下载文档原格式
露天矿山施工穿爆组织管理穿孔基本作业流程1.1.0 2021/8/23穿孔基本作业流程炮区准备放线布孔钻孔作业成孔验收移交爆破1.1.1 穿孔区准备根据矿生产技术科下达的月度采剥作业计划，开展日常炮区规划，确定炮区位置并放出边界线，同时通知生产调度科协调设备对炮区进行圈定清理。
要求沿爆破边界线做好标准挡墙，并在适当位置留1～2个出入口便于钻机和药车通行，炮区内浮渣清理干净，炮区前部挡墙要求以不影响穿孔作业为宜，且设备在清理前部挡墙时要求有专人监护，防止滚石砸伤下部平盘或运输道路的设备及人员。
1.1.2 放线布孔布孔作业以工程技术人员为指导，由经验丰富的爆破员参与，根据设计制定的炮孔参数，利用RTK仪器放线布孔。
布孔时，作业人员要严格按照设定的孔网参数进行布孔，前排孔根据现场具体情况调整使之符合规程要求，避免发生漏孔或错位孔，每布完一个炮孔，都应标清孔位、并孔位标识上注明孔号、孔深，除特殊标注穿孔角度的炮孔外，其余炮孔钻设角度均为90°。
1.1.3 穿孔作业根据作业条件选择前进式或后退式移动作业，并严格遵守《煤矿安全规程》等相关安全技术措施的规定进行。
穿孔要领：钻工应掌握钻机的操作要领，熟悉和了解设备的性能、构造原理及使用注意事项，熟悉操作技术，并掌握不同性质岩石的钻凿规律。
穿孔的基本要领是：“软岩慢打，硬岩快打；小风压顶着打，不见硬岩不加压；勤看勤听勤检查”。
穿孔基本方法：开口前，利用铁耙等工具将孔位周边30cm的浮料清理干净，调整设备使钻头冲击器处于孔位正上方，缓缓落下支架端头和冲击器，放稳捕尘罩使其与岩面紧密接触，冲击器对准孔位，对完整的岩面，应先吹净浮渣，给小风不加压，慢慢冲击岩面，打出孔窝后，旋转钻具下钻开孔。
当冲击器进孔后，逐渐加大风量至全风全压稳定凿岩状态。
对于表面有风化的碎石或由于上层爆破使下层表面裂隙增多甚至松散时，若开口不当，会形成喇叭口，碎石随时都可能掉进孔内，造成卡孔或堵孔。
穿孔爆破作业安全管理制度范文第一章总则（一）为了保证穿孔爆破作业的安全有序进行，维护职工的生命财产安全和公共环境安全，制定本制度。
（二）本制度适用于进行穿孔爆破作业的生产单位，对其他涉及安全管理的作业也具有一定的参考价值。
（三）穿孔爆破作业应按照国家法律、法规的要求进行，并应根据具体情况进行详细的技术措施和安全管理措施。
（四）生产单位应建立并完善穿孔爆破作业管理制度，明确责任及管理权限，加强安全培训，做好安全生产工作。
第二章责任与权限（一）生产单位应设立专门的爆破安全管理机构，明确各项管理职责与权限。
（二）爆破安全管理机构的主要职责包括：制定爆破作业的管理制度和安全操作规程，组织安全培训，定期检查与评估作业场所安全状况等。
（三）作业负责人应负责指导、监督作业人员的安全操作，并向爆破安全管理机构汇报作业情况。
（四）作业负责人对于作业场所的安全状况具有直接管理权限，应当及时采取措施消除安全隐患，并主持组织事故应急救援。
第三章安全技术措施（一）在进行穿孔爆破作业前，应按照爆破设计方案，明确爆破的目的、方式、装药量和爆破条件等。
（二）穿孔爆破作业应根据爆破对象的性质和特点，选择合适的穿孔方式和爆破装置，并且应按照专业技术标准进行操作。
（三）穿孔爆破作业应严格遵守安全距离要求，确保作业区域内没有其他人员和设备。
（四）作业对象的固有风险应在进行穿孔爆破作业前进行评估，采取相应的安全防护措施，防止事故发生。
