《井巷工程》实验指导书
目录
实验一凿岩机工作原理与结构实验 (1)
实验二凿岩试验 (7)
实验三雷管性能测试................................................................ 错误！未定义书签。实验四雷管爆速测定实验. (12)
说明：
一、实验目的和任务
1、培养采矿学生初步掌握井巷工程测试实验的技能。
2、验证所学理论、巩固所学知识并加深理解
3、3个实验对学生进行实验研究的基本训练。
二、考核：以学生的《实验报告》和做实验的表现考核为依据。
三、参考资料：《井巷工程》课程实验指导书；
实验一凿岩机工作原理与结构实验
一、实验目的
掌握7655型凿岩机的配气、转钎、排粉和气腿工作原理。了解FY一200A 型注油器的自动注油原理。熟悉各部构造。
二、实验原理
1、配气与活塞往复运动
凿岩机是以压缩空气为动力的，在配气装置的调节下，时而使压缩空气进入气缸后腔推动活塞向前运动(称冲程)，完成对钎子的冲击动作；时而使压缩空气进入气缸前腔推动活塞向后运动(称回程)，完成钎子的回转运动。活塞的往复运动是靠配气装置来自动调节，使其运动持续进行，以达到凿眼之目的。
下面将按图1——l来分别讲解冲程与回程的配气工作原理。
1) 冲程
当活塞7位于后缸，配气阀8处于左侧，从柄体操纵阀孔1进来的压气，经气路2、3、4、5和6，进入气缸9的后腔，而前腔经排气孔与大气相通，故活塞在压气压力作用下，迅速向右运动，最终撞击钎尾。在活塞向右运动的过程中，活塞先封闭排气口，此时前缸仍由活塞上的花键槽向钎尾套泄气，以减少背压，较小影响活塞的加速运动而增大其行程和防止冲洗水倒流入缸内，直到冲击点前7～8毫米，花键槽才被导向套10所堵死。活塞继续高速前移，气缸气体被压缩而压力上升，经气路11、12，作用在配气阀的后面。与此同时，活塞已把排气口打开，大量压缩空气则由气路4、5经阀前侧1毫米缝隙、气道6、后腔和排气口而排出。高速气体从阀前侧流过，降低了气体对阀前面的压力，于是阀开始前移，经2～3毫秒的时间，它便移到右侧封闭了气孔6，使气路4、5和12、1l 联通，于是活塞冲程结束，回程开始。
2) 回程
此时活塞位于气缸前腔，配气阀处于右侧；压气经气路1、2、3、4、5、12和11，进入气缸前腔，作用于活塞右端，因气缸后腔通大气，故活塞向左运动。在运动过程中，后移7～8毫米，花键开始泄气，再后移4～5毫米，活塞左端面封闭排气口，再后移后腔气体被压缩，压力升高；当后移到前腔与排气口相通时，·大量压气由气道4、5经阀后侧流过，降低了对阀后侧的压力，则驱使阀后
移，经2～3毫秒时间，阀便移至左侧，封阀了前腔气道12、11，打开了阀套孔6，由操纵阀孔l送来的压气再次进入气缸后腔，于是又开始了第二个冲程。
2、钎子的回转运动
如图1—2所示，7655型凿岩机的转钎机构是贯穿于气缸和机头中自勺，在活塞4大端内装有螺旋母，与活塞紧固成一体，螺旋棒3的螺旋形齿插入螺旋母中，螺旋棒大端装有四个棘爪2，在塔形弹簧的作用下抵住棘轮1的内齿。而棘轮靠定位销固定在气缸和柄体之间，使之不能转动。转动套56勺右端内部有花键槽，与活塞4小端的花键相配合；其左端内固定有钎尾套6，套内有正六角形
孔，钎尾就插入其中。
由于棘轮机构具有单方向间歇旋转的特性，：故当活塞冲程时，活塞大端紧固的螺旋母带动螺旋棒沿图2—2中“—>”箭头所示的方向转动一定的角度，此时棘爪处于顺齿状态，它可以压缩塔形弹簧而随螺旋棒转动；当活塞回程时，由于棘爪处于逆齿状态，它在塔形弹簧的弹力作用下，抵住棘轮内齿，阻止螺旋捧转动。这时由于螺旋母的作用，迫使活塞在回程时沿螺旋棒上的螺旋槽依图1——2中“＝>”箭头所示的方向转动。从而带动转动套及钎子转动一定角度。如此，活塞每冲击一次，钎子就转动—次。钎子每次转角的大小与螺旋棒螺纹导程、活塞行程有关，还与棘爪、螺旋母及钎尾等处的配合关系、磨损程度有关。
