第5章鉆孔機(jī)械

第5章鉆孔爆破機(jī)械第一節(jié)鑿巖臺(tái)車

①自動(dòng)進(jìn)入和退出工作面

②按炮孔布置圖的要求，準(zhǔn)確地找到工作面所要鑿的炮孔位置和方向

③將鑿巖機(jī)順利地推進(jìn)或退出

輪胎式鑿巖臺(tái)車的外形1－釬頭；2－托釬器；3－頂尖；4－釬具；5－推進(jìn)器；6－托架；7－擺角缸；8－補(bǔ)償缸；9－鉆臂；10－鑿巖機(jī)；11－轉(zhuǎn)柱；12－照明燈；13－操作臺(tái)；14－轉(zhuǎn)釬油泵；15－車體；16－行走裝置；17－支臂缸輪胎式鑿巖臺(tái)車總體結(jié)構(gòu)氣(液)馬達(dá)-鏈條式推進(jìn)器1－鏈條張緊裝置；2－導(dǎo)向鏈輪；3－導(dǎo)軌；4－滑板；5－減速器；6－氣馬達(dá)；7－鏈條

油(氣)缸-鋼絲繩式推進(jìn)器1－導(dǎo)軌；2－滑輪；3－推進(jìn)缸；4－調(diào)節(jié)螺桿；5－鋼絲繩；6－油管接頭；7－繞管器；8－鑿巖機(jī)；9－滑板；10－釬桿；11－托釬器氣馬達(dá)-絲杠式推進(jìn)器1－氣馬達(dá)；2－絲杠；3－滑板；4－鑿巖機(jī)；5－導(dǎo)軌；6－托釬器；7－頂尖

直角坐標(biāo)鉆臂

支撐托架、推進(jìn)器、鑿巖機(jī)直角坐標(biāo)鉆臂

1－擺臂缸；2－轉(zhuǎn)柱；3－支臂缸；4－鉆臂；5－仰俯角缸；6－補(bǔ)償缸；7－推進(jìn)器；8－鑿巖機(jī)；9－擺角缸；10－托架極坐標(biāo)鉆臂

1－齒條齒輪式回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；2－支臂缸；3－鉆臂；4－推進(jìn)器；5－鑿巖機(jī)；6－補(bǔ)償缸；7－托架；8－仰俯角缸復(fù)合坐標(biāo)鉆臂

1－齒條齒輪式回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；2－支臂缸；3－擺臂缸；4－主臂；5－仰俯角缸；6－副臂；7－托架；8－伸縮式推進(jìn)器回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)

安裝和支持鉆臂使鉆臂沿水平軸或垂直軸旋轉(zhuǎn)使推進(jìn)器翻轉(zhuǎn)1－擺臂缸；2－轉(zhuǎn)柱套；3－轉(zhuǎn)柱軸；4－穩(wěn)車頂桿1－車架；2－螺旋棒；3－活塞(螺旋母)；4－軸頭；5－缸體

轉(zhuǎn)柱

螺旋副式轉(zhuǎn)柱

齒輪齒條式旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)

1－液壓鎖;2－油缸;3－活塞;4-襯套;5－齒輪;6－齒條;7-導(dǎo)套推進(jìn)器翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使鑿巖機(jī)能以最小的傾角和最小距離貼近于巷道側(cè)壁和底版處鑿巖與轉(zhuǎn)柱相反，即油缸外殼不動(dòng)而活塞可轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)推進(jìn)器作翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)借助轉(zhuǎn)動(dòng)卡座2和支承座7將推進(jìn)器1安裝于翻轉(zhuǎn)油缸上，翻轉(zhuǎn)油缸外殼通過轉(zhuǎn)叉和彎鉸頭與鉆臂相連。因此，翻轉(zhuǎn)油缸固定不動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)卡座通過連接筒3上的花鍵槽與轉(zhuǎn)動(dòng)體5相連。當(dāng)向油缸內(nèi)供油時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)體5則在螺旋棒上作直線旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。于是，連接筒獲得繞油缸軸線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并通過轉(zhuǎn)動(dòng)卡座帶動(dòng)推進(jìn)器拖架作0-180度的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。推進(jìn)器平移機(jī)構(gòu)當(dāng)鉆臂移位時(shí)，托架和推進(jìn)器隨機(jī)保持平行移位

