第四章 鉆眼機具

第四章鉆眼機具云能源職業(yè)技術學院2023/2/11本章提要井巷工程一般采用鉆眼爆破法掘進，第一道工序就是采用鉆眼機具鉆鑿炮眼。本章內容主要圍繞鉆鑿炮眼的機具，主要介紹炮眼的鉆鑿原理和常用的鉆眼機具。煤礦炮眼的鉆鑿機具常以壓風作為動力，本章最后介紹了空氣壓縮機的基本知識及其壓風的供應和輸送。

1.破巖方法

目前破巖方法有兩種：2023/2/12（1）鉆眼爆破法:（2）機械掘進法2023/2/13

鉆爆法施工：

掘進工序：鉆眼—裝藥聯(lián)線—放炮通風—裝巖運輸—支護。

工具設備：鑿巖機—炸藥—局部扇風機—裝巖機—錨、噴、網、架。

煤電鉆—雷管、放炮器—風筒—礦車電機車、礦車。淺孔：深度小于2.5m，直徑小于42mm；中深孔：深度2.5~4m，直徑小于50mm；深孔：深度大于4m，直徑大于50mm。2023/2/14

2.鉆眼機械分類

（1）鉆眼機械按使用的動力不同可分為：風動鑿巖機、電動鑿巖機、內燃和液壓鑿巖機。（2）按破巖機理不同可分為：沖擊式、旋轉式和旋轉沖擊式三類。

3.應用

我國煤礦掘進井巷在巖石上打眼主要采用沖擊式風動鑿巖機（風鉆），在煤層上鉆眼主要采用旋轉式煤電鉆。2023/2/15常用的鑿巖設備

⑴沖擊式破巖風動鑿巖機手持式機重20kg以下氣腿式機重30kg以下導軌式機重35～80kg向上式機重40～45kg傘形鉆架鑿巖臺車電動鑿巖機氣腿式機重25~30kg導軌式機重30kg以下液壓鑿巖機導軌式機重130～360kg內燃機機重30kg以下⑵旋轉式破巖電鉆煤電鉆手持式機重18kg，功率1.2kw巖石電鉆導軌式機重35~40kg功率1.2kw液壓鉆導軌式⑶旋轉沖擊式潛孔鉆機臺車式（4～6噸），架鉆式（150～360kg）

2023/2/162023/2/172023/2/18鉆機在孔外，負責鉆具的進退和回轉；產生沖擊功的沖擊器在孔內，因此鉆速不因鉆孔深度的增加而降低。

KQ-200型重型潛孔鉆機鉆孔直徑200～220mm，孔深19m，鉆孔速度12～18m/h。適用于大型露天礦山。2023/2/19KQ-200型重型潛孔鉆機技術性能表2023/2/110本章內容第一節(jié)沖擊式鑿巖機具第二節(jié)旋轉式鉆眼機具第三節(jié)空氣壓縮機及壓風供應2023/2/111本章主要參考書

1.高爾新主編.《爆破工程》.徐州：中國礦業(yè)大學出版社.1999年7月.定價：32.00元.p5～292.王樹仁，程玉生編.《鉆眼爆破簡明教程》.徐州：中國礦業(yè)大學出版社.1989年7月.定價：2.35元.TD23/W-759。2023/2/112第一節(jié)沖擊式鑿巖機具

1.分類（1）按其應用條件及架持方法可分為：手持式、氣腿式、伸縮式（向上式）和導軌式等；（2）按沖擊頻率可分為：低頻、中頻和高頻，沖擊頻率在2000次/min以下的為低頻，2000～2500次/min的為中頻，2500次/min以上的為高頻。國產風鉆一般為中低頻，少數為高頻。

2.特點及應用

2023/2/113

（1）手持式:手持式鑿巖機，在立井向下掘進時采用，其它巷道掘進時，因工人操作時體力消耗大，目前已很少使用。

（2）氣腿式:氣腿式鑿巖機機身重量和推力由氣腿支撐和完成，減少了工人操作時體力消耗，故在煤礦、鐵路、公路或其它隧道掘進中被廣泛采用。（3）向上式:與氣腿軸線平行或與氣腿整體連接在同一軸線上的鑿巖機稱為伸縮式，由于伸縮式向上鑿巖，用于反井、煤倉和打錨桿，又稱為2023/2/114向上式。（4）導軌式:導軌式鑿巖機屬于大功率鑿巖機，配備有導軌架和自動推進裝置，在巷道或隧道內鉆眼時，導軌架、自動推進裝置和鑿巖機安設在起支撐作用的鉆架上，與鑿巖臺車、鉆裝機配合使用。

