿岩机维护与保养 七、钻眼操作安全 主 要 内 容 第一章 凿岩机的分类 凿岩机是用来施工钻眼的工具。它在岩层上 钻凿出炮眼，以便放入炸药去炸开岩石，从而 完成开采石料或其它工程。 在井巷掘进中采用 的凿岩机主要有3种：风动凿岩机、电动凿岩机 和液压凿岩机。 目前我矿所用凿岩机主要为风动凿岩机。 风动凿岩机可分为手持式、气腿式、向上式和 导轨式4种类型；电动凿岩机可分为手持式、气 腿式和向上式3种类型；液压凿岩机可分为

2、支腿 式、轻（重）型导轨式3种类型。 风动凿岩机 1、 风动凿岩机由柄体、气缸、机头、 气腿、水管、注油器等部分组成，它们共 同构成凿岩机的冲击、转钎、排粉、推进 、润滑和操纵机构，这种凿岩机结构简单 、维修方便、操作灵活，在岩巷掘进中应 用广泛。 风动凿岩机在操作时有用人手扶持的，称 为手持式凿岩机；有利于气动支腿的，称 为气腿式凿岩机（如图所示）；有利用气 动柱架导轨的，称为柱架导轨式凿岩机； 也有在一台车架上装有一至数只凿岩机的 ，称为凿岩台车 。 风动凿岩机 内燃凿岩机 电动凿岩机 手持式凿岩机要有很大的力气扶持，剧烈 的振动直接传于人身，使人很容易疲劳， 影响健康，目前属于淘汰产品。

3、气腿式凿 岩机是由一气腿代替人力顶着凿岩机工作 ，从而大大减轻工人的劳动强度。 内燃凿岩机的主要优点是携带方便。柱架 导轨式凿岩机在导轨上行走，钻凿范围有 一定限制。凿岩台车有履带式、轮胎式和 轨道式，它们都有专门设计的专用地盘， 上面安装一至数只凿岩机，从不同的方向 和角度同时进行钻凿工作，大多用在采矿 的坑道内和隧道内。 液压凿岩机是近几年来出现的一种新型凿 岩机，基本可以分为二种类型：一种是小 型手持式，其冲击能量较小，主要是用来 代替传统的风镐，大多数与小型挖掘 装载机、液压工程车等配套使用；另一种 是大型机载式，这类液压凿岩机大多是以 液压挖掘机的反铲作业装置为基础，将反 铲斗换装成

4、凿岩机进行工作，由挖掘机驾 驶员在驾驶室内进行操作。此类凿岩机的 能量较大，一般在16kNm范围内。 2、国产凿岩机按冲击频率可分为低频、 中频和高频。冲击频率在2000次/分以下 的为低频凿岩机，20002500次/分的为 中频凿岩机，超过2500次/分的为高频凿 岩机。目前我矿所用的大多为低、中频凿 岩机。 第二章 凿岩机工作原理 第一节 工作原理 风动凿岩机是利用配气阀来改变压缩空气 进入气缸的方向，从而使缸内活塞往复运 动冲击钢钎凿击碎石的。蝶阀式峰动凿岩 机工作原理（如图所示）。 冲程工作情况 当蝶型阀2关闭着阀座上的回程进气孔1而 打开冲程进气孔4时，压缩空气进入到气缸上腔 ，推动

5、活塞6向下运动，气缸下腔气的气体由排 气口5排出。在活塞上端面越过排气口以后，气 缸上腔排气，气缸下腔空气则被压缩，于是蝶 阀在其左下面与右下面气压差的作用下进行摆 动，关闭冲程进气孔4，打开回程进气孔1。使 压缩空气改向气缸下腔流去。活塞在惯性作用 下仍续下行直到冲击到底。 回程工作情况 压缩空气由回程进气口1经气道进入 气缸下腔，推动活塞上行，当活塞下端面 越过排气口5后，气缸下腔排气，上腔余 气被压缩。蝶阀的右下面和左下面压力差 的作用下摆动，再次关闭回程进气孔1打 开冲程进气孔4，活塞在惯性力作用下回 程到顶。活塞在气缸内往复运动一次。完 成一个工作循环。活塞周而复始地往复运 动，凿岩