第四章安全管理措施（一）生产单位应组织穿孔爆破作业人员进行专业技术培训，并持证上岗。
对作业人员进行定期的安全教育和培训。
（二）作业人员应熟悉穿孔爆破作业规程，正确佩戴个人防护装备，严禁酒后作业。
如发现安全隐患应及时报告。
（三）生产单位应定期检查作业场所的安全状况，及时消除安全隐患。
并按照规定对爆破设备和器材进行维护和检修。
（四）作业人员应按照规定的标准和程序，正确使用穿孔设备和器材，保证作业过程的安全和顺利进行。
1 穿孔爆破金属露天矿采场内的矿岩，一般很难直接用采掘设备将它们从整体中分离出来，必须经过预先破碎。
破碎矿岩的手段，主要是借助于穿孔爆破工作。
部分经过破碎的矿岩，因破碎块度不符合要求，还需要进行二次破碎工作，以保证后序工艺的顺利进行。
此外，穿孔爆破方法、参数选择、爆堆形状和尺寸等，亦对采装、运输（尤其铁路运输）工作等产生很大影响。
因此，钻孔爆破工作通常是影响露天矿生产的一个重要工艺环节。
在露天矿生产过程中，穿孔爆破费用约占生产总费用的20~30％，对矿石的开采成本影响较大。
因此，不断改善穿孔爆破技术，加强穿孔爆破组织管理，提高穿孔爆破效率，为后序工艺创造良好的工作条件，对强化露天开采，降低矿石成本，提高露天开采的经济效益等，都具有重要的意义。
1.1 穿孔工作1.1.1 岩石的可钻性露天矿穿孔工作，就是在露天采场矿岩体中钻凿炮孔。
穿孔作业是繁重的，昂贵的生产过程，特别是在难钻和极难钻的坚硬岩石中更是如此。
穿孔效率取决于钻机的钻进速度，而钻速则受岩石可钻性的影响。
所谓岩石的可钻性，是指在钻具的作用下，岩石破碎的难易程变。
它主要取决于钻具的类型，同时还取决于岩石自身的物理力学特性等。
确定岩石的可钻牲，是为了合理选择和使用钻头，确定钻孔参数，为预测钻头寿命提供科学依据；同时还可作为选择穿孔设备、制定穿孔作业计划以及拟定穿孔定额指标的参考。
国内外有关部门，大都对岩石的可钻性进行了试验研究，并建立了岩石可钻性的分级指标。
影响岩石可钻性的岩石物理为学性质，有岩石的硬度、强度，韧性、塑性和磨蚀性等。
测定岩石的可钻性，苏联广泛采用史氏（JI.A.史列伊涅尔）岩石硬度测定分级法；美国德雷塞钻具公司采用莫利斯方法（即在静压试验中，当钻齿压力达到临界压力之前，钻齿对岩块的实际压入深度与临界压力之比，作为岩石可钻性指标）；我国矿山用普氏岩石坚固性系数进行岩石分组。
冶金部1980年6月鉴定通过的按凿碎功比耗确定岩石可钻性分级指标，适用于冲击式钻机。
穿孔爆破作业安全管理制度一、钻机稳车时，应与台阶坡顶线保持足够的安全距离，千斤顶中心至台阶坡顶线的最小距离：台车为1m；牙轮钻、潜孔钻、钢绳冲击钻机为2.5m；松软岩体为3.5m，千斤顶下不应垫块石，并确保台阶坡面的稳定。
钻机班长及安全员要对现场进行核对，验收合格方可开钻。
二、钻机作业时，其平台上不应有人，非操作人员不应在其周围停留。
要在钻机一定距离半径处设置警示牌非操作人员严禁入内。
三、钻机与下部台阶接近坡底线的电铲不应同时作业。
跟班安全员应在下部台阶接近坡底线设置安全警示停止铲装线，钻机与下部台阶接近坡底线的水平安全距离，应有矿山负责安全的人员确定。
四、钻机长时间停机，应切断机上电源，班长、安全员要及时检查。
五、穿凿第一排孔时，钻机的中轴线与台阶坡顶线的夹角应不小于45，钻机班长、安全员每班现场检查，严格执行施工组织设计的各项技术参数，不合格不能开钻，应在穿孔平台测量好各孔的位置，并做好标识和编号安穿孔的施工工艺流程施工。