3.技術性能國產風動鑿巖機主要技術性能見表4—1。

一、沖擊式鑿巖機破巖機理鑿巖機是利用壓氣推動機體內的活塞前后2023/2/115沖擊力圖4-1沖擊破巖原理移動打擊釬子完成鉆眼工作的。它的破巖原理（鉆孔形成過程）如圖4-1所示。釬刃在沖擊力F的作用下鑿入巖石，鑿出深度為h的溝槽Ⅰ—Ⅰ，然后將釬子轉動一角度β，再次沖擊，此時不但鑿出溝槽Ⅱ—Ⅱ，而2023/2/116且兩條溝槽之間的巖石，也被沖擊時產生的水平力H剪切掉。為使釬刃始終作用在新的巖面上，必須及時排除巖石碎屑。沖擊、轉釬、排粉，往復循環(huán)地持續(xù)進行，便可鑿出圓形炮眼。鑿巖機就是根據以上破巖原理設計的，它們都具有沖擊、轉釬、排粉機構，還有潤滑、推進等輔助設備。二、氣動鑿巖機鑿巖機的種類很多，但主要機構和動作原理基本相同，下面以圖4-2、3所示的YT—23型2023/2/117圖4-2YT—23型鑿巖機2023/2/118圖4-3YT-23型氣腿式鑿巖機外形圖1—鑿巖機主機；2—釬子；3—水管；4—壓氣軟管；5—氣腿；6—注油器2023/2/119氣腿鑿巖機為例介紹鑿巖機的構造和工作原理。

氣腿鑿巖機由柄體、缸體和機頭組成（如圖4-4）。

⑴柄體A：進氣進水管道、操作閥、氣腿的調壓閥和換向閥、水針。

⑵缸體E：閥柜D、配氣閥C、棘輪和旋轉棒B、活塞F、消音罩。

⑶機頭H：錘G、轉動套I、釬卡和外殼。

其工作系統(tǒng)包括沖擊執(zhí)構、轉釬機構、排粉機構和潤滑系統(tǒng)組成。2023/2/120圖4—4YT—23型鑿巖機構造圖1—柄體；2—缸體；3—機頭；4—螺桿；5--操縱閥；6—棘輪；7—配氣閥；8—螺旋棒；9—活塞；10—導向套；11—轉動套；12—釬套；13—水針；14—釬卡；15—把手；16—消音罩；17—螺旋母柄體A缸體E機頭H2023/2/121（一）沖擊機構氣腿鑿巖機的沖擊機構由氣缸、活塞和配氣系統(tǒng)組成。利用配氣系統(tǒng)自動變換壓氣進入氣缸的方向使活塞完成往復運動，即沖程和回程；當活塞做沖程運動時，活塞沖擊釬尾，將沖擊功經釬桿、釬頭傳遞給巖石，完成沖擊做功過程。其工作原理如圖4-5、6所示。

1.沖程運動

活塞的沖程運動原理：氣體通過操縱閥的孔道，進入柄體氣室，經棘輪孔的通道，進入閥柜2023/2/122沖擊機構：氣缸+活塞+配氣裝置

沖程（活塞經重錘沖擊釬尾）工作原理環(huán)閥配氣:Y-30,YT-23控制閥配氣:YT-24,26無閥排氣:YTP-26排氣口活塞前端面配氣閥片圖4-5鑿巖機主要構造和環(huán)閥配氣原理（沖程）1-操縱閥孔道；2-柄體氣室；3-棘輪孔道；4-閥柜孔道；5-閥柜前氣室；6-孔道；7-活塞后端面；8-排氣口；9-活塞前端面；10-閥柜后氣室；11-回程孔道；A-柄體；B-棘輪和螺旋棒系統(tǒng)；C-配氣閥；D-閥柜；E-缸體；F-活塞；G-活塞前部的錘；H-機頭；I-轉動套（a）2023/2/123氣室，當閥與閥柜閉合時，氣體通過閥套的導孔進入缸體的后腔，推動活塞前進形成沖擊行程。當活塞的前端面越過排氣口時，缸體的前腔氣體受活塞壓縮形成氣墊，即時氣壓隨之增高，將前腔被壓縮的氣體順導程孔回到配氣閥的后氣室，這時活塞繼續(xù)前進，氣壓隨著逐漸增高，迫使閥片前移趨勢，當活塞的后端面越過排氣口時缸體后腔的氣體便從排氣口排出，后腔的氣壓突降，于是后氣室的壓強推動閥前移，即時閥與閥套閉合，切斷缸體后腔的氣路，瞬間活塞沖擊釬桿、2023/2/124沖程結束，開始回程。