6、机即可进行凿岩工作。 第二节 凿岩机钻杆、钻头 钻杆和钻头是凿岩机的工作装置，对凿 岩工效的高低影响较大。钻杆又称钢杆， 一般用碳钢制成，截面为中空的六角形或 原型。中空的目的是为了专供清除炮眼石 粉之用。 钻头的形状是根据岩石的硬度和组成来选 择。常用的钻头有单凿、双凿和十字形三 种（如上图所示）。单凿式钻头适用于松 软和中等硬度没有裂纹岩石；双凿式和十 字形钻头一般岩石都能应用。 钻杆和钻头的连接有二种方式。一种是钻杆和 钻头连成一体（即称钎子），它只能在硬度不 大的岩石中使用，故纤头易于磨损变顿。此时 应将磨顿钻头加以锻整，俗称锻纤或改钻。另 外一种是钻杆以螺纹或锥度与钻头链接，一般 用

7、于坚硬的岩石。钻头刃口镶有硬质合金工具 钢，俗称合金钻头。这种钻头的优点是，钻头 磨顿后可随时卸下更换新的，不必更换钻杆即 可工作，提高了工作效率，节约了钢材，降低 了修纤成本。 钻头和钻杆在钻孔过程中是配套使用的。 打眼时先用较短的钻杆和较大的钻头开眼 ，以后逐步加上钻杆换用较小钻头，所以 钻头应先大后小，逐渐减至所需孔径，钻 杆先短后长，一根一根换长到需要深度。 一般情况下，配套钻杆的尺寸见表如下。 第三章 风动凿岩机使用技 术 1）风动凿岩机使用时，要求凿岩机进 风口处压缩空气干燥，风压应保持 500kPa，最低不得低于400kPa；要求使 用洁净的软水，在不得已使用酸性或碱性 水时，凿

8、岩机工作完毕后应即时注入一些 润滑油，关水空运转稍许时间。 2）启用新机器时要进行清洗重装，重 装后都要开一下空车，检查运转是否正常 。但空车时间不能超过23min时间过长 ，气缸气垫区温度过高，容易产生研缸现 象。 3）做好管道清洗和例行的拆卸检修工 作，是机器经常处于良好的工作状态，并 应经常注意加润滑油，严禁无油作业。 4）操作上应注意先开风后开水，先 关水后关风，并注意水压应低于风压，防 止水倒流凿岩机气缸内部，破坏机器正常 润滑，影响机器正常运转。 5）当凿岩机卡纤器转动很慢时，应立 即通过调压阀减少气腿的轴退力。如出现 纤杆已不转，经减小气腿轴向推力无效时 ，应立即停止凿岩，消除卡

9、纤故障后再进 行凿岩。 6）经常观察机器的排粉情况，气腿 凿岩机不允许拆出水针作业，或打干眼。 7）伸缩式凿岩机向上作业时，注意沿 钎子流下来的岩浆不得接近纤套，其间距 至少需20mm，否则，即为吹扫力不足， 此时应按程序检查纤套上的吹气孔是否通 畅。 8）伸缩式凿岩机向上作业时，除遵 守一般凿岩工作的安全技术外，还应特别 注意钎子的突然折断，防止工伤事故，并 严禁长时间全速空转，拔纤时应开小车。 9）工作完毕后，关闭水阀以小风让 凿岩机短时间空运转，排除积水，防止锈 蚀。 10）对导轨式凿岩机，当打完一根纤 后，应停风，再打反转卸纤尾。反转卸纤 时，应开小风。如从正转马上变反转，由 于惯性产

10、生很大的冲击，会降低回转爪的 螺旋棒的使用寿命。 11)凿岩及较长的时间停止使用时， 应及时将其拆洗干净，并涂上防锈油，放 干燥处保存。 第四章 风动凿岩机使用条 件 一、压缩空气： 凿岩机进风口处风压应保持4.55.5公斤/厘米2 的使用气压，此时工作性能最好。当钻凿高硬 度岩石时，使用气压可适当提高。 使用气压在6公斤/厘米2以上时，机子振动增大 ，不便操作。使用气压在4公斤/厘米2以下时， 也能稳定工作，但此时效率较低。 压缩空气要干燥，如含过量水分，将冲刷去机 内零件表面油膜，影响润滑，缩短零件寿命。 二、水： 该机采用湿式凿岩，接装水源后，应该是开动 供水，仃止闭水。但有时由于水源不