3、炮孔的冲洗与强力吹扫
在凿岩的过程中将产生大量岩粉，必须及时地将其排出孔外，7655型凿岩机采用凿岩时注水加吹风和停止冲击时强力吹扫方式。
如图1—3(a)、(b)所示，当凿岩时风水联动冲洗机构自动注水，当停止凿岩时注水立即停止。其工作原理如下；压气从柄体气室经过进气孔道，到达注水阀的前端，克服了弹簧的压力，将注水阀推向后移，于是开启了水路，来自水管和柄体水孔的水便随即通水针，再经过钎子的中心孔注入孔底，以达到排粉捕尘之目的。当停止凿岩时，柄体气室的压气消失，这时注水阀前端的压气按原路返回于柄体气室并立即消散，于是弹簧将注水阀压向前移，堵塞了水路，则停止注水。凿岩机还配带调水阀，用以调节水量的大小。
当钎头出水孔被岩浆堵塞或打下向深孔，孔底残积大量岩浆时需强力吹扫，以达疏通水路，排除岩浆之目的。如图1—4所示，这时压气不经柄体气室和缸体内腔，而由缸壁上的专门孔道直达钎尾一端，再从水钎与钎子间隙及钎子中心水孔通过到孔底。强吹排出岩浆。为了防止强吹时活塞后退导致从排气口漏气，在气缸后腔壁上钻有一小孔与强吹专门孔道相通，使压气进入气缸后腔，保证强吹时活塞处于封闭排气口的位置，以防止漏气和影响强吹效果。
为防止冲洗水倒流入机体内，特别是打上向孔时更易发生，在操纵阀的强力吹风孔部位还刻有一环形沟槽，可使机器无论在开或停时，都总有一股压气沿强吹孔道，常吹过去，以防止水的倒流。
4、气腿的伸缩及其力的调节
FTl60型气腿的伸缩是靠板机控制换向阀所处的位置来完成的。如图1—3(c)、(d)气路系统所示，压气经进气弯管、操纵阀孔、柄体孔道、调压阀孔、柄体及气缸下部的孔道等通路到达气腿横臂、架体气孔1，又通过架体垫孔2，直到气腿上腔3，推动活塞同伸缩管下伸；而气腿下腔5里的废气则经孔4、伸缩管内腔6、气针内孔7、架体与横臂孔8、缸体下部气道等废气回路、柄体及换向阀的环形沟槽、柄体上的排气孔排入大气中。如图2—3(e)、(／)所示，当扳动板机时，换向阀被板机压向右移，改变了进气和回气的方向，原进气通路变成了废气回路，原废气回路聋成了进气通路，于是在压气的作用下，气腿子的伸缩管便自动缩回，以选择一个新的支点继续凿岩。
气腿子的主要功能是给凿岩机以支撑力和轴推力，两者的比例要靠气腿支撑角度来调节，而气腿力的大小则要靠扳动调压阀来调节。如图1—5所示，来自柄体的压气由调压阀右端部进入孔1，再经偏心槽2进入通向气腿上腔的孔道允。另外尚有一部份压气通过偏心槽3和横槽4泄入大气中。偏心槽2是个进气槽。偏心槽3是个泄气槽。二者的偏心方向相反。当顺时针扳动调压阀时，由于偏心槽逐渐加深，槽口断面积逐渐加大，而泄气槽则逐渐变浅，槽口断面积逐渐减小，可使进气量大于泄气量，于是压力逐渐上升，气腿顶力就逐渐增大。当逆时针扳
动调压阀时则相反。当进气口1完全对正孔且时，偏心槽3全部脱离孔Ａ，这时气腿顶力达最大值；当放气槽4完全对正孔d时，进气孔1连同偏心槽2全部脱离孔Ａ，这时气腿处于关死位置。
在调压阀内，时刻都有一股压气经过孔道5进入容腔6内，以胀紧环形胶质涨圈，这样会使调压阀随时都可以固定在任何位置上。
5、自动注油器