2.回程運動活塞的回程運動原理：當閥與閥套閉合后，切斷氣體通往缸體后腔氣路，氣體沿著閥的外圓與閥柜之間的間隙進入后氣室，順著導程孔進入缸體前腔，推動活塞后移，開始回程運動，當活塞的后端面越過排氣口時，缸體后腔的氣體受活塞壓縮形成氣墊，氣壓隨之增高，迫使閥片后移的趨勢，當活塞的前端面越過排氣口時，即排氣缸體前腔的氣壓突降，于是缸體后腔的氣室壓強2023/2/125排氣口圖4-6鑿巖機主要構造和環(huán)閥配氣原理（b回程）（b）2023/2/126推動閥后移，閥與閥柜閉合，回程結束，開始沖程。（二）轉釬機構釬桿的回轉是在活塞的回程過程中完成的?；钊蠖藘妊b有螺旋母，與活塞結成一體。因螺旋棒3的大端部位設一個逆止機構，靠棘輪爪與棘輪的咬合，螺旋棒的齒形與螺旋母的齒形配合，只限螺旋棒作順時針方向轉動，不能逆轉。在活塞沖向釬桿的過程中，由于螺旋齒的作用，螺旋棒只作順時針轉動；在回程過程中，逆止機2023/2/127構的作用使螺旋棒不能逆轉，而活塞此時作逆時針轉動，由轉動套傳給釬桿，完成釬桿的運轉動作。如圖4—7、8所示。無閥配氣如圖4-9所示。圖4—7鑿巖機的轉釬機構1—環(huán)形棘輪；2—棘爪；3—螺旋棒；4—活塞柄；5—轉動套；6--釬套筒；7—釬子尾2023/2/128

旋轉機構：內棘輪+螺旋棒+活塞+轉動套沖程—活塞直線運動，帶動旋轉棒旋轉?；爻獭D棒迫使活塞旋轉，帶動轉動套、釬桿旋轉。圖4-8內棘輪與螺旋棒轉釬機構1-螺旋棒；2-棘爪；3-內棘輪；4-活塞；5-轉動套；6-釬子轉動筒套沖擊活塞2023/2/129無閥配氣鑿巖機外棘輪式轉釬機構圖4-9外棘輪式的活塞螺旋槽轉釬機構1-配氣圓桿；2-活塞；3-活塞螺旋槽；4-外棘輪；5-棘爪；6-活塞直槽；7-轉動套；8-釬子2023/2/130（三）排粉系統(tǒng)在鑿孔過程中，為了避免產生巖粉對人體的危害，我國規(guī)定鉆眼過程中必須采用濕式鑿巖。該機配有洗塵水路系統(tǒng)，而且風水聯(lián)動。其系統(tǒng)如圖4-10所示。

1.洗塵水路系統(tǒng)

（1）當開動機器時：氣體從柄體的氣室導孔進入注水閥的前端，克服了注水閥后彈簧的壓力，將注水閥向后推移，開啟水路，水經水針導入釬桿直到巖孔底，巖粉與水混成泥漿，順釬桿2023/2/131圖4—10風水聯(lián)動注水機構1—大螺母；2—氣道；3—注水閥；4—壓蓋；5—密封圈；6—彈簧；7—水道；8—密封膠圈；9—水針

排粉系統(tǒng)：風水聯(lián)動注水機構－開鉆供水、停鉆停水

濕式排粉—壓力水，水壓比風壓低0.1~0.2MPa2023/2/132排出巖孔外，完成洗粉排塵的目的。

（2）當鑿巖機停轉時：柄體氣室的氣壓自然消失，被壓彈簧推注水閥前移，并將水路關閉。如果鑿孔深度較深，可能出現(xiàn)釬頭排水孔或沿桿的空隙被泥沙堵塞，這時可旋轉操縱手柄位置為“4”，強力吹洗鑿孔以達到疏通水路、排除巖漿的目的。

2.強力吹洗炮孔系統(tǒng)