11、洁，含有 岩屑碎粒，堵塞水道，出现开机后无水或水量 明显不足的现象，故使用含沙和杂质的水时， 需经沉淀或过滤。如产生上述现象时，一般先 应检查水源供水情况，然后卸下柄体螺母检查 水针或打开联锁阀清除堵塞物即可。 不得已使用酸性或碱性水时，凿岩机工作完毕 后应即注入一些润骨油，关水空转半分钟。 三、钎尾： 钎尾的尺寸应正确。钎尾长和短都会降低 凿岩性能。受冲击的端面应平整，端面硬 度HRC4550。钎尾中孔应与六方体同 心，偏心太大，极易损坏水针。 建议采用成品钎杆。 四、钻头： 按现场条件使用一字形、十字形或球齿形 钻头，钻头直径目前普遍使用3842毫米 。推荐尽可能使用小直径钻头、提高钻进

12、速度。例如使用38毫米的钻头，钻进速度 较42毫米的钻头提高20%左右。 第五章 风动凿岩机操纵机 构 凿岩机的操纵机构集中在柄体和手把 上，操纵阀手柄掌握凿岩机的运转，调节 阀杆掌握气腿的推力，控制阀杆掌握气腿 的减压放气。凿岩机与气腿采用绞接方式 ，绞接机构固定在气腿上。 气水联锁注水机构 该机构设在柄体上， 凿岩机开动供水，仃动闭水。 如图7，凿岩机运转时，压 缩空气从操纵阀通向柄体螺 母，推动联锁阀向左移动， 开启了水路。当凿岩机停止 工作时，操纵阀切断了向柄 体螺母供气的通道，接通了放空气路，联锁阀 在弹簧的作用下关闭了水路。 水量可以进水管路上另装水阀调节。 气针的排水作用： 气针

13、套装在水针外面，如图7，从气针吹 出的压缩空气可防止水回流进入凿岩机内 部，以保护凿岩机在较好的润滑条件下运 转。 气腿伸缩调节机构 气腿的推力由调节阀杆进行调节。拧转调 节阀杆时，内部的阀针可节流向气腿供气 的气流压力，以达到所需的气腿推力。当 调节阀杆按图示顺时针方向拧紧时，停止 向气腿供气。 应当注意，当操纵伐手柄在“停止”位置时 ，气腿就不能伸长。因此，凿岩调炮眼位 置时，操纵伐手柄位置于“排水”位置上。 气腿伸长后需缩回时，要放出气腿气缸的 压缩空气，用手拉回气腿。控制阀杆即达 到迅速减压放气的目的。参看图9BB视 图，按压控制阀杆，内部的控制阀移动， 盖住了向气腿供气的气道，而气腿

14、内的压 缩空气由原气路返回，从控制阀针的开口 逸出。放松按压，则控制阀杆恢复到原来 位置，又接通了向气腿供气的通道，关闭 了放空的气路。 配气机构 本机采用碗状控制式配气阀机构。由阀、 阀套、阀柜组成。凿岩机气缸内设有使阀 交替换向的压气推阀孔道。阀由压缩空气 直接推动换向，从而使压缩气体交替进入 凿岩机气缸前后室，推动活塞作往复运动 。 棘轮机构 棘轮机构采用靠压缩空气推迴转片的方式 。 活塞冲程时，螺旋棒旋转，迴转片对棘轮 齿滑动。活塞回程时，迴转片平面被棘轮 咬住，螺旋棒就不能返向旋转。 长方体形迴转片的四个棱角可依次使用， 因此使用寿命较长。 气腿 气腿是一个气缸活塞机构。 支爪定位后

15、，压缩空气推动活塞杆向前移 动，取得必要的推力。活塞的密封件采用 高耐磨塑料制品。活塞杆表面镀铬防锈。 使用时，气腿和地面间的按设角度要适当 。不要太大，以免减小轴推力，降低钻眼 速度。钻凿较高位置的炮眼，需配用接长 小腿，以保证在适当的按设角度工作。 若需要接长小腿，应在订货合同中注明 。 第六章 风动凿岩机维护与 保养 第一节 润 滑 确保机器良好的润滑条件，是保证凿岩机正常 工作的重要一环。 为了确保润滑，每次凿岩作业前，都要检查注 油器是否存有足够的油量；每次凿岩作业开始 时，都必须检查是否出油，油量是否合适。如 发现无油和少油，必须仃止运转，迅速检查原 因，采取措施消除之。新机使用时