當(dāng)鉆平行鉆孔時(shí)，將仰俯角油缸3處于中間位置，因AB=CD,BC=AD,構(gòu)成一個(gè)平行四邊形桿件系統(tǒng)。其中AB桿垂直于車架，CD桿垂直于推進(jìn)器水平線。當(dāng)通過支臂油缸4使鉆臂升降時(shí)，AB和CD桿始終保持平行。推進(jìn)器的軸線始終保持平行狀態(tài)。從而獲得一組相互平行的鉆孔。當(dāng)鉆傾斜鉆孔時(shí)，需向俯仰角油缸3的任一側(cè)輸入壓力油，使連桿2伸長或縮短，可獲得相對(duì)應(yīng)的向上或向下的傾斜鉆孔。液壓平移機(jī)構(gòu)平移引導(dǎo)油缸２與俯仰角油缸５兩者的有桿腔連通，兩者的無桿腔亦聯(lián)通。當(dāng)鉆臂１在支臂油缸４作用下升起（落下）一個(gè)角度時(shí)，平移引導(dǎo)油缸的活塞桿即被拉出（縮回）。此時(shí)，引導(dǎo)竿某腔中的壓力油經(jīng)油路將排入俯仰角油竿的相連通的腔中，并使后者的活塞桿縮回（伸出），從而使推進(jìn)器下俯（上仰）角。在鉆臂升降過程中，推進(jìn)器將始終保持平行移動(dòng)，從而滿足平行鉆孔的工藝要求。工作圖如圖3-13所示。

井下采礦流程－鑿巖

鑿巖俗稱打眼，按照技術(shù)要求打出一定深度的炮孔，為裝炸藥爆破工序做好準(zhǔn)備。7655打眼深度一般為2～3m，鑿巖臺(tái)車打眼深度為4m。正在往外退鑿巖機(jī)鑿巖臺(tái)車正在鑿巖井下采礦流程－鑿巖臺(tái)車鑿巖臺(tái)車2分鐘可鉆進(jìn)4m炮孔，圖為臺(tái)車正在向采場行進(jìn)項(xiàng)目單位MERCURY-1FP鑿巖臺(tái)車MERCURY-1FP錨桿臺(tái)車生產(chǎn)廠商SANDVIKSANDVIK設(shè)備外形尺寸mm10165×1400×27508750×1400×2750設(shè)備重量kg1010010000行走最大速度Km/h1010內(nèi)外轉(zhuǎn)彎半徑mm2900/49503550/5700最大爬坡能力%3535大臂型號(hào)B26FB26F轉(zhuǎn)動(dòng)角度320°320°配用鑿巖機(jī)X2HYD.200鑿巖機(jī)沖擊頻率Hz40~6540~65沖擊壓力Bar140~200140~200沖擊功J330200配用釬桿mmB32×R32×R32×4300B25×R25×R32×2200柴油機(jī)型號(hào)DeutzF4L912WDeutzF4L912W額定功率KW38(2300RPM)38(2300RPM)電壓V380380水量l/min2525水壓Bar12~1512~15輪胎規(guī)格10.00-2010.00-20鑿巖臺(tái)車選擇與計(jì)算

①鑿巖速度快、工作穩(wěn)定可靠、結(jié)構(gòu)簡單、便于操作維修②滿足各種鑿巖爆破工藝對(duì)鉆孔布置和深度的要求③巷道斷面尺寸和運(yùn)輸方式等的要求

鑿巖臺(tái)車的生產(chǎn)率計(jì)算

L-每班鉆進(jìn)深度，m；n-鑿巖臺(tái)車上同時(shí)工作的鑿巖機(jī)臺(tái)數(shù)；T-每班純工作時(shí)間，min；V-技術(shù)鉆進(jìn)速度，其值與臺(tái)車的構(gòu)造有關(guān)，cm/min；K-鑿巖機(jī)的時(shí)間利用系數(shù)。

鑿巖機(jī)類型及臺(tái)數(shù)的確定

根據(jù)工作面尺寸和所鑿鉆孔總深度來確定L-所需鉆孔的總深度，m；Z-所需鉆孔數(shù)；h-每班所鉆孔的平均深度，m；T-每班純工作時(shí)間，min；V-技術(shù)鉆進(jìn)速度，其值與臺(tái)車的構(gòu)造有關(guān)，cm/min；K-鑿巖機(jī)的時(shí)間利用系數(shù)。將，，代入以上公式，有：

采場掌子面規(guī)格為8m×（3.5~4.0）m，掌子面炮孔布置36~38個(gè)，每個(gè)孔深為4.0m，崩礦深3.8~4.0m，崩礦量為CSY-50全液壓采礦鑿巖臺(tái)車20主要用于我國地下礦山分段采礦法中，鉆鑿直徑Φ64mm～Φ76mm、深度25m以內(nèi)的炮孔，具有能耗低、效率高、噪音小、工作環(huán)境干凈、人機(jī)關(guān)系優(yōu)良、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)，是當(dāng)前礦山急需的換代裝備。