多數鑿巖機除有注水排粉系統(tǒng)外，還有強力吹洗炮眼的系統(tǒng)，其結構如圖4-11所示。當將把2023/2/133手扳到強吹位置時，鑿巖機停止運轉也停止供水。這時壓縮空氣直接經缸體上的氣道具2和機頭殼體上的氣孔3進入釬子中心孔，經過釬子中心到達眼底，強力吹出巖粉。

圖4-11鑿巖機強力吹洗系統(tǒng)1-活塞；2-氣道；3-氣孔；4-水針；5-釬尾；6-六方套2023/2/134（四）潤滑系統(tǒng)為使鑿巖機正常工作，減少機件磨損，延長機件壽命，鑿巖機必須有良好的潤滑系統(tǒng)，鑿巖機采用獨立的自動注油器實現(xiàn)潤滑。注油器有懸桂式和落地式兩種。懸掛式注油器懸掛在風管彎頭處，容油量較小，圖4-12（a）（b）所示；落地式注油器放在離鑿巖機不遠的進風管中部，容量較大，其構造原理基本相同，圖4-13所示。（五）氣腿的縮回及推力調節(jié)氣腿的縮回是靠扳動扳機，改換換向閥的位2023/2/135潤滑系統(tǒng)：注油器，3~5ml/min。（a）懸掛式：懸掛在風管彎頭處，容油量較??；圖4-13落地式：放在離鑿巖機不遠的進風管中部，容油量較大。圖4-12（b）懸掛式注油器1—小孔；2—油室；3—橫管小孔；4—導管2023/2/136置，使進氣路換成廢氣的回路，而原來的廢氣回路卻換成了進氣的通路，在壓力的作用下，氣腿伸縮管便能自動縮回。氣腿推進力大小是靠調壓閥來實現(xiàn)，該閥的內端部設有兩個偏心槽，并且，偏心的方向是相反的，當順時針轉動調壓閥時，靠泄流口的大小來改變氣體的流量，進入氣腿的氣體增多，氣壓逐漸增高，氣腿的推進力隨之增大，泄漏的余氣相應逐漸減少。如逆時針轉動調壓閥時，它的進排關系則相反，進氣減少，排氣增大，氣腿的推2023/2/137力也隨之減少。如圖4-14所示。氣腿：推進+架支支設角30°～45°圖4-14氣腿構造示意圖2023/2/138三、電動鑿巖機和液壓鑿巖機氣動鑿巖機需要裝備功率較大的空氣壓縮機和敷設較長的管路，能量利用率和傳送效率較低。鑿巖機工作時，機體振動大，噪聲高（100～130dB），油水霧造成能見度差。近二十年來，國內外都在研制、生產和試用電動鑿巖機和液壓鑿巖機。（一）電動鑿巖機

1.結構形式電動鑿巖機是以電為動力，為了把電動機的2023/2/139回轉運動轉換為往復沖擊運動，常采用的結構形式有偏心塊式與活塞壓氣式兩種。電動機為礦用隔爆水冷式，可用于煤礦井下。

2.技術特征電動鑿巖機的技術特征見表4一2。

（二）液壓鑿巖機

1.液壓鑿巖機的特點

液壓鑿巖機鉆速高，一般可比氣動鑿巖機鉆速提高2倍多；沒有排氣，消除了排氣噪聲，水霧油霧，工作環(huán)境得到改善；采用高壓油為動2023/2/1402023/2/141力，所有運動部件都浸在油液中工作，潤滑條件好。它可以鉆較深和直徑較大的炮眼。

2.組成

液壓鑿巖機與氣動鑿巖機一樣，也由沖擊機構、轉釬機構及排粉機構等組成。

（1）沖擊機構：液壓鑿巖機的沖擊機構包括活塞、缸體和配油機構，工作原理與氣動鑿巖機相似，通過配油機構，使高壓油交替作用于活塞兩端，并形成壓差，迫使活塞在缸體內作往復運動，完成沖擊釬子、破碎巖石的功能?；钊臎_2023/2/142擊功可通過改變供油壓力或活塞沖程進行調節(jié)。

（2）旋轉機構：它的旋轉機構與氣動外回轉鑿巖的結構基本相同，它用液壓馬達驅動，并經減速齒輪減速，帶動釬子回轉。

（3）排粉機構：液壓鑿巖機可用壓氣、水或氣水混合物進行排粉，為了提高鑿巖速度，多采用壓力高、流量大的沖洗水排粉。供水方式有中心供水與旁側供水兩種。中心供水時，活塞中空；旁側供水時，釬尾有徑向水孔。