凿岩机及气腿子内部所有运动零件，都需要均匀润滑，才能保证机器的正常作业知延长其寿命。现代凿岩机的润滑，一般均在进气管路上连接一个自动注油器，来实现自动注油：图1-6所示为与7655型凿岩机配套使用的FY200A型自动注油器，其容积为200毫升，装满油可供凿岩机工作两个小时润滑零件之用。其自动注油原理如下：当凿岩机工作时，压气沿箭头方向进入注油器后，一部分压气从油阀的迎风孔1进入壳体内腔2，给油面旋加压力。油阀上的出油孔3与压气流向垂直，在压气高速流动的条件下，出油孔3处形成压差，使润滑油从输油管4排出，经出油小孔3喷入压气管路中，呈现雾状，随同压气进入凿岩机和气腿，润滑各部运动零件。油量的大小，可用调油阀5来进行调节。
三、实验仪器设备与工具
1、沈阳风动工具厂生产7655型气腿式凿岩机1台；
2、沈阳风动工具厂生产FT160型气腿1个；
3、FY200A型注油器1个；
4、凿岩机示教板1块；
5、原理与结构图8份；
6、扳手1个；
7、铜棒1根。
四、实验内容与操作步骤
1、将气腿从凿岩机上卸下来，并注意气路的连能关系；
2、卸下机头部分；
3、将凿岩机柄体与缸体分开，按图1-7熟悉操纵阀的5个功能位置和调压阀调节原理；
4、在缸体外将机内零件组成如图1-2所示的钎子回转系统，表演冲程时钎子不转、螺旋棒转，回程时钎子回转，螺旋棒不转的动作；
5、将注水阀体从柄体上卸下来，按图1-3（a）、（b）和图1-4熟悉风水联动冲洗岩粉与强吹系统；
6、松开销紧圈，拧下架体，缸下架体垫与气管，卸下调压阀结合图1-3（c）、（d）、（c）、（f）和图1-5弄懂气腿伸缩与力的调节原理；
7、观察注油器，参考图1-6了解自动注油器及其油量调节原理；
8、将凿岩机各部零件重新组装在一起，恢复原状。注意缸体内零件应先装入活塞，接着先在外边将配气盒与螺旋棒、棘轮等装成一体，一起装入缸体内。且要注意对准定位销位置。
五、实验报告
绘图说明7655型凿岩机的配气与转钎工作原理。
六、思考题
在凿岩机活塞与阀的配合上有无成为不能运动的“死”状况？如阀在右端，而活塞在左端，能否启动？
制订人：张杰
审核人：张恩强
2012年1月
实验二、凿岩试验
一、实验目的
1、初步掌握凿岩机的操作方法；
2、了解凿岩工作系统的构成；
3、了解影响凿岩速度的主要因素。
二、实验设备
1、7655凿岩机1台；
2、空压机1台；
3、风管50米；
4、可钻性不同的3种岩石；
5、计时表、米尺和卡尺各1件。
三、实验内容
1、在老师指导下，将凿岩机、气腿子、空压机、风管接好，注意它们间的相互关系，联接方法。
2、开动空压机，当压力达到额定值时，开动凿岩机，注意空压机的工作参数和凿岩机的动作特点。
3、分别用2种不同直径的钻头在3种不同可钻性的岩石上钻孔，分别标定凿岩时间和钻孔深度；用不同推力进行钻孔，分别记录相同时间内钻孔的深度。注意钻孔的形状，观察钻头的磨损情况。
4、关闭凿岩机、空压机，拆卸第1步中建立的联接。
四、实验报告
1、绘制凿岩系统的构成，描述各部分的工作参数和动作特征。
2、分别计算不同直径钻头在不同岩石上钻孔的凿岩速度；计算不同推力下钻孔的速度。
3、分析钻头直径、岩石性质、推力与凿岩速度的关系，描述不同岩石对钻头的
磨损情况。
制订人：张杰
审核人：张恩强
2012年1月
实验三、雷管性能测试
一、实验目的
1、掌握电雷管全电阻、最高安全电流、最小准爆电流和雷管爆力的检验方法。
2、熟悉BQ-1型爆破器材参数综合测试仪和空气冲击波速度测试仪的使用方法。
二、实验原理
BQ-1型爆破器材参数综合测试仪是一种集成数字化的电信号测试仪，能够恒流并定时供电和测试时间间隔。
1、 电雷管全电阻
电雷管的全电阻系指桥丝电阻和脚线电阻之和。国产电雷管的全电阻值列于表3—1中。
表3—1 国产电雷管的全电阻