CSY-50全液壓采礦鑿巖臺(tái)車CSY-50全液壓采礦鑿巖臺(tái)車-結(jié)構(gòu)CSY-50全液壓采礦鑿巖臺(tái)車特點(diǎn)：（1）液壓鑿巖智能控制（2）高精度程序布孔定位（3）軟特性自動(dòng)防卡桿（4）有線遠(yuǎn)程電液比例控制（5）高的機(jī)械和電子控制系統(tǒng)可靠性（6）高通過性、大爬坡能力專用承載底盤（7）與智能控制系統(tǒng)匹配的高效液壓系統(tǒng)（8）適合深孔接桿鉆進(jìn)的安全、可靠、自動(dòng)化程度高的扶桿和接卸桿機(jī)構(gòu)（9）適合深孔接桿鉆進(jìn)的液壓推進(jìn)器

CSY-50全液壓采礦鑿巖臺(tái)車CSY-50全液壓采礦鑿巖臺(tái)車其主要技術(shù)參數(shù)為：①鉆孔直徑：φ64mm～φ76mm②鉆孔深度：25m③鉆孔角度：180°④鑿巖速度：0.3～1.8m/min⑤推進(jìn)力：15000N⑥沖擊功：300J⑦行走速度：2.5km/h⑧爬坡能力：15°⑨控制方式：有線遠(yuǎn)程電液比例控制

第二節(jié)潛孔鉆機(jī)潛孔鉆機(jī)是一種沖擊轉(zhuǎn)動(dòng)式鉆機(jī)，具有獨(dú)立的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和沖擊機(jī)構(gòu)。沖擊器裝于鉆桿的前端，潛入孔底，隨鉆孔的延伸而不斷推進(jìn)。潛孔鉆機(jī)工作原理圖

1－鉆桿；2－旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；3－推壓機(jī)構(gòu)；4－沖擊器；5－活塞；6－釬頭；7－進(jìn)氣管出現(xiàn)原因井下大量崩礦的采礦方法，要求鉆孔設(shè)備能鉆出4~40m甚至更深的孔氣腿鑿巖機(jī)不能滿足此要求。重型導(dǎo)軌式鑿巖機(jī)雖經(jīng)接桿能鉆較深的孔，但其能量傳遞效率低，鉆進(jìn)速度隨鉆孔深度加大而下降。

在這樣的背景下，美國英格索蘭公司在1932年首先提出了潛孔鑿巖的方法。第二次世界大戰(zhàn)后，逐步推廣到露天采礦。其特點(diǎn)就是活塞打擊鉆頭時(shí)能量損失不隨鉆孔的延伸而加大。我國在中、小型礦山、特別是在建材、水電、交通、港灣和國防工程中廣泛使用著潛孔鉆機(jī)。鉆具鉆桿沖擊器鉆頭一、鉆桿鉆桿的作用是把沖擊器送至孔底、傳遞扭矩和軸壓力，并通過其中心孔向沖擊器輸送壓氣。鉆桿承受著沖擊振動(dòng)、扭矩及軸壓力等復(fù)雜載荷的作用，并且由孔壁和鉆桿之間排出的巖渣對(duì)其表面產(chǎn)生噴砂性的磨蝕作用。

因此，要求鉆桿有足夠的強(qiáng)度、剛度和沖擊韌性。鉆桿一般采用中空壁厚無縫鋼管。二、沖擊器

沖擊器是潛孔鉆機(jī)的心臟部位，它的質(zhì)量優(yōu)劣，直接影響著鉆孔速度和鉆孔成本。對(duì)沖擊器的基本要求是：性能參數(shù)好，鉆孔效率高；結(jié)構(gòu)簡單，便于制造、使用和維修；零部件工作可靠，使用壽命長；能在各種巖層，如含水層里正常工作。有閥沖擊器與無閥沖擊器的比較有閥沖擊器的配氣閥換向與氣缸的排氣壓力有關(guān)。只有當(dāng)排氣口被開啟，氣缸內(nèi)壓力降到某一數(shù)值后閥才換向。所以，從活塞打開排氣口開始，直到閥換向這段時(shí)間內(nèi)，壓氣從排氣孔排出，壓氣的能量沒有被利用。無閥沖擊器則利用了壓氣的膨脹作用功推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，減少了能量消耗，壓氣耗量比有閥沖擊器節(jié)省30%左右，并具有較高的沖擊頻率和較大的沖擊功。但是，無閥沖擊器的主要零部件精度要求高，加工工藝較復(fù)雜。三、鉆頭鉆頭是傳遞沖擊能量，直接破碎巖石的工具。

在鉆孔過程中，鉆頭上端承受活塞的沖擊，下端打擊在巖石上，同時(shí)還承受著軸壓、扭矩和巖渣的磨蝕作用，受力狀態(tài)極其復(fù)雜。因此，要求鉆頭材料具有較高的動(dòng)荷載強(qiáng)度和優(yōu)良的耐磨性；結(jié)構(gòu)上應(yīng)利于壓氣進(jìn)入孔底以冷卻鉆頭和排除巖渣；形狀簡單，易于制造；鉆頭重量與活塞重量之比應(yīng)盡可能接近于1，以提高沖擊能量的傳遞效率。影響鉆頭工作性能和使用壽命的因素：鉆頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和鉆頭材質(zhì)的選擇硬質(zhì)合金的質(zhì)量、形狀、固齒工藝鉆頭使用和修磨制度鉆頭按照鑲嵌的硬質(zhì)合金的形狀，主要分為：刃片型鉆頭柱齒型鉆頭