六、钻机靠近台阶边缘行走时，应检查行走路线是否安全，台车外侧突出部分至台阶坡顶线的最小距离为2m。
牙轮钻、潜孔钻和钢绳冲击式钻机外侧突出部分至台阶坡顶线的最小距离为3m。
七、一般情况钻机不应靠近台阶边缘行走。
特殊情况下靠近台阶边缘行走前矿山安全组门和钻机班长，安全员要对现场进行认真勘查和可靠的加固后做出方案。
八、钻机移动时，机下应有人引导和监护。
钻机司机和当班长要协作移钻工作，并要求移动路线附近的人员的躲避。
九、钻机不宜在坡度超过15的坡面上行走，如果坡度超过15，应放下钻架，由专人指挥并采取防倾覆措施。
行走时司机应先呜笛，履带前后不应有人，不应90急转弯或在松软地面行走。
通过高低压线路时保持足够安全距离，钻机不应长时间在斜坡道上停留，没有充分的照明，夜间不应远距离行走。
起落钻架时非操作人员不应在危险范围内停留。
十、移动电缆和停、切、送电源时，应严格穿戴好高压绝缘手套和绝缘鞋，使用符合安全要求的电缆钩，跨越公路的电缆应埋设在地下，钻机发生接地故障时，应立即停机，同时任何人均不应上、下钻机。
穿孔爆破管理制度一、总则为了规范和管理穿孔爆破作业，确保安全生产、保护环境，提高爆破作业效率，根据《煤矿安全规程》、《矿山安全法》，制定本制度。
二、适用范围本制度适用于煤矿作业中的穿孔爆破作业。
三、工作责任1、煤矿企业应明确穿孔爆破工作责任人员，确保责任到人。
2、煤矿企业应配备合格的穿孔爆破作业人员，并对其进行培训和考核。
3、煤矿企业应建立健全安全管理制度，确保爆破作业安全。
四、作业前准备1、制定穿孔爆破作业计划，按照规定程序报备相关部门。
2、对爆破场地进行勘察，确定安全距离和安全区域，设置安全警戒标志。
3、审核爆破作业人员的证件和培训情况，确保操作人员具备相应的技能和知识。
4、检查必要的爆破器材和药剂，确保设备完好、齐全。
5、确定爆破作业时间，避免与其他作业任务发生冲突。
五、作业流程1、确定爆破孔的位置和数量，进行穿孔作业。
2、安装起爆装置，设置引爆时间和顺序。
3、对爆破孔进行装药，按照规定的装药量和药剂种类进行操作。
4、核对爆破器材和安全系统，确保安装正确和完好。
5、对爆破场地进行安全检查，确认安全措施和安全距离是否符合要求。
六、作业安全1、爆破前进行安全警示，通知附近人员和车辆离开爆破区域。
2、确定爆破场地的安全警戒线，严格控制人员和车辆进入。
3、作业人员必须穿戴符合要求的安全防护装备，确保作业安全。
4、对引爆装置进行安全检查，确认所有爆破孔的装药情况。
5、爆破前进行最后的安全核查和确认，确认爆破场地符合安全要求。
七、爆破作业1、按照规定的引爆时间和顺序进行爆破操作，确保安全。
2、对引爆过程进行监控和记录，确保爆破效果良好。
3、爆破后进行现场安全检查，确认没有未爆炸的药包和危险品。
4、清理爆破场地，恢复周围环境，并对爆破设备进行清点。
八、事故应急1、一旦发生爆炸事故，立即停止作业，组织人员撤离事故现场。
2、启动事故应急预案，及时报告相关部门，进行紧急处置和应急救援。
3、对事故原因进行调查，总结经验教训，做好事故处理和善后工作。
目录1、目的 (1)2、工程概况 (1)3、爆破工艺 (1)爆破作业流程.................................................... 错误!未定义书签。