合格电雷管的全电阻也存在着一定的误差，误差的大小事衡量电雷管质量的重要指标之一，电雷管全电阻决定了其在电爆网络中起爆性能。测试原理：仪器给雷管能以20mA 恒流，根据电阻并联分流原理确定被测雷管的电阻。
R 置10Ω标准电阻，20mA 恒流分两条支路，调整'R 使100μA 表指满刻
度，此时10Ω电阻即对应满刻度位置。当R 换接上电雷管时，分流给表头支路的电流g I 改变，且g I 与R 成线性关系，这样便安全地测出电雷管的全电阻。
0.02R I ==CR g 'R +R g
（3-1） 2、 最高安全电流
给电雷管能以恒定直流电流，5分钟内不致于引燃电雷管引火头的最大直流电流称为电雷管的最高安全电流。它反映了电雷管的安全性，是设计爆破专业仪表的依据。国产电雷管的最高安全电流什：康铜丝电雷管为0.3~0.55A ，镍铬丝电雷管为0.125A 。考虑到留有足够的安全系数，安全规程规定，各种爆破志用仪表的电流什不超过0.05A 。
根据最高安全电流的定义，调节0~250mA恒流源的微调开关，确定供电电流，通电时间定在5分钟，电雷管接好后，按下起动开关，仪器就开始给电雷管通入确定的电流，待5分钟后，仪器立即断电，从而达到测试目的。
3、最小准爆电流
能使电雷管引火头必定点燃的最小直流电流值称为电雷管的最小准爆电流。它反映了电雷管起爆的可靠性。实际应用时，一般指通电1分钟内，作用在电雷管桥丝上保证发火起爆的最小直流电流(或交流)电流值而言。
根据焦尔—楞次定理，桥丝通电后的发热量为Q，则：
2
Q=I Rt（3-2）
式中：
I-电流强度，A；
R-桥丝电阻，Ω；
t-通电时间，s
根据其定义，调节250mA~2A的恒流源的微调开关，确定供电电流值，将通电时间定于1分钟，接好电雷管后，按下启动开关，仪器便给电雷管注入确定好的恒流，如果电雷管在通电指示灯熄灭之前爆炸，则其满足此参数的要求。
4、雷管爆力实验
协管爆力实验，即雷管铅板穿孔实验，这是检验雷管起爆能力的常用方法。雷管在5mm厚的铅板上起爆，穿孔直径如果不小于雷管直径为合格。每度批试验20发雷管，其铅板穿孔直径应全部等于或大于雷管直径为合格，否则应从试批的另外箱中加倍取样试验，若仍达不到要求，则该批雷管为不合格产品。
三、实验器材
1、BQ—1型爆破器材综合测试仪；
2、电雷管2发；
3、引火头20发；
4、铅板2块；
5、游标卡尺；
6、起爆器。
四、实验步骤
1、电雷管全电阻测定
1）接能BQ—1的电源；
2）K
1置“Ω”档，置“100Ω”档，旋转W
1
使表针指到满刻度10Ω上；
3）将引火头（或电雷管）两根脚线接至前面板“雷管Ω”接线柱上，注意：电雷管要置于安全防护体内；
4）按住AN
2
，此时表针所指示的电阻值即为电雷管的全电；
5）将引火头（或电雷管）从仪器上取下，并放在爆破安全箱内，注意：电雷管脚线应短接好。
2、最高安全电流的测定
1）K
1
置“延时”；
2）K
2置“250mA”调整档，旋动W
2
使表针指到50mA;
3）将引火=头（或电雷管）两根脚线接至仪器后面板“雷管”接线柱上，注意雷管必须放入安全防护体内；
4）K
2
再旋至“250mA”接雷管档；
5）K
3
至“5分钟”档；
6）按下AN1延时起动键，XD
2
指示灯亮，5分钟后XD2灯立即灭，即供电完毕，如果在XD2灯灭之前，引火头（或雷管）引燃，则其不符合安全技术要求，否则为合格。
3、最小准爆电流的测定
1）K
1
置“延时”；
2）K
2置“2A”调整档，旋动W
2
使表针指到0.7A处；
3）将引火=头（或电雷管）两根脚线接至仪器后面板“雷管”接线柱上，注意雷管必须放入到远离人员和设备的防护体内；
4）K
2
置“2A”起爆档；
5）K
3
置“1分钟”档；
6）确保人员设备安全后，按下AN