刃片型硬質(zhì)合金片；修磨較易；合金片分布不合理；邊緣部分負(fù)擔(dān)重、磨損快，鉆進(jìn)速度受影響；因經(jīng)常修磨和更換鉆頭而降低了工作效率。柱齒型球形硬質(zhì)合金柱；能量傳遞效率高；合金柱布置合理；邊緣部分受力均勻、磨損小鉆進(jìn)速度快、鉆頭壽命長；鉆頭常為整體式，便于加工和使用。沖擊器的沖擊功、沖擊頻率和耗氣量是表征沖擊器性能優(yōu)劣的三個(gè)主要參數(shù)。

沖擊器的沖擊功越大，鉆孔速度越高。提高沖擊功最有效的途徑是提高壓氣壓力。但是，沖擊功的增加也有一定限度。這是因?yàn)椋阂环矫?，受到鉆頭硬質(zhì)合金柱強(qiáng)度的限制；另一方面，在鉆頭直徑一定的情況下，不同的沖擊功單位功耗差別很大。

破碎每一種巖石都存在一個(gè)單位功耗最低的最優(yōu)沖擊功范圍。對(duì)于一定直徑的沖擊器，當(dāng)沖擊功或沖擊頻率確定之后，活塞的沖擊速度即可確定。活塞沖擊速度也有一最優(yōu)的范圍。根據(jù)應(yīng)力波理論，活塞和鉆頭的疲勞破壞，主要取決于最大應(yīng)力—應(yīng)力波峰值,而隨著活塞速度的提高，應(yīng)力峰值也會(huì)增大。在沖擊功、沖擊頻率和活塞重量完全相同的情況下，細(xì)長活塞所產(chǎn)生的應(yīng)力峰值小，波的作用時(shí)間長，破碎巖石的效果好，單位耗功小。所以國產(chǎn)沖擊器都采用棒槌形細(xì)長活塞的結(jié)構(gòu)。沖擊功越大，沖擊頻率越高，沖擊效率就越大。但沖擊功率大，鉆孔效率不一定就高。實(shí)踐表明，破碎巖石的沖擊功不足，不能用提高沖擊來補(bǔ)償。因此，國產(chǎn)沖擊器多屬于大沖擊功、低沖擊頻率類型的沖擊器。分類井下潛孔鉆機(jī)井下潛孔鉆機(jī)用于井下鉆孔作業(yè)。在無底柱分段崩落采礦法中，用于鉆扇形爆破深孔；在掘進(jìn)天井、通風(fēng)井時(shí)，用于鉆吊罐穿繩孔；在掘進(jìn)平巷或各種硐室時(shí)，用于鉆中深爆破孔。QZJ—100BQZJ-100B潛孔鉆機(jī)

QZJ100B潛孔鉆機(jī)，是一種由氣動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)，氣缸直接推進(jìn)的支架式穿孔設(shè)備，其工藝穩(wěn)定，性能可靠，動(dòng)力單一，體積小，重量輕，效益高。該機(jī)是我廠主導(dǎo)產(chǎn)品之一，是用戶理想的井下潛孔鉆機(jī)。該機(jī)配備電動(dòng)驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)，則為QZJ100D型井下潛孔鉆機(jī)。該機(jī)配備露天支架（雪橇式或三角式），則為100B(D)系列露天潛孔鉆機(jī)。是小型露天礦山及采石場、中小型土石方開挖工程的理想穿孔設(shè)備，是大中型礦山及工程施工不可缺少的輔助穿孔設(shè)備。技術(shù)參數(shù)

鉆孔直徑：80~120mm適應(yīng)巖種：f=8~16鉆孔深度：60m鉆具一次推進(jìn)：1000mm鉆具回轉(zhuǎn)速度：0~90r.p.m回轉(zhuǎn)電機(jī)功率：4KW使用氣壓：0.5~0.7Mpa使用水壓：0.8~1.0Mpa耗氣量：12m3/min（100B型）、9m3/min（100D型）耗水量：8~12L/min配用沖擊器：CIR90最大分解重量：195Kg（100B型）、225Kg（100D型）總量：293Kg

QZJ-100型CS-225高氣壓露天潛孔鉆機(jī)