中深孔爆破参数 (3)3.3浅孔爆破参数 (4)瞎炮处理 (5)4、爆破戒备 (5)4.1戒备范围 (5)4.2戒备岗哨的布置 (6)戒备人员 (6)起爆信号 (6)爆后检查 (6)5、劳动组织 (6)6、平安保障措施 (8)爆破作业规程1、目的本作业规程用于指导与标准爆破作业活动，有效地消除爆破作业过程中的不平安因素，有效控制风险，给操作人员创造一个平安的作业空间，从源头上消灭事故隐患，切实保障职工的生命平安。
主要内容包括：本岗位所从事的主要作业、作业过程中的风险控制措施与可能导致的事故，以及突发事件的应急行动知识等。
2、工程概况3、爆破工艺爆破作业流程图见图1。
图1 爆破作业流程图爆破作业流程包括：（1）布孔爆破员根据设计有关爆破参数，在现场布孔，并对凿岩工交底，同时填写火工材料方案表，为爆破用火工材料做准备。
（2）钻孔凿岩工根据爆破参数表、爆破员交底，进展钻孔作业。
钻孔时钻机操作手首先根据技术交底卡对孔位进展复核，确认无误后才能开钻，开钻时现场爆破员必须到位，对开钻角度进展检查，确认无误后才能下钻。
（3）验孔爆破员与平安员在钻孔完成后，检查炮孔孔深、孔距、排距、倾角、抵抗线等爆破参数是否及爆破参数表相符，并填写相关记录；如不符，须返工，待全部爆破孔合格后，爆破主管下达爆破指令。
（4）装药爆破员在接到爆破指令后，才能进展爆破作业。
爆破作业时首先应根据爆破器材的各项性能指标对爆破器材进展检验，合格后才能在现场根据爆破设计加工药包，并按设计装药构造装入爆破孔。
（5）堵塞装药完成后由爆破员根据设计要求堵塞爆破孔，多余的爆破器材要及时退还。
（6）联网爆破员根据爆破设计要求联结起爆网络，由其他爆破人员复核无误后，才能进展爆破戒备。
一、总则为了确保穿孔爆破作业的安全，预防事故的发生，保障人民群众的生命财产安全，根据《中华人民共和国安全生产法》、《中华人民共和国矿山安全法》等相关法律法规，结合本单位的实际情况，特制定本制度。
二、适用范围本制度适用于本单位所有穿孔爆破作业，包括但不限于露天、地下、水下等爆破工程。
三、安全责任1. 作业单位应建立健全安全管理体系，明确各级人员的安全责任，确保爆破作业安全。
2. 作业单位负责人为本单位爆破作业安全第一责任人，对爆破作业安全负全面责任。
3. 作业单位应设立专职安全管理人员，负责爆破作业现场的安全监督和管理。
4. 作业人员应遵守本制度规定，严格按照操作规程进行作业，确保自身和他人的安全。
四、安全措施1. 爆破工程设计（1）爆破工程设计必须符合国家有关爆破工程设计的规范和标准。
（2）爆破工程设计应由具有相应资质的设计单位承担。
（3）爆破工程设计应充分考虑安全、环保、经济等因素。
2. 爆破器材管理（1）爆破器材的采购、储存、运输、使用等环节必须严格执行国家有关法律法规。
（2）爆破器材的储存场所应设置在安全、通风、干燥、防雷、防静电的环境。
（3）爆破器材的运输应采取专用车辆，并采取必要的防潮、防雨、防静电措施。
3. 爆破作业现场管理（1）爆破作业现场应设置明显的警示标志，划定安全警戒区域。
（2）爆破作业现场应配备必要的安全防护设施，如安全网、防护栏等。
（3）爆破作业现场应实行24小时值班制度，确保及时发现和处理安全隐患。
4. 爆破作业操作（1）爆破作业人员必须经过专业培训，取得相应资格证书。
（2）爆破作业人员应熟悉爆破器材的性能、操作规程和安全注意事项。