16、，一般可用 手掌迎着排气口数秒钟，手掌面沾有微粒油珠 ，就算油量适当；若是干燥状态，表示油量不 足；若是有过多的油液，表示油量过大。后两 种情况要对油量进行调节。禁止无油作业。 注油器连接在进风弯管上，压缩空气通过注油 器时，混合了连续吸出的润滑油，带向机内各 部分进行润滑。油量的调节，借助起子旋转调 油阀即可。因在调油阀上装有内涨式定位胶圈 ，故不必锁紧定位。此外，注油器壳体为透明 塑料制品，便于直接观察液面。 凿岩机润滑油，环境温度在0。C15。C时， 建议使用粘度为3.35.5。E（50。C）的润滑 油，如20号、30号机油，油质应保持洁净。 第二节 使用维修注意事项 启用新机器要进行清

17、洗重装： 由于机器内部涂有沾性防锈油脂，在运输和库 存时难免侵入灰尘，故不应直接投入使用。一 般情况凿岩机可卸下长螺栓，把主要零件和进 风弯管接头处清洗即可；发现毛刺应即用油石 仔细清除；装配时，全部磨擦面应涂上润滑油 ，阀组装配后上下摇动应活动自如，装配时两 个长螺栓螺母应均匀拼紧；装配后，用钎尾插 入钎尾钢套，用手单向转动应无卡紧现象；检 查操纵阀手柄、调节阀杆、钢托等活动是否正 常。 新机重装后都要开一下空车，检查运转是 否正常。但空车时间不要超过五分钟。时 间过长，气缸气垫区温升过高，容易产生 研缸现象。 气腿可旋开螺母，卸下活塞杆组，清洁和 润滑气缸内壁。装配后推移活塞杆应移动 自如

18、。气腿手把应定位在便于手持位置。 2、做好管道清洗工作： 每次接装气管胶管前，都要吹清气管，慎 防泥沙污物进入凿岩机内腔，损坏零件。 每次接装水管前要冲洗出管内储留的泥沙 污物，以免堵塞水路，影响正常使用。 3、做好经常性的拆卸检修工作： 新机使用一、二天后，需送维修站检查， 要特别注意气缸和活塞磨擦面，如有研痕 ，需用油石或细砂纸仔细清除突起部分。 研痕一般情况下是进入细沙硬点，原有毛 刺或润滑不足热胀研缸所致，应予分析、 清除。 新机试凿岩后即检查一次是今后能否正常 维持使用的关键，希使用单位切实做到。 在以后的使用过程中，不要等机子出故障，才 送去检修，要根据实际条件经常予以检查修理 。

19、至少半个月做一次拆卸检修，使机子经常处 于良好的工作状态。 检修时，卸下的零件要用煤油清洗，检查有无 伤痕和磨损情况，应注意吹洗小孔中的尘垢。 发现零件磨擦面有毛刺和擦伤时，应用油石细 心修去凸起部分；已达报废限度或有显著损伤 的零件应予以更换。使用新备件时，应予检查 ，用油石修去尖棱和毛刺。 应特别注意，不准用煤油或含有芳香族的溶剂 清洗注油器的透明塑料壳体。 4、经常注意螺纹防松： 在机子使用过程中，要注意各处螺纹有无松动 ，应予以及时拼紧。气腿伸缩不灵时，可检查 凿岩机和气腿铰接处的连接螺纹，活塞杆和联 接座，皮碗活塞拼紧螺母有否松脱。 活塞杆和联接座等固定螺纹若有松动时，应加 垫料或粘

20、结剂等，然后拼紧螺纹。 活塞杆，气腿气缸等螺纹连结部分用粘结剂固 定。这些部分尽可能不要拆卸，当必须拆卸时 ，应先将此部分加热至150C。 凿岩工具 凿岩工具通常称为钎子，由钎头、钎杆、 钎尾和钎肩组成。 钎头是直接破碎岩石的部分，现场使用最 多的是镶硬质合金的一字形和十字形钎头 。一字形钎头冲击力集中，切入岩石深度 大，效率高，在坚硬岩石中多用一字形钎 头，在多裂隙岩石中多采用十字形钎头， 钻眼速度慢，但不易夹钎。 第七章 钻眼操作安全 一、凿岩机操作安全 1.风动凿岩机操作安全注意事项 （1）钻眼前的准备工作。 检查凿岩机、钻架是否完好，风、水管是否 完好畅通，风、水门是否跑风漏水，连接头