孔徑Φ200～225mm，深度18m，角度±30°國內(nèi)最先進(jìn)的露天鉆機(jī)/國家十一五攻關(guān)/專項(xiàng)資金項(xiàng)目全電比例操作控制，平板顯示技術(shù)柴/電雙動(dòng)力選擇多自由度鉆架Can-bus總線技術(shù)，智能控制機(jī)械手自動(dòng)接、卸桿濕式捕塵良好人機(jī)關(guān)系，舒適操作環(huán)境多功能、高配置、電傳操控53CS-165E一體化露天潛孔鉆機(jī)

孔徑Φ140～178mm，深度30m，角度±30°，鑿速50～200m/8h國內(nèi)最先進(jìn)的露天鉆機(jī)/國家十一五攻關(guān)/專項(xiàng)資金項(xiàng)目全電比例操作控制，平板顯示技術(shù)柴/電雙動(dòng)力選擇多自由度鉆架Can-bus總線技術(shù)，智能控制全自動(dòng)鉆桿庫濕式捕塵良好人機(jī)關(guān)系，舒適操作環(huán)境多功能、高配置、電傳操控詳細(xì)參數(shù)54

CS-165E一體化露天潛孔鉆機(jī)

詳細(xì)參數(shù)

孔徑Φ140～178mm，深度30m左右擺角±30°前后擺角-15°～+60°推進(jìn)方式液壓馬達(dá)-鏈條推進(jìn)行程6500mm推進(jìn)力0～40000N推進(jìn)速度0～18m/min回轉(zhuǎn)速度0～50rpm回轉(zhuǎn)扭矩3800Nm鉆桿Φ114mm×6m五根補(bǔ)償行程1500mm

行走速度1.2km/h爬坡能力20°工作氣壓1.4MPa工作風(fēng)量22.2m3/min水箱容積1.8m3空壓機(jī)功率160kW電動(dòng)機(jī)功率45kW柴油機(jī)功率60kW總重量24t外形尺寸（長×寬×高）8700×3550×9550mm55

CS-165E一體化露天潛孔鉆機(jī)

工作范圍左、右偏擺±30°俯、仰-15～+60°側(cè)擺40°56CS-100L露天潛孔鉆機(jī)孔徑Φ76～150mm，深度30m，鑿速30～100m/8h全電比例操作控制線控遠(yuǎn)程操作柴油動(dòng)力，液壓驅(qū)動(dòng)多自由度鉆架濕式捕塵鉆孔導(dǎo)向，液動(dòng)卸桿自帶推土板詳細(xì)參數(shù)57

CS-100L露天潛孔鉆機(jī)

詳細(xì)參數(shù)

孔徑Φ76～150mm深度30m左右擺角±30°前后擺角-20°～+120°回轉(zhuǎn)角度360°推進(jìn)方式液壓馬達(dá)-鏈條推進(jìn)行程3200mm推進(jìn)力0～20000N推進(jìn)速度0～20m/min回轉(zhuǎn)速度0～65rpm回轉(zhuǎn)扭矩3600Nm

鉆桿Φ89mm×3m補(bǔ)償行程1000mm行走速度2.8km/h爬坡能力20°工作氣壓0.5～2.1MPa耗風(fēng)量10～18m3/min柴油機(jī)功率25kW總重量9t外形尺寸（長×寬×高）4850×2200×2630mm58MG-100/70/50錨固鉆機(jī)

鉆孔范圍Φ64～165mm深度60m電機(jī)功率15kW總重1.2t用于工程下向鑿巖全液壓操作/遠(yuǎn)程有線控制便于解體搬運(yùn)59

CS-100D輪式環(huán)形潛孔鉆機(jī)

孔徑Φ76～127mm，深度100m，360°環(huán)形，風(fēng)壓0.5～2.1MPa全電比例操作控制電動(dòng)鑿巖和行走，可選裝柴油行走驅(qū)動(dòng)組件360°環(huán)形鉆架遠(yuǎn)程線控操作鉆孔導(dǎo)向，液動(dòng)卸桿濕式捕塵填補(bǔ)國內(nèi)空白，2004年有色金屬學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)61鉆孔直徑Φ76～127mm鉆孔深度100m鉆孔角度360°前后擺角-10°～60°推進(jìn)方式復(fù)合油缸推進(jìn)行程1677mm推進(jìn)力0～38000N推進(jìn)速度0～8m/min回轉(zhuǎn)速度0～70rpm回轉(zhuǎn)扭矩2000Nm反轉(zhuǎn)扭矩3600Nm

鉆桿Φ89mm×1.5m補(bǔ)償行程500mm行走速度1.5km/h爬坡能力15°轉(zhuǎn)彎半徑原地360°工作氣壓0.5～2.1MPa耗風(fēng)量10～18m3/min電動(dòng)機(jī)功率15kW總重量4.3t外形尺寸（長×寬×高）3950×1780×2450mmCS-100D輪式環(huán)形潛孔鉆機(jī)-參數(shù)

