CUMT-井巷工程课件-2.井巷凿岩技术与设备

1.第二章钻井技术与设备，2。开挖方法，(1)钻孔爆破方法：(2)机械开挖方法，钻孔和爆破：标准爆破，光面爆破，预切割，机械钻孔：全断面隧道掘进机(TBM)，路面。3、钻爆施工：冲击(硬岩)、旋转(煤与软岩)掘进工艺：钻孔充电线爆破通风装岩运输支护工具和设备：凿岩机炸药局部通风机装岩机锚、喷、网、煤电钻雷管、爆破工滑枕电车电机车、矿车、浅孔：深度；中深孔：深度2.54m，直径小于50mm；深孔：深度大于4米，直径大于50毫米。4、本章内容，第一节破岩原理和设备，第二节凿岩机结构和工作原理，第三节钻具，第四节空气压缩机和压力空气供给，第五节本章主要参考书，高尔的新主编。爆破工程.徐州：中国矿业大学出版社。1999年7月。价格：27.00元。P5 29王树仁，程玉生主编。钻眼爆破简明教程.徐州：中国矿业大学出版社。1989年7月。价格：2.35元。TD23/W-759。6，第一节岩石破碎原理和设备，1。冲击破岩原理1。冲击破岩钻孔原理：冲击(冲击功)-旋转-粉末去除适用于坚硬岩石代表性机器：凿岩机，冲击力，7，2。旋转破岩钻进原理：加压(轴向压力)旋转切割粉末清除适用于软弱岩石或煤层代表性机械：电煤钻、轴向压力、旋转扭矩、8、两种破岩方法比较、9、二、常用的凿岩设备(凿岩、动力和支撑方式)，手摇钻重量小于20公斤，气腿钻重量小于30公斤，导轨钻重量35-80公斤，上行钻重量40-45公斤。 电钻25-30公斤，导轨钻30公斤以下，液压钻130-360公斤，内燃钻30公斤以下，手持式煤电钻18公斤。 1.2千瓦岩石电钻的功率为35 40公斤。1.2千瓦液压钻机的功率有轨道式旋转冲击式、热能钻探、微波钻探、激光钻探、水射流钻探、氟氧化学反应钻探等。第二节凿岩机的结构和工作原理可分为低频、中频和高频。冲击频率为2000次/分以下的低频，2000-2500次/分之间的中频，2500次/分以上的高频。除了一些高频钻，如YTP-26，国内气动腿钻都是低频和中频钻。目前，手持式凿岩机很少使用。气腿凿岩机与手持式凿岩机具有相同的重量，但它们有气腿支撑，可以减少人工劳动，并广泛用于岩石巷道开挖。(1)凿岩机的结构和工作原理，以气腿气动凿岩机、液压凿岩机和电煤钻为代表。(13) (1)气动凿岩机结构(1)手柄体(1):进气管和进水管、操作阀、气腿调压阀、换向阀和水针。(2)缸体2:气门室D、配气阀C、棘轮和旋转杆B、活塞F、消音器罩。(3)头部3:锤G、旋转套筒1、钎焊卡和外壳。工作原理1 .冲击机构2 .旋转钻孔机构3 .排粉机构4 .润滑机构15.1 .冲击机构：气缸活塞配气装置行程(活塞完成往复运动)，活塞做行程运动，冲击钻尾。C-滑阀，6-滑阀前室，气缸后室，7-活塞，8-排气口，11-回风通道，(ii)工作原理，排气口，活塞前端面，阀板，16，回油，排气口，17，2。旋转机构：内部棘轮螺杆活塞旋转套行程活塞直线移动，带动旋转杆旋转返回旋转杆，迫使活塞旋转，带动旋转套和钻杆旋转。18，3。排粉系统：注水排粉系统-开始钻孔供水，停止钻孔供水：从气道2进入注水阀右端面，克服弹簧6的阻力，向左移动阀门，打开水道。湿粉末排放-加压水，水压比空气压力低0.1 0.2兆帕，喷孔系统被强力吹扫。19，4。润滑系统：注油器，35ml/min，悬挂式：悬挂在风道弯头处，含油率小；落地式：放置在离凿岩机不远的进气管中间，具有大油量，20，3推进机构和钻孔设备，1。气腿：推进架的支撑角度为30 502。钻车：钻臂架3的支撑。伞钻：21、凿岩台车，国产CGJ-2型凿岩台车，配有两台yt-24凿岩机，轨轮气动马达螺旋推进，DC马达驱动轨轮行走，22、一偏、三偏、23、伞钻，24、4使用凿岩机(1)及时加油(2)适当轴向推力(克服齿隙)(3)压缩空气压力，大于0.5兆帕水压低于风压，供水不中断(5)凿岩机质量好工业企业噪声卫生标准规定每天暴露在噪声中8小时的允许限值为85分贝，暴露时间每减少一半可增加3分贝，但最大值不得超过115分贝。 