（3）爆破作业人员应按照爆破工程设计进行作业，不得擅自改变爆破参数。
五、安全教育与培训1. 作业单位应定期对爆破作业人员进行安全教育和培训，提高其安全意识和操作技能。
2. 新入职的爆破作业人员必须经过岗前培训，考核合格后方可上岗。
3. 爆破作业人员应定期参加复训，确保其安全知识和技能始终符合要求。
1 穿孔爆破金属露天矿采场内的矿岩，一般很难直接用采掘设备将它们从整体中分离出来，必须经过预先破碎。
破碎矿岩的手段，主要是借助于穿孔爆破工作。
部分经过破碎的矿岩，因破碎块度不符合要求，还需要进行二次破碎工作，以保证后序工艺的顺利进行。
此外，穿孔爆破方法、参数选择、爆堆形状和尺寸等，亦对采装、运输（尤其铁路运输）工作等产生很大影响。
因此，钻孔爆破工作通常是影响露天矿生产的一个重要工艺环节。
在露天矿生产过程中，穿孔爆破费用约占生产总费用的20~30％，对矿石的开采成本影响较大。
因此，不断改善穿孔爆破技术，加强穿孔爆破组织管理，提高穿孔爆破效率，为后序工艺创造良好的工作条件，对强化露天开采，降低矿石成本，提高露天开采的经济效益等，都具有重要的意义。
1.1 穿孔工作1.1.1 岩石的可钻性露天矿穿孔工作，就是在露天采场矿岩体中钻凿炮孔。
穿孔作业是繁重的，昂贵的生产过程，特别是在难钻和极难钻的坚硬岩石中更是如此。
穿孔效率取决于钻机的钻进速度，而钻速则受岩石可钻性的影响。
所谓岩石的可钻性，是指在钻具的作用下，岩石破碎的难易程变。
它主要取决于钻具的类型，同时还取决于岩石自身的物理力学特性等。
确定岩石的可钻牲，是为了合理选择和使用钻头，确定钻孔参数，为预测钻头寿命提供科学依据；同时还可作为选择穿孔设备、制定穿孔作业计划以及拟定穿孔定额指标的参考。
国内外有关部门，大都对岩石的可钻性进行了试验研究，并建立了岩石可钻性的分级指标。
影响岩石可钻性的岩石物理为学性质，有岩石的硬度、强度，韧性、塑性和磨蚀性等。
测定岩石的可钻性，苏联广泛采用史氏（JI.A.史列伊涅尔）岩石硬度测定分级法；美国德雷塞钻具公司采用莫利斯方法（即在静压试验中，当钻齿压力达到临界压力之前，钻齿对岩块的实际压入深度与临界压力之比，作为岩石可钻性指标）；我国矿山用普氏岩石坚固性系数进行岩石分组。
冶金部1980年6月鉴定通过的按凿碎功比耗确定岩石可钻性分级指标，适用于冲击式钻机。
苏联学者B.B.里热夫斯基用岩石的钻进难度相对指标ПZ做为岩石可钻性的物理力学基础，其值可用来确定在外力作用下岩石的相对阻力。
∏值时，考虑了以下几点：在确定z1）穿孔时，压力和剪切力具有决定的意义。
冲击式钻进时，岩石以压力破坏为主；回转式钻进时，岩石以剪切力破坏为主。
2）确定钻速时，岩体的裂隙度可忽略不计，只是在确定岩石坚固性时才考虑。
3）在穿孔过程中，只有及时排出孔内岩碴才能继续破坏岩石，所以在评价可钻性时，还必须考虑岩石的容重γ。
由此，岩石的可钻性指标ПZ值可用以下经验公式确定ПZ=0.7γ+0.007（σY+στ）/105（1-1）式中：σY、στ——分别为压应力和剪应力（大于相应的岩石抗压强度和抗剪强度），Pa；γ——岩石容重，kg/dm3。
∏值，按岩石可钻性分为5个等级，25个类别，即根据z∏=1~5），类别：1，2，3，4，5；Ⅰ级——易钻的（z∏=5.1~10），类别：6，7，8，9，l0；Ⅱ级——中等难钻的（z∏=10.1~15），类别：11，12，13，14，15；Ⅲ级——难钻的（z∏=15.1~20），类别：16，17，18，19，20；Ⅳ级——很难钻的（z∏= 20.1~25），类别：2l，22，23，24，25。