工作巷道示意圖

CS-100D輪式環(huán)形潛孔鉆機(jī)CS-100ET履帶式環(huán)形潛孔鉆機(jī)

孔徑Φ76～165mm，深度100m，360°環(huán)形，風(fēng)壓0.5～2.1MPa全電比例操作控制標(biāo)配柴-電雙動(dòng)力360°環(huán)形鉆架遠(yuǎn)程線控操作鉆孔導(dǎo)向，液動(dòng)卸桿濕式捕塵

詳細(xì)參數(shù)鉆孔直徑Φ76～165mm鉆孔深度100m鉆孔角度360°前后擺角-10°～60°推進(jìn)方式復(fù)合油缸推進(jìn)行程1677mm推進(jìn)力0～38000N推進(jìn)速度0～8m/min回轉(zhuǎn)速度0～70rpm回轉(zhuǎn)扭矩2000Nm反轉(zhuǎn)扭矩3600Nm鉆桿Φ89mm×1.5m

鉆桿Φ89mm×1.5m補(bǔ)償行程500mm行走速度4.0km/h爬坡能力20°轉(zhuǎn)彎半徑原地360°工作氣壓0.5～2.1MPa耗風(fēng)量10～18m3/min電動(dòng)機(jī)功率15kW柴油機(jī)功率22kW總重量4.3t外形尺寸（長×寬×高）3950×1780×2450mmCS-100ET履帶式環(huán)形潛孔鉆機(jī)

MG-100D輕便型環(huán)形潛孔鉆機(jī)

孔徑Φ64～127mm，深度60m，360°環(huán)形，風(fēng)壓0.5～2.1MPa用于在巷道、采場鉆鑿炮孔、錨索孔全液壓操作，遠(yuǎn)程有線控制便于解體搬運(yùn)，單件最大重量250kg360°環(huán)形孔總重1350kgQZ-100輕便型工程鉆機(jī)孔徑Φ64～110mm深度35m重量120kg用于各種土石方工程中鉆鑿下向孔風(fēng)動(dòng)操作重量輕，搬運(yùn)方便有氣動(dòng)和電動(dòng)二種66CS-100D輪式環(huán)形潛孔鉆機(jī)

孔徑Φ76～127mm，深度100m，360°環(huán)形，風(fēng)壓0.5～2.1MPa全電比例操作控制電動(dòng)鑿巖和行走，可選裝柴油行走驅(qū)動(dòng)組件360°環(huán)形鉆架遠(yuǎn)程線控操作鉆孔導(dǎo)向，液動(dòng)卸桿濕式捕塵填補(bǔ)國內(nèi)空白，2004年有色金屬學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)詳細(xì)參數(shù)工作斷面67

CS-100D輪式環(huán)形潛孔鉆機(jī)

詳細(xì)參數(shù)鉆孔直徑Φ76～127mm鉆孔深度100m鉆孔角度360°前后擺角-10°～60°推進(jìn)方式復(fù)合油缸推進(jìn)行程1677mm推進(jìn)力0～38000N推進(jìn)速度0～8m/min回轉(zhuǎn)速度0～70rpm回轉(zhuǎn)扭矩2000Nm反轉(zhuǎn)扭矩3600Nm

鉆桿Φ89mm×1.5m補(bǔ)償行程500mm行走速度1.5km/h爬坡能力15°轉(zhuǎn)彎半徑原地360°工作氣壓0.5～2.1MPa耗風(fēng)量10～18m3/min電動(dòng)機(jī)功率15kW總重量4.3t外形尺寸（長×寬×高）3950×1780×2450mm68

CS-100D輪式環(huán)形潛孔鉆機(jī)

工作巷道示意圖69CS-100ET履帶式環(huán)形潛孔鉆機(jī)

孔徑Φ76～165mm，深度100m，360°環(huán)形，風(fēng)壓0.5～2.1MPa全電比例操作控制標(biāo)配柴-電雙動(dòng)力360°環(huán)形鉆架遠(yuǎn)程線控操作鉆孔導(dǎo)向，液動(dòng)卸桿濕式捕塵詳細(xì)參數(shù)70

CS-100ET履帶式環(huán)形潛孔鉆機(jī)

詳細(xì)參數(shù)鉆孔直徑Φ76～165mm鉆孔深度100m鉆孔角度360°前后擺角-10°～60°推進(jìn)方式復(fù)合油缸推進(jìn)行程1677mm推進(jìn)力0～38000N推進(jìn)速度0～8m/min回轉(zhuǎn)速度0～70rpm回轉(zhuǎn)扭矩2000Nm反轉(zhuǎn)扭矩3600Nm鉆桿Φ89mm×1.5m