3.鑿巖臺車2023/2/143液壓鑿巖機多為高頻重型導軌式鑿巖設備，一般要和鑿巖臺車配套使用，利用臺車上的導軌和推進機構實現(xiàn)推進。如圖4-15、16、17所示。圖4-18為傘鉆示意圖。四、鑿巖機的使用

1.及時加油；

2.合適的軸推力（克服反沖）；

3.壓氣壓力，大于0.5MPa；

4.水壓低于風壓，供水不中斷；

5.釬子質量好。2023/2/144圖4-15國產CGJ-2型鑿巖臺車，配備兩臺YT－24鑿巖機，軌輪式風動馬達絲杠推進，直流電動機驅動軌輪行走2023/2/145One-boomrig

Three-boomrig

圖4-16鑿巖臺車2023/2/146圖4-17三臂鑿巖臺車2023/2/147圖4-18傘形鉆架2023/2/148

《工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標準》規(guī)定85分貝為每天接觸噪聲8小時的允許界限，接觸噪聲的時間每減小一半，可增加3分貝，但最強不得超過115分貝。各型鑿巖機的噪聲約為105分貝（在空曠地方空打測得）。井下的噪聲85%是排氣噪聲，消音罩約降低5～7分貝。五、鑿巖機釬桿、釬頭

1.釬桿鑿巖機釬桿、釬頭是鑿巖機的工作裝置，對鑿巖工效的影響較大。鉆桿又稱鋼桿，一般用碳鋼2023/2/149

釬肩：環(huán)形（六角形釬桿）、耳形（圓形釬桿）組成釬尾：108mm±1.0mm（淬火硬度HRC49~55）中心孔：⑴釬桿端面形狀:中空六角形B22、B25；中空圓形D32、D38（重型導軌式鑿巖機）。材料：ZKT7、ZKT8ZK8Cr、ZK55SiMnMo。⑵釬頭和釬桿的連接：錐形連接，錐角度為7°，插入深度24~38mm（留有過渡縫隙6～8mm）。

能量傳遞效率和釬桿、釬頭壽命。制成，截面為中空的六角形或圓形。2023/2/150

2.鉆頭釬頭的形狀是根據巖石的硬度和組成來選擇。常用的釬頭有一字形和十字形。一般都鑲有硬質合金片或鑲硬質合金齒的球齒釬頭。一字形釬頭沖擊力集中，鑿入深度大，鑿速快，制造和修磨工藝簡單，應用范圍廣。但一字形釬頭在裂隙中鑿眼時易夾釬子，磨損快，有時鑿出的炮眼不圓，開眼困難。十字形釬頭修磨和制造工藝復雜，但不易夾釬和開眼容易。球齒釬頭適用較高的硬脆巖層。釬頭形狀如圖4-19、20所示。2023/2/151圖4-19釬頭2023/2/152圖4-20

a)鑲KO型硬質合金片;b)鑲K1型硬質合金片；標準直徑十字形釬頭釬頭結構參數①刃角，110°；②隙角，3°；③弧形釬刃，180mm曲率半徑；④釬頭直徑，38~43mm；⑤排粉溝。2023/2/153

3.鉆桿和釬頭的連接方式鉆桿和釬頭的連接有二種方式：（1）整體：是鉆桿和釬頭連成一體，它只能在硬度不大的巖石中使用，故釬頭易于磨損變鈍，此時應將磨鈍釬頭加以鍛整或改鉆。如圖4-21所示。（2）組合：是鉆桿以螺紋或錐度與釬頭鏈接，一般用于堅硬的巖石。如圖4-22所示。2023/2/154圖4-21整體釬子1-釬頭；2-釬桿；3-釬肩；4-釬尾2023/2/155

一字形：速度快、制造和修磨簡單、磨損快、易夾釬形狀十字形：速度慢、孔圓⑴釬頭X、Y形及球齒形：硬巖鉆眼材料釬頭體：合金鋼，55SiMnMo、40MnMoV

釬刃：鎢鈷類合金。圖4-22組合釬子1-釬頭；2-錐形梢頭；3-釬桿；4-中心孔；5-釬肩；6-釬尾2023/2/156五、提高鑿巖效率的措施提高鑿巖效率是鑿巖工作的中心問題。其主要措施如下：

