第三章 凿岩钻车

1、第三章 凿岩钻车 第一节 概述 凿岩钻车是一种新型凿岩作业设备。它是将一台或几台凿 岩机连同自动推进器一起安装在特制的钻臂或钻架上，并 配以行走机构，使凿岩作业实现机械化。 应用于 1）矿山巷道掘进和回采作业，铁路隧道和国际工程等方 面的施工。 2）巷道断面大于10平方米的凿岩作业；人力难以保证的 作业如：平巷掘进的直线掏槽法对钻孔平行度的要求，无 底柱分段崩落法对钻孔角度的要求。 l 凿岩钻车的发展： 1、气动凿岩机配套使用的液压凿岩钻车。 2、与液压凿岩机配套使用的全液压凿岩钻车。 3、代替了手持式或气腿凿岩机作业，实现了高水平机械 化凿岩作业。 凿岩钻车种类： 1）按用途分为平巷掘进钻车

2、、采矿钻车、锚杆钻车、露 天开采凿岩钻车。 2) 按行车机构：轨道、轮胎、履带式钻车。 3）按架设凿岩机台数分：单机、双机、多机。 书中表3-1为凿岩钻车类型。 图为履带式凿岩台车 轮式凿岩台车 单机式凿岩台车 双机式凿岩台车 多机凿岩台车 第二节 平巷掘进凿岩钻车 为实现矿山平巷掘进工作的机械化，研制了 多种平巷掘进凿岩钻车。适用于： 1）小断面巷道掘进：用 PYT-2C、CGJ-2型双机 液压钻车。 2）中等断面巷道掘进：用CGJ-3 CTJ700-3型 三机液压钻车。 3）还有 CGJ-2Y CYJ10-2 型全液压钻车。 书中表3-2 国产凿岩钻车的技术特征 一、平巷凿岩钻车的组成及工

3、作原理 以CGJ-2Y型全液压凿岩钻车为例。 如书图3-1中：该钻机具有两个钻臂的双机凿岩钻车。 组成：两组钻臂、转柱、推进器、各自操纵机构、车 体行走装置，气、水、电和液压供应系统及其操纵机构，两 台凿岩机及其钻具等。 适用：2.3X2.43X3断面巷道掘进。 二. 钻车工作机构分析： 工作机构有：推进器、钻臂、回转机构、平移机构等。 1、推进器：1）在准备开孔时，迅速地驶向（或退离） 工作面，并给以轴推力。 2）推进速度和轴推力可调节。 3）推进器的有三种形式： （1）钢绳活塞式推进器 优点：结构简单，重量轻，推进行程较长。 缺点：钢绳寿命短，且易拉伸变形，调节次数较多。 （2）气动链条式

4、推进器 不同点：风马达，链条，原理一样。风马达控制进风量. （3）气动螺旋副式推进器：由风马达操纵阀控制。 优点：结构紧凑，外形尺寸小，动作平稳可靠。 缺点：岩粉和水滴容易落到丝杆上，螺旋副磨损较快 传动效率较低，推力减小。 2.钻臂 钻臂是支撑凿岩机的工作臂。钻臂的结构尺寸，钻臂 动作的灵活性和可靠性等，都将影响钻车的使用范围及其 生产能力。 钻臂形式： （1）直角坐标钻臂 结构简单，操作直观和易于掌握，通用性好，使合钻凿 直线和不同角度的似斜钻孔。 缺点：1、油缸多，操作程序比较复杂。对于任一钻臂， 存在较大的无法凿岩的凿岩盲区。 （2 ）极坐标钻臂 优点：结构和操作程序有所简化，油缸数有

5、所减少。可 用于钻凿直线掏槽孔，亦可钻贴近顶板、底板和侧壁处钻 孔，大大地减少了凿岩盲区。 缺点：操作时直观性较差，司机看不到钎杆运转情况， 不易及时发现故障，仍有凿岩盲区。 （3）复合坐标钻臂 综合了上述 两坐标的特点，可以钻全方位的钻孔，克服 了钻凿盲区。 3、回转机构 有两种： 1）直角坐标钻臂在水平面内左右摆动； 2）极坐标钻臂围绕某点作极坐标转动。 它们与各自的钻臂升降运动相配合，可使推进器处于任向 布孔位置。 1）摆动式转柱。 书图3-7 2）螺旋副式转柱。 书图3-8 3）极坐标钻臂回转机构。书图3-9 4）推进器翻转机构。 书图3-10 4、推进器平移机构 为适应钻凿平行钻孔和

6、提高钻孔平行精度的要求，所有 钻车都配备有推进器自动平行移动机构。（简称平移机构） 平移机构有：机械式和液压式机构两大类。 （1）平面四连杆式平移机构：又分内式和外式两种。 顾名思义：四连杆构成一个平行四边形，永远保证顶部推进 器平行前移。 （2）空间四连杆式平移机构。 （3）液压平移机构。 三.液压系统 凿岩钻车的液压系统，分为气动凿岩钻车和 全液压凿岩钻车两大类。 1）气动凿岩钻车液压系统仅用来控制钻车的行 走、稳车、钻臂和推进器的调幅、定位等动作等。 2）全液压凿岩钻车的液压系统除了具有上述动 能，还具有运转和控制液压凿岩机的功能。 1、凿岩钻车控制系统 。 p52 2、液压凿岩机的运转

7、和控制系统。 第三节 钻车的选择 在采矿、巷道掘进和隧道掘进中，凿岩钻车已成为主 要的凿岩设备。 由于现在凿岩钻车结构型式繁杂，其整机功能和适用 范围各不相同，合理选用机型颇为重要。选择钻车较难。 要考虑所选设备的技术、经济指标的合理性和先进性. 考虑因素： 1）技术指标：a）保证凿岩速度快，工作稳定可靠，结 构简单，便于操作和维护。 b）满足各种凿岩爆破工艺对钻孔布置和深度的要求，以 及巷道断面尺寸和运输方式等方面的要求。 2）经济指标：投资，能耗，材耗，维护管理，设备折旧 等方面的费用。 重点计算： 1）钻车的生产率 2）凿岩机台数 1、凿岩钻车的生产率 L=KVTn/100 n凿岩机台数

8、 T每 班纯工作时间，min v技术钻进速度，其值与钻车构造有关；cm/min k凿岩机的时间利用系数。（可以实测，参考表) 2、凿岩机类型及台数的确定 凿岩钻车的具体结构和性能，主要取决于所选配的凿 岩机类型。 n=100L / KVT=100Zn / KvT 式中：L所需钻孔的总深度，m； z所需钻孔数 h每班所钻孔的平均深度，m。 第四节 采矿凿岩钻车 一 、概述 采矿钻车的应用，可提高采矿工效，加快回采 速度，也可以促使改进采矿工艺，提高资源回收率。 在采用无底柱分段崩落法的一些金属矿山，成 功地使用了国产CTC-700 、CTC-214型采矿钻车 钻凿中深度，效率能大大提高。台班可钻进150- 250m。 在薄矿脉、小巷道的金属矿山建议用CTC-140 等采矿钻车。 国产采矿凿岩钻车技术特征见书表3-4. 二、 CTC-214型采矿凿岩钻车 此型号钻车是专为无底柱分段崩落采矿法的 矿山采矿研制。它有两个钻臂，配用YGZ90型 外回转式凿岩机，其摆动范围大，能钻3.5米宽 的上向平