鉆桿Φ89mm×1.5m補(bǔ)償行程500mm行走速度4.0km/h爬坡能力20°轉(zhuǎn)彎半徑原地360°工作氣壓0.5～2.1MPa耗風(fēng)量10～18m3/min電動(dòng)機(jī)功率15kW柴油機(jī)功率22kW總重量4.3t外形尺寸（長×寬×高）3950×1780×2450mm71MG-100D輕便型環(huán)形潛孔鉆機(jī)

孔徑Φ64～127mm，深度60m，360°環(huán)形，風(fēng)壓0.5～2.1MPa用于在巷道、采場鉆鑿炮孔、錨索孔全液壓操作，遠(yuǎn)程有線控制便于解體搬運(yùn)，單件最大重量250kg360°環(huán)形孔總重1350kg72第4節(jié)牙輪鉆機(jī)一發(fā)展概括

1949年，美國采用壓縮空氣排渣，提高了鉆頭鉆孔效率并延長了鉆頭壽命，從而推動(dòng)了牙輪鉆機(jī)技術(shù)的發(fā)展；50年代末-60年代初，牙輪鉆機(jī)技術(shù)水平較低，牙輪鉆機(jī)主要還是用于中硬以下的巖石鉆孔。1965年出現(xiàn)了鑲嵌硬質(zhì)合金柱齒的牙輪鉆機(jī)，鉆頭壽命顯著提高，且能在花崗巖、鐵燧巖、磁鐵石英巖等堅(jiān)硬的巖石中鉆孔，其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)于潛孔鉆機(jī)，從而在牙輪鉆機(jī)在露天礦中得到廣泛使用。

生產(chǎn)牙輪鉆機(jī)的主要國家是美國和俄羅斯。美國牙輪鉆機(jī)有40多種，機(jī)型多為45-R、60-R等；俄國牙輪鉆機(jī)也有10余種。美制45-R鉆機(jī)鐵礦穿孔400-500萬t/（臺(tái)*年）60-R穿爆量可達(dá)800-1000萬t/（臺(tái)*年）俄制CBIII-250MH穿爆量約300-500萬t/（臺(tái)*年）YZ－12二、我國牙輪鉆機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀

1958年起，研制牙輪鉆機(jī)，1976年定型并批量生產(chǎn)HYZ-250C牙輪鉆機(jī)，以后牙輪鉆機(jī)的研制和應(yīng)用迅速發(fā)展起來。首先研制了KY系列牙輪鉆機(jī)，孔徑?120~?310mm，有五種機(jī)型，其中KY-250以應(yīng)用于多種大型露天礦，其性能相當(dāng)于45-R鉆機(jī)；近年來有研制了YZ系列牙輪鉆機(jī)，孔徑?90~?380mm，有三種機(jī)型。其中YZ-35、YZ-55鉆機(jī)的性能與美國的同類型產(chǎn)品45-R、60-R鉆機(jī)不相上下，且約高于俄制CBIII-250MH、CBIII-320的水平。當(dāng)前，我國牙輪鉆機(jī)的設(shè)制造水平和鉆孔技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了世界先進(jìn)水平。YZ－35YZ－35CYZ－55

牙輪鉆機(jī)鉆孔時(shí)，通過加壓機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)給鉆頭施加軸壓力和回轉(zhuǎn)力矩，巖石在靜壓荷載和縱向荷載以及滑動(dòng)剪切力的聯(lián)合作用下，被牙輪上的牙齒壓碎、鑿碎和剪碎，形成鉆孔。牙輪鉆頭的鑿巖原理1－加壓、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；2－鉆桿；3－鉆頭；4－牙輪

技術(shù)特征小型鉆機(jī)中型鉆機(jī)大型鉆機(jī)特大型鉆機(jī)鉆孔直徑/mm≤150≤280≤380>445軸壓力/kN≤200≤400≤550>650牙輪鉆機(jī)按技術(shù)特征分類

牙輪鉆機(jī)發(fā)展趨勢①加大鉆孔直徑。一般認(rèn)為鉆孔直徑保持在250~311mm的范圍是合適的；②加大軸壓力、回轉(zhuǎn)功率和鉆機(jī)重量，實(shí)行強(qiáng)化鉆進(jìn)；③采用高鉆架長鉆桿，減少鉆機(jī)的輔助作業(yè)時(shí)間；④使鉆機(jī)一機(jī)多用，能鉆傾斜炮孔，以滿足采礦工藝方面的要求；⑤采取措施，提高牙輪鉆頭的使用壽命；⑥發(fā)展電力傳動(dòng)，采用靜態(tài)控制驅(qū)動(dòng)交、直流電機(jī)；⑦改善司機(jī)的勞動(dòng)條件，增加司機(jī)室的舒適程度；⑧提高鉆機(jī)的自動(dòng)化水平，全面地提高鉆機(jī)經(jīng)濟(jì)效益。總體結(jié)構(gòu)及鉆具特征