Ⅴ级——极难钻的（z∏>25时，属于级外，指标z对于具体的矿山地质条件，可参考指标ПZ来确定钻机的功率，参数和钻进速度的计算。
1.1.2 穿孔方法及其分类露天矿目前使用的穿孔方法，按钻进或能量利用方式，可分为机械穿孔和热力穿孔两大类。
除火力钻机为热力穿孔外，其它钻机均属于机械穿孔。
在机械穿孔中，有牙轮钻机、潜孔钻机、钢绳冲击式钻机以及凿岩台车之分。
目前国内外穿孔设备的发展趋势是，大型露天矿多以重型牙轮钻机（钻孔直径D ≥250~380m m ）为主要穿孔设备；中小型露天矿则多以轻型牙轮钻机和潜孔钻机（D ≤200mm ）为主。
火力钻机仅适用于极坚硬的铁燧岩类及石英岩类为主的露天矿，且穿孔成本较高。
表1-1为苏联英古列茨露天矿在f=18~20的磁铁石英岩中牙轮钻机与火力钻机的比较。
从表中可以看出，牙轮钻机已能够完全取代火力钻机，故目前国内外应用火力穿孔的露天矿不多。
这种钻机在我国露天矿（除煤矿外）其数量还不到钻机总量的15%，且早巳停止生产。
此外，化学穿孔、超声波穿孔以及高压水力穿孔等新型钻机尚在研制之中。
未来新型高效率钻机的出现，将对加速露天矿建设，打破长期穿孔爆破滞后于其它生产工艺的被动局面具有十分重要的意义。
1.1.3 牙轮钻机牙轮钻机是一种高效率的穿孔设备，它可以用于钻凿各种硬度的矿岩。
目前，国外大型露天矿大多以牙轮钻机作为主要穿孔设备。
自70年代以来，我国不少大型露天矿，采用进口或国产牙轮钻机进行穿孔作业，取得了显著的效果。
国内外的应用实践表明，牙轮钻机具有以下明显的优越性：穿孔效率：比潜孔钻机高2~3倍，比冲击式钻机高3~5倍；钻机作业率：比潜孔钻机高15~45%，比冲击式钻机高50~110%；工人劳动生产率：比潜孔钻机高2~3倍，比冲击式钻机高3~4倍；穿孔成本：比潜孔钻机低15~25%，比冲击式钻机低10~30%。
牙轮钻机的主要缺点是：机身重，设备昂贵。
在牙轮钻机的穿孔成本中，钻头费用约占40~50%。
因此，加强对钻头的研究，提高钻头质量，延长钻头的使用寿命，是进一步提高牙轮钻机穿孔效率，降低穿孔成本的重要途径。
牙轮钻机是通过回转机构带动钻头回转，借助加压机构给钻头施加轴向压力（一般约为300~600kN ），由这种动压和静压产生的应力使岩石破碎（剪碎或压碎），同时通过压缩空气冷却钻头并将孔底岩石碎屑吹出孔外以形成钻孔的机械。
因此，牙轮钻机的作业特征是钻头轴压力、回转速度以及排除岩碴和冷却钻头的压气消耗量之间的有机配合。
牙轮钻机的钻进速度可用以下经验公式近似计算：按里氏岩石可钻性分级其钻速为2195.5D Pn v z ∏= （1-2） 按普氏岩石坚固性系数分级其钻速为 1383.0fD Pn v = （1-3） 式中：v ——牙轮钻机的机械钻进速度，cm/min ；P ——轴压力，kN ；N ——钻头转速，r/min ；z ∏——岩石可钻性指标；f ——岩石坚固性系数；D 1——钻头直径，cm 。
式（1-2）和（1-3）中的计算值，仅能作为计算时的参考值，因为在上述两大的计算中，均未考虑岩石的韧性和磨蚀性，同时也由于岩层不均质、有节理以及钻进参数变化等影响而产生误差。