1.合理選擇與正確使用鑿巖機

司機操作要熟練，并要加強保養(yǎng)與維修鑿巖機，保證鑿巖機正常運轉。

2.保證氣壓工作面氣壓應不低于0.5MPa。實踐表明，氣壓提高或降低0.1MPa，相應的鉆速就能提高或降低30％左右。因此，必須盡量減少管路損2023/2/157失，防止壓氣漏損，進氣膠管不要過長，同時要合理確定鑿巖機工作臺數。氣壓過高會引起鑿巖機劇烈振動，使零部件磨損加快，耗氣量增大。

3.合適的軸向推力

軸推力不足，釬頭不能有效地接觸和破碎巖石，同時還會使機體振動，容易損壞釬子和機件；軸推力過大，增加了釬子回轉阻力，降低回轉速度和沖擊功，甚至引起停鉆。在一定條件下，各類鑿巖機均有相應的最優(yōu)軸推力，軸推力大小主要取決于鑿巖機的氣缸直徑和使用氣壓。2023/2/158若氣缸直徑大、氣壓高，則所需施加的軸推力大。如YT-23、YT-24型鑿巖機的軸推力需800～1000N，YT-26需1200-1300N。氣腿的支設角度以30°～45°為宜。

4.正確確定眼徑和眼

深炮眼直徑和深度加大，鉆速必然下降，氣腿式鑿巖機適合的炮眼直徑為38～46mm，眼深不宜超過5m。

5.加強管理

改善勞動組織，提高鑿巖的工時利用率，減2023/2/159小輔助作業(yè)時間。

6.快速排除故障

在鑿巖過程中，不可避免地會出現(xiàn)故障，及時消除故障是保證鉆眼工作順利進行和提高鑿巖工時利用率的重要措施，因而必須熟悉各種故障產生原因、掌握其處理方法，見表4-3。六、鑿巖機的使用與保養(yǎng)

1.新機器在使用之前必須拆卸清洗內部各個零件，除掉機器在出廠時所涂的防銹油脂，清洗后安裝時各零件表面要重涂潤滑油，使用時應低2023/2/1602023/2/1612023/2/162氣壓下（0.3Mpa）或半開機狀態(tài)運轉10分鐘左右，方能正常工作。

2.供氣管的管路氣壓應保證在0.5-0.6Mpa范圍內，若氣壓過高易損壞零部件，若氣壓過低，鑿巖效率明顯下降，導致鑿巖機不能正常使用。

3.在供氣管與鑿巖機接通之前，首先吹凈氣管內的臟物，以免臟物吹進機體內使閥片失靈及損壞零件。氣水接通后開機之前，檢查各螺紋聯(lián)接部位是否擰緊，方可正式開機。

4.機器開動后首先驗正油霧器的霧化情況是2023/2/163否適宜，調整好，工作過程中，每隔1小時向油霧器內要注滿一次油，不得無潤滑工作。

5.機器開動時應在中速運轉啟動，在氣腿的推進力逐漸增大的同時，即可全速鑿巖。不得在氣腿推力最大時全速運轉，這樣有可能導致將整機卡死，更不能長時間全速運轉，以免零件磨損。

6.鑿完孔拔釬時，應以中速進行，若停機不再鑿孔，應把水管拆掉，吹凈機器內殘存水滴，以防內部零件銹蝕。

7.本鑿巖機為濕式中心注水鑿巖，嚴禁干鑿2023/2/164孔，更不允許拆掉水針作業(yè)，避免粉塵順釬孔倒往機體內，導致各部位失靈，不能正常運轉，嚴重的會造成機件損壞。