每种凿岩机的噪音约为105分贝(在空旷的地方测量)。井内85%的噪声是排气噪声，消音罩降低57分贝，25，2。液压凿岩机1。结构1。冲击机构：油缸活塞配油装置(油压10兆帕以上)2。旋转机构：独立的外部旋转机构液压马达驱动齿轮3。出粉系统：侧向供水和出粉2。优点和缺点1。高钻孔速度(纯钻孔速度的23倍)2。可调(功率可调，钻更深更大直径的孔)3。自润滑4。硬岩钻孔，大直径深孔5。良好的卫生条件(噪音低1015分贝，90) (1)适用条件：含f 3的煤和地层。结构：散热风扇开关手柄电机减速器铜焊套筒电压127伏，功率1.2 2.0千瓦(多为1.2千瓦)，转速2700转/分。外壳由铝合金铸造，密封防爆。(3)轴向推力：人力推动。适用范围本系列电煤钻适用于煤矿井下及周围介质中含有爆炸性混合气体如甲烷、煤尘的中硬煤层钻孔，也适用于交流50Hz、电压127V的供电网络。产品功能1。结构紧凑，种类繁多，包括普通型、强型和湿型。2、扭矩大，适用于中硬和硬煤层钻孔。ZM系列矿用防爆手持式煤电钻，28，3。岩石电钻由电机、减速箱、牵引装置、外壳和供水装置组成。推进装置的适用条件必须是：适合在F=4 6的岩石上钻孔。第3节钻具，1。凿岩机1的钻头。整体钻头，30，2。组合钻头，直列式：速度快，制造和研磨简单，钻头磨损快，易于夹紧。十字形：速度慢，圆孔多，制造和研磨复杂，材料多。(1)钻头外形：硬岩钻井材料钻头体：合金钢，55SiMnMo，40MnMoV。钨钴合金。31，32，a)插入KO型硬质合金板；B)K1型硬质合金片标准直径十字形钻头，钻头结构参数：刃口角，110间隙角，30弧形钻头，180毫米曲率半径钻头直径，38 43毫米粉槽，33，中心孔：空心六角钻头B22，B25；空心圆形D32和D38(重轨式凿岩机)材料：ZK8Cr、ZK55SiMnMo钻头与钻杆的连接：锥形连接，锥角7，钻头和钻头的能量传递效率和使用寿命，插入深度为24-38 mm (6-8 mm，留有过渡间隙)，34、35、麻花钻(1)钻头、方槽、尾孔、麻花钻杆、钻杆尾(2)麻花钻杆：菱形或矩形。 T7或T8钢传递轴向压力和扭矩，螺纹方向与钻头方向一致，螺旋槽排出粉末，节距4空气压缩机和压缩空气供给。 空气压缩机也叫压缩空气鼓风机，是矿井中四大固定设备之一(开、关、关、上)。通过空气压缩机，自由空气可以被压缩到所需的压力，成为压缩空气，用于驱动气动工具，如气动钻机，气动镐，岩石抓取器，气动泵，气锤，铆接机，锻压机等此外，矿井还经常使用压缩空气清理储水，驱动副井和下口的气动操作设备，以及主井和下口的气动装卸设备。因此，必须建立一个由多个空气压缩机组成的压缩站，以满足对压缩空气的需求。与电相比，空气压缩机产生的压缩空气具有以下优点：(1)在有气体的矿井中，可以避免电动机产生的电火花引起的瓦斯爆炸；(2)不要因超载而损坏机器和工具。适用于钻硬岩、载荷变化大的冲击式气动工具；(3)压缩空气能储存能量，不凝结，便于运输；(4)压缩空气和气动机具排放的空气不污染环境，有利于地下通风。尽管空气压缩机和气动机具的效率较低，气动机具在运行过程中的振动和噪声也较大，但凭借上述优势，空气压缩机仍广泛应用于煤矿生产中。空压机站的设备包括以下四个部分：(1)空压机：除空压机外，还包括中冷器、油润滑系统等设备。(2)拖动装置：一般采用电动机，并附有启动和保护设备。(3)附属设备：包括储气罐、空气过滤器和冷却水系统。(4)压缩空气管网：包括管道、管道附件和油水分离器。40，1。冷却系统2个可靠的进气阀3个油气分离器4个优秀的主机5个可靠的保压阀6个精密的滤油器7个方便的操作面板8个智能控制系统41个空气过滤器42个压缩空气的基本生产过程2个压缩空气的基本生产过程43个布置4个5L-40/8空气压缩机站、水泵