21、是否 牢固，凿岩机零部件是否完好齐全，螺丝是否紧 固，并注油试运转。 检查所用钻杆是否弯曲，中孔是否堵 塞，钎尾是否完好，钎头是否能安上。 准备齐全需用的钻杆、钻头。 检查工作面的安全状况是否良好。处 理顶帮浮岩活石，整修加固工作面的临时 支护，以保证工作面安全作业。 (2)钻眼安全注意事项。 钻眼必须按中、腰线及作业规程中爆破图 表进行，画好轮廓及眼位，并按规定的眼位、 方向、角度和深度钻眼。 开钻时，应把凿岩机操作阀开到轻运转位 置，待眼位固定，并钻进2030mm后，再开 到中运转位置钻进，钻进50mm钻头不至脱离眼 口时，再全速钻进。 为避免断钎伤人，钻眼工要精神集中，时 刻注意钻进情况

22、。禁止骑钻作业。多台作业， 禁止交叉钻眼，禁止钻前钻杆下有人。 钻眼时，凿岩机、钻杆与钻眼方向要 保持一致。推力要均匀适量，不要过大， 下扎眼要适当提钻减压，以防夹钻断杆。 凿岩机钻眼过程中，要经常检查风水 管接头是否牢固，有无脱扣现象，如连接 不好应停钻处理后再作业。 钻杆与钻头连接要牢固，钻眼过程中 ，发现合金片脱落，必须及时更换钻头。 严禁在残眼内继续钻眼。 钻眼过程中，如发现岩层出水、瓦斯涌出 异常现象时，要停止钻眼并不得拔出钻杆，迅 速汇报矿调度室。 钻完眼后，应将钻眼工具、设备等全部撤 到安全地点存放。 2.凿岩作业常见事故的预防和处理 (1)卡钎、断钎事故。 操作技术方面。操作人

23、员精力不集中 ，钻眼时凿岩机、钎杆左右摇摆，钻架忽 起忽落，使钎杆在钻孔内弯曲扭别，造成 炮眼不直，强行推进造成卡钎或把钎杆弯 断。防止方法是提高钻眼技术，保持钻架 稳定，使钎子平直地钻进。 岩石性质方面。在坚硬多裂缝的岩石中 ，如果采用一字形合金钎头钻眼，凿刃容 易打到裂缝中去，钎头就被夹住，凿岩机 继续冲击就容易发生断钎事故。防止的方 法是在坚硬多裂缝的岩石中采用十字形合 金钎头钻眼，以减少卡钎头、断钎子事故 。在软岩中钻眼时，由于轴推力过大，排 粉不畅，也易造成卡钎事故，应适当调整 轴推力。 钎杆质量方面。钎杆质量不合格或钎杆 使用过久造成疲劳损坏。防止的方法是加 强质量验收管理，钻眼时

24、使用旧钎子应警 惕，发现钎子中心孔不正，偏离中心轴线 ，造成危险断面时应立即捡出，不准使用 。 断钎子往往能造成人员伤害事故，因此 ，应加强作业人员的技术培训和安全意识 教育，杜绝该类事故的发生。 (2)掉钎头。 钎头与钎杆连接处加工不符合要求，接触 不严。防止的方法是严格检查钎头与钎杆连接 尺寸。 钎杆与钎头接连处断裂。防止方法是使 用前注意钎杆连接尺寸及外观，安钎头前 要把钎头和钎杆的锥形部分擦干净，涂上 黄油，然后套上钎头，在枕木上蹾紧，不 能在铁轨上或石块上蹾，以免损坏合金钢 片。卸钎头时不能用大锤敲打。 不排粉。 钎头出水孔或钎杆中心孔堵塞。防止方 法是发现停水时应立即停止钻进，遇有软 岩时适当降低推进速度，加大供水量或增 加强力吹洗。