七、風動鑿巖機安全操作

1.鑿巖前檢查各部件的完整性和轉動情況，加注必要的潤滑油、檢查風路，水路是否暢通，各連接接頭是否牢固。

2.工作面附近進行敲幫問頂，即檢查工作面附近頂板及二幫有無活石、松石，并作必要的處理。2023/2/165

3.工作面平整的炮眼位置，要事先搗平才許鑿巖，防止打滑或炮眼移位。

4.嚴禁打干眼，要堅持濕式鑿巖，操作時先開水，后開風，停鉆時先關風，后關水。開眼時先低速運轉，待鉆進一定深度后再全速鉆進。

5.使用氣腿鑿巖機鉆眼時，要注意站立姿勢和位置，絕不能靠身體加壓，更不能站立在鑿巖機前方釬桿下，以防斷釬傷人。

6.鑿巖中發(fā)現(xiàn)不正常聲音，排粉出水不正常時，應停機檢查，找出原因并消除后，才能繼續(xù)2023/2/166鉆進。

7.退出鑿巖機或更換釬桿時，鑿巖機可慢速運轉，切實注意鑿巖機鋼釬位置，避免釬桿自動脫落傷人，并及時關閉氣路。

8.使用氣腿鑿巖機鉆眼時，要把實頂牢，防止釬頭打滑傷人。2023/2/167第二節(jié)旋轉式鉆眼機具

1.破巖原理

旋轉式鉆眼法破巖原理如圖4—23所示，釬刃在軸向壓力P的作用下侵入巖石，同時釬刃在回轉力矩的作用下不停旋轉，將巖石一層層沿螺旋線切削下來，破碎的巖屑被排至孔外。

壓入―回轉切削―排粉，這樣的過程連續(xù)不斷地進行，逐步形成鉆孔。在軟巖層或煤層中鉆孔一般采用旋轉鉆孔法。2023/2/168（1）旋轉式破巖軸壓力回轉力矩圖4—23旋轉破巖原理圖2023/2/169

（2）旋轉沖擊式鉆眼原理：沖擊式和旋轉式的結合壓入（沖擊功+軸壓）—旋轉切削—沖擊—排粉。圖4—24。

適用于大直徑、中硬巖，露天深孔爆破代表機具：潛孔鉆機。圖4—24旋轉沖擊式破巖原理圖2023/2/170

沖擊式破巖

旋轉式破巖適用于堅硬巖石軸壓力小噪音大功效低環(huán)衛(wèi)差軟巖和煤軸壓力大噪音小功效高環(huán)衛(wèi)良好（3）兩種破巖方法比較2023/2/171

2.類型煤礦中在煤體或軟巖中打眼的電鉆稱為煤電鉆，在較硬的巖體中打眼的電鉆稱巖石電鉆。一、煤電鉆

1.構造：散熱風扇+開關手柄+電動機+減速器+釬套筒如圖4—25、26所示為煤電鉆外形和結構圖。煤電鉆電動機采用三相交流全封閉感應電動機，電壓127v，功率1.2~2.0kW（多為1.2kW），轉速2700轉/分。2023/2/172ZM系列礦用隔爆型手持式煤電鉆圖4—25煤電鉆外形和結構圖1—電動機；2—散熱風扇；3、4、5、6—減速器；7—電鉆心軸；8—鉆桿；9—鉆頭2023/2/173圖4—26煤電鉆2023/2/174通過二級加速器：600轉/分供煤倉用，400轉/分供硬煤和軟巖。外殼為鋁合金鑄造，密封防爆。電動機產生動力經減速器帶動鉆桿旋轉，散熱風扇裝在機軸后端，與電動機同步運轉，產生風流散熱冷卻電動機。

2.軸推力：煤電鉆工作時的軸推力，靠人力推頂產生。為了安全，在手柄和后蓋上均包有絕緣橡膠層。。

3.適用條件：煤及f＜3的巖層。2023/2/175

4.技術特征：國產電鉆技術特征見表4—4。表4—4

國產電鉆的類型和技術特征表注：表中符號含義：M—煤；

Z—鉆；S—手持

D---電。技術特征煤電鉆巖石電鉆MZ2--12SD--12MSZ--12DZ—2.0YZ2S水冷質量/㎏15.251813.54035功率/kw1.21.21.222額定電壓/v127127127127/380380額定電流/A99.19.513/4.44.7相數33333電機效率/%79.575747978電機轉速/r·min-128502750280027902820電鉆轉速/r·min-1640610/430630230/300/320240/260電鉆扭矩/N·m17.618/2617------外形尺寸/mm336×318×218425×330×265310×300×200650×320×320625×260×300推進速度/㎜·min----------368/470/545264/468退鉆速度/㎜·min-------------7.2/10.8最大推力/N---------700700鉆孔深度/m---------1.5～21.8供水方式

---------側向側向推進方式鏈條鏈條隔煤性能隔爆隔爆隔爆隔爆隔爆鉆孔直徑/㎜38～4536～4536～4536～4538～422023/2/176二、巖石電鉆