1
延时起动按键，XD2灯亮，在XD2灯灭之前引火头（或雷管）引燃者为合格；
4、雷管爆力检测试验
1）按实验1，测试电雷管的全电阻，如用火雷管和导爆管雷管无此要求；
2）用游标卡尺测量雷管管壳直径，要求测量4次，取其平均值，精确到0.1mm；
3）将用纯铅铸成的直径45±0.1mm，厚5mm的铅板3放置在钢管4上，将雷管置于铅板中心，然后将它们固定在托架5上；
4）联好起爆线，注意联起爆线前，起爆线近起爆电源端必须短接，同时有专人看守负责；
5）用B—1型爆破电表进行导能，B—1型爆破电表的使用应严格按规程操作；
6）确认人员全部撤离实验场后，给起器充电，待电压达到额定值后，发出起爆信号，起爆，起爆器的使用按高明操作；
7）爆破后，检查铅板是否被击穿，用游标卡尺准确测量雷管铅板穿孔直径，测量方法与2）相同。
五、实验报告
1、将实验内容、记录数据以表格形式整理；
2、分析误差。
制订人：张杰
审核人：张恩强
2012年1月
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 金相、物理试验工安全技术操作规程(正式) Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-4044-71 金相、物理试验工安全技术操作规 程(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管 理机构进行设置固定的规范，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作， 使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1．做酸蚀试验时应遵守《化学试验一般操作规程》。试样应轻轻放入酸槽中，避免溅出。 2．做微观检验在配制、使用电解液时必须做到； (1)配制溶液时药物应按顺序加入溶液。硫酸、高氯酸应缓慢滴入溶剂，并应搅拌。 (2)电解液不能用得过久，电解抛光温度不能过高，以防发生爆炸危险。 (3)使用氰盐溶液电解腐蚀时，操作人员工作完毕必须认真洗手漱口。用完的工具均应用5%硅酸亚铁水溶液中和，工作服不准穿出室外。 3．使用光电分光光度计前应先检查按地线，应保证仪器机壳接地可靠。 4．使用硬度计时，试样硬度大于HRc30及脆性材
料，受荷后要防止夹具振脱和碎片飞出损机伤人。 5．试样表面要平整放稳，平面倾斜不能大于5°。 6．严禁在平面物台打圆柱试样，以免损坏钻头或样品挤动伤人。 7．做光谱分析时，用电仪器必须有良好的接地保护。使用高压电的地方，必须悬挂警示牌注意安全。 8．操作摄谱仪或质谱计的工作人员，必须站在橡皮的地毯上。电子弧光及火花发出光容易刺激眼的角膜，工作之前必须挡上颜色玻璃。 9．做磁性试验时，严禁输出短路和过载使用，使用时间不得超过4小时。当AC4／3墙式冲击检流计从支架取下来时，应事先锁好。10．做低温试验时，在冷冻机运转后，应调整滴油量和油压，并且经常注意机器的声音、压力、温度和膨胀的开启量等。 11．制冷系统在使用及停车时，都应挂上明显的开关牌子。停车时曲轴箱内压力应降到0.5kg以下，蒸发器里的水温度不应低于0℃。 12．机器运转时机房内应保持两个人操作(除特殊