1－鉆架裝置；2－回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；3－加壓提升系統(tǒng)；4－鉆具；5－空氣增壓凈化調(diào)節(jié)裝置；6－司機(jī)室；7－平臺(tái)；8、10－后、前千斤頂；9－履帶行走機(jī)構(gòu)；11－機(jī)械間；12－起落鉆架油缸；13－主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；14－干油潤滑系統(tǒng)；15、24－右、左走臺(tái)；16－液壓系統(tǒng)；17－直流發(fā)電機(jī)組；18－高壓開關(guān)柜；19－變壓器；20－壓氣控制系統(tǒng)；21－空氣增壓凈化裝置；22－壓氣排碴系統(tǒng)；23－濕式除塵裝置；24－干式除塵裝置

牙輪鉆頭1－牙掌；2－牙輪；3－軸頸；4－滾珠；5－滾柱；6－硬質(zhì)合金柱齒；7－軸套；8－止推塊；9－塞銷；10－軸承冷卻風(fēng)道；11－噴管；12－擋碴網(wǎng)；13－壓圈；14－加工定位孔；15－爪背合金柱；16－爪尖硬質(zhì)合金堆焊層三牙輪鉆頭是由三個(gè)牙爪合并在一起，焊接成一個(gè)整體，然后車出與鉆桿連接的端部螺紋，一般為英制圓錐管螺紋。三牙輪組裝原理：三個(gè)牙輪分別套在三個(gè)牙爪下端的軸頸上。滾珠從牙爪背部的塞銷孔送入滾珠軸承跑道內(nèi)。當(dāng)滾珠裝滿后，將塞銷插入塞銷孔內(nèi)，并將塞銷尾部堵焊在牙爪背上，滾珠則將牙輪限定在牙爪軸頸上。為了防止軸承過熱和被異物堵塞，礦用牙輪鉆頭采用壓氣或汽水混合物冷卻并吹洗軸承。由中空鉆桿通入鉆頭的壓縮空氣或汽水混合物，大部分經(jīng)中央噴管噴出，用于排渣；少部分經(jīng)由軸承風(fēng)道進(jìn)入滾珠軸承跑道和小軸端部，用以冷卻和吹洗軸承。同時(shí)，為了防止突然停風(fēng)時(shí)巖渣倒流入軸承風(fēng)道，在鉆頭內(nèi)裝有止逆閘。排渣設(shè)施牙爪是個(gè)形狀復(fù)雜的異形體。主要部件：軸承的軸頸、爪背、螺紋；軸傾角：軸頸軸線與鉆頭軸線的夾角，如圖角?一般為50~550；抗磨性：為了增強(qiáng)爪尖的抗磨損能力，在爪尖表面堆焊有一層硬質(zhì)金粉，并鑲焊有硬質(zhì)合金柱，同時(shí)爪背與孔壁之間有1030/~50的夾角牙爪a、牙輪的組裝方式：在牙輪的外表面上鉆有若干排齒孔，并用冷壓方法將硬制合金柱壓入孔內(nèi)，每排柱齒都構(gòu)成一個(gè)齒圈?？紤]到各牙輪之間的齒合以及排渣的需要，在各齒之間有一定的溝槽。b、耐磨性：為了保護(hù)牙輪的背錐、防止被孔壁巖石過分的磨損，在背錐上鑲嵌有平頭硬制合金柱，其數(shù)目一般與該邊圈齒數(shù)相等相間排列。牙輪C、礦用牙輪的布齒原則及方式：各齒圈上柱齒齒痕能全部覆蓋孔底，并使各牙輪與孔底接觸的齒數(shù)相等，以使三個(gè)牙輪軸承的負(fù)荷均勻。原則：中間齒圈相間布置，互不重復(fù)內(nèi)齒圈部分重復(fù)邊齒圈互相重復(fù)主要作用：保證牙輪靈活的轉(zhuǎn)動(dòng)，并把鉆頭施加在鉆頭上的軸壓力和扭轉(zhuǎn)力矩傳給牙輪。礦用牙輪鉆頭的組合形式：滾柱——滾珠——滑動(dòng)襯套其中滑動(dòng)襯套使用冷壓的方法裝配的，滾珠軸承和滑動(dòng)襯套只承受徑向荷載。牙輪上的軸向載荷則由牙爪小軸頸端面與齒推塊所構(gòu)成的第一道齒推軸承所承受。滾珠軸承主要起固所作用，使牙輪不脫落。據(jù)統(tǒng)計(jì)牙輪鉆有60~80%是因軸承的損壞而報(bào)廢。軸承組鑿巖刃具分為洗齒鉆頭柱齒鉆頭排渣吹風(fēng)的方式分中心吹風(fēng)排渣式旁側(cè)吹風(fēng)排渣式三牙輪鉆頭的類型牙輪純滾動(dòng)鑿巖1－齒條；2－齒輪；3、10、17、19、23－鏈條；4、5