1.特點巖石電鉆的扭矩和電機功率比煤電鉆大，可在中硬巖石上鉆眼。在鑿眼時要求施加較大的軸推力，與煤電鉆相比，增加了軸向推進裝置。與沖擊式鑿巖機相比，優(yōu)點是直接利用電能，能量利用率高，設備簡單，鉆速高，噪音小。

2.構造原理及技術特征巖石電鉆的構造原理與煤電鉆基本相同，如圖4—27所示。巖石電鉆的技術特征見表4—4。2023/2/177

3.組成：電動機、減速箱、牽引裝置、機殼和供水裝置。圖4—29所示。

4.適用條件：巖石電鉆適用于在f=4～6的巖石中鉆眼。圖4—27巖石電鉆2023/2/178圖4—28巖石電鉆的組成1-鉆頭；2-導軌；3-鉆桿；4-鏈條；5-供水裝置；6-手輪；7-導向鏈輪；8-離合器；9-滑架；10-巖石電鉆；11-電纜2023/2/179三、電鉆鉆桿、鉆頭

1.鉆桿形狀鉆桿是向鉆頭傳遞動力，隨同鉆頭進入鉆孔的桿狀或管狀零件。電鉆鉆桿形狀是螺旋形的麻花鉆桿（麻花釬子）。如圖4—29、30、31所示。

2.鉆桿鉆桿前部的方槽和尾孔是用來插人鉆頭的，鉆頭插入后，從尾孔上的小圓孔中插入銷釘固定鉆頭。麻花鉆桿尾部制成圓柱形，用以插入電鉆的套筒內，套簡前端有兩條斜糟，可以卡緊在麻2023/2/180麻花釬子⑴鉆頭主刃1、主刃夾角、副刃2、副刃夾角主副刃夾角：90~120o

刃角：鉆煤時為60o，硬煤或軟巖時為75o或更大⑵麻花鉆桿：菱形或矩形，T7或T8鋼傳遞軸壓和扭矩，螺旋溝槽排粉，螺距一般為70～80mm。圖圖4—29煤電鉆鉆桿、鉆頭1—鉆頭；2—方槽；3—尾孔；4—鉆桿；5—尾部2023/2/181圖4—30鉆桿2023/2/182圖4—31電鉆鉆具2023/2/183花螺紋上以傳透回轉力矩。

（1）鉆桿斷面煤電鉆的麻花鉆桿系用菱形斷面或矩形斷面鋼在加熱狀態(tài)下扭制而成。由于螺紋方向與鉆頭旋轉方向一致，所以麻花鉆桿除了傳遞軸壓和扭矩外，還能利用螺旋溝槽排出巖粉。

（2）鉆桿強度麻花鉆桿強度較小而巖石電鉆傳遞的軸壓和扭矩較大，且多數又采用濕式鉆眼，故巖石電鉆采用的鉆桿與風動鑿巖機的釬桿相同，用六角中2023/2/184空鋼制成。

3.鉆頭安裝在鉆桿前端，回轉破碎煤或巖石的刀具稱為鉆頭。鉆頭的作用是直接破碎煤或巖石。鉆頭的結構由鉆刃、鉆翼及鉆尾構成，鉆頭頂端鑲有硬質合金片。四、煤電鉆安全操作煤電鉆打眼時，應注意以下幾個要點：

1.平穩(wěn)：要把電鉆端平、抱穩(wěn)，全身用力并保持保持平衡。入鉆、推鉆、退鉆都要平，不要2023/2/185讓電鉆上下左右擺動。電鉆要正對打眼方向，鉆桿沿著直線前進。

2.勻，準：打眼時用力要均勻，不得猛推、硬頂。打眼方向要準，要按鉆進方向進鉆。

3.勤聞、勤看、勤聽、勤動手：嗅覺要靈敏，注意有無異味；隨時注意檢查煤壁、頂板、支架的變化，觀察設備、工具和鉆進情況；善于聽頂板、電鉆的聲音，當聲音異常時，就需要少用力，或使電鉆空轉或向外拉動，排一排煤粉再進；勤動手，隨時敲幫問頂，處理傘檐和頂板浮2023/2/186矸。

4.思想要集中，注意安全。2023/2/187第四節(jié)空氣壓縮機及壓風供應

一、概述

1.空氣壓縮機的應用空氣壓縮機亦稱壓風機，是礦山四大固定設備之一（通、壓、排、提升）。通過空氣壓縮機，可將自由空氣壓縮到所需要的壓力而成為壓縮空氣，用以驅動風動機具，如風鉆、風鎬、抓巖機