苯甲酸红外光谱的测绘—溴化钾压片法制样 一、实验目的 1、了解红外光谱仪的基本组成和工作原理。 2、熟悉红外光谱仪的主要应用领域。 3、掌握红外光谱分析时粉末样品的制备及红外透射光谱测试方法。 4、熟悉化合物不同基团的红外吸收频率范围．学会用标准数据库进行图谱检索 及化合物结构鉴定的基本方法。 二、实验原理 红外光谱分析是研究分子振动和转动信息的分子光谱。当化合物受到红外光照射，化合物中某个化学键的振动或转动频率与红外光频率相当时，就会吸收光能，并引起分子永久偶极矩的变化，产生分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁，使相应频率的透射光强度减弱。分子中不同的化学键振动频率不同，会吸收不同频率的红外光，检测并记录透过光强度与波数(1/cm)或波长的关系曲线，就可得到红外光谱。红外光谱反映了分子化学键的特征吸收频率，可用于化合物的结构分析和定量测定。 根据实验技术和应用的不同，我们将红外光划分为三个区域：近红外区(0.75~2.5μm；13158~40001/cm)，中红外区(2.5~25μm；4000~4001/cm)和远红外区(25~1000μm；400~101/cm)。分子振动伴随转动大多在中红外区，一般的红外光谱都在此波数区间进行检测。 傅立叶变换红外光谱仪主要由红外光源、迈克尔逊干涉仪、检测器、计算机和记录系统五部分组成。红外光经迈克尔逊干涉仪照射样品后，再经检测器将检测到的信号以干涉图的形式送往计算机，进行傅立叶变换的数学处理，最后得到红外光谱图。
傅立叶变换红外光谱法具有灵敏度高、波数准确、重复性好的优点，可以广泛应用于有机化学、金属有机化学、高分子化学、催化、材料科学、生物学、物理、环境科学、煤结构研究、橡胶工业、石油工业（石油勘探、润滑油、石油分析等）、矿物鉴定、商检、质检、海关、汽车、珠宝、国防科学、农业、食品、生物医学、生物化学、药学、无机和配位化学基础研究、半导体材料、法庭科学（司法鉴定、物证检验等）、气象科学、染织工业、日用化工、原子能科学技术、产品质量监控（远距离光信号光谱测量：实时监控、遥感监测等）等众多方面。 三、仪器和试剂 1、Nicolet 5700 FT-IR红外光谱仪（美国尼高力公司） 2、压片机（日本岛津公司） 3、压片模具（日本岛津公司） 4、玛瑙研钵（日本岛津公司） 5、KBr粉末（光谱纯，美国尼高力公司） 6、苯甲酸（分析纯） 四、实验步骤 1、样品的制备（溴化钾压片法）
水力学（流体力学）实验指导书 编著：刘凡 河北工程大学
目录 1、静水压强实验--------------------------------------------------------3-5页 2 平面静水总压力实验-------------------------------------------- - 6-9页 3、文丘里流量计实验------------------------------------------------10-12页 4、雷诺实验------------------------------------------------------------12-14页 5、管道沿程水头损失实验-----------------------------------------15-16页 6、局部管道水头损失实验----------------------------------------17-19页 7、流线演示实验-----------------------------------------------------20-21页 8、伯努利实验---------------------------------------------------------20-21页 9、涡流系列演示实验------------------------------------------------22-24页