牙轮钻机台班生产能力为A6.0（1-4）η=vT式中：A——钻机台班生产能力，m/台·班；T——班工作时间，h；v——钻机机械钻速，cm/min；η——工作时间利用系数。
从总体看，影响于牙轮钻机生产能力的因素是钻速v和工作时间利用系数η，但从式（1-2）和（1-3）可知，钻速又和设备性能及岩石性质有关。
（1）轴压力P轴压力P与钻速v大致成正比，但却不是严格的线性关系，具体取决于钻头单位面积上的作用力P/F（F——钻头与岩石的接触面积）和岩石的抗压强度σY之间的关系。
从图1-1中轴压力P与钻速v的关系曲线可以看出：①当轴压力P很小，P/F大大低于σY时，岩石仅以表面磨蚀的方式破碎。
此时，轴压力P 与钻速v呈线性关系（图中ab段）。
②随着轴压力P的增加，虽然P/F还小于σY，但因钻头轮齿多次频繁冲击岩石，使岩石产生疲劳破坏，出现局部的体积破碎。
此时，钻速随轴压力P的m次方而变化，硬岩时1.25≤m≤2，软岩时m<3（图中bc段）。
图1-1 轴压力P与钻速v的关系③当轴压力P增大到P/F=σY后；岩石被压碎或剪碎而产生体积破碎，此时的穿孔速度快、钻头寿命高（图中cd段）。
④当轴压力P选到极限轴压力P k即达到d点后，钻头轮齿整个被压入岩石，牙轮体与岩石表面接触，即使再增大轴压力，钻速也不会再提高（图中de段）。
因而d点也就是牙轮钻机最大而有效的轴压力值。
轴压力大小的选取，主要根据岩石的物理力学性质，钻头承载能力和钻机的技术性能。
根据国内外实践经验，随着岩石性质的不同，加在每厘米钻头直径上的轴压力如表1-2所示。
表1-2 不同岩性条件下每厘米钻头所需合理轴压力值苏联学者里热夫斯基认为，随着钻头直径的增加，加在每厘米钻头直径上的轴压力亦应增加。
表1-3为里氏根据岩石的可钻性，列出了不同钻头直径所需的单位轴压力值。
表1-3 牙轮钻孔的单位轴压力（2）转速n从式（1-2）和（1-3）中可以看出，转速n和钻速v之间成正比关系。
其实，它们之间也不是一个简单的线性关系，如图1-2所示。
图1-2 转速n对钻速v的影响图中曲线1表示当轴压力P较小时转速n与钻速v的关系。
这时，由于轴压力不足，岩石受牙轮齿摩擦、刮削作用而疲劳破碎，随着转速n的增加，钻速v也相应加大，两者近似地呈直线关系。
图中曲线2表示轴压力P增大后，转速n与钻速v的关系。
此时岩石呈体积破碎，开始时随着转速n的增大钻速v也提高，但当超过极限转速n J后，钻速v却随转速n的增加而降低。
这是因为转速n太高时，轮齿与孔底岩石的作用时间太短（小于0.02~0.03s），未能充分发挥轮卤对岩石的压碎作用。
此外，由于转速n过高，也会加速钻头的磨损和钻机的震动，给穿孔工作带来不良影响。
实际生产中，对软岩常选用80~120r/min的转速，中硬岩石用60~100r/min，硬岩用50~80r/min，小于50r/min的转速，常在钻机开孔时使用。
图中曲线3表示轴压力P继续增大后转速n对钻速v的影响，其情况和曲线2相似。
从曲线1，2，3之间的关系可以看出，钻速v受轴压力P及转速n两者的综合影响，需要统筹考虑。
牙轮钻机在穿孔中存在两种工作制度，即①强制钻进。
即采用高轴压（300~600kN）和低转速（150r/min以内）；②高速钻进。
即采用低轴压（100~200kN）和高转速（300r/min）。
显然，无论从合理利用能量还是从提高钻头、钻机的使用寿命来衡量，高速钻进的工作制度有很大缺点，从图1-3钻速、钻头寿命与转速的关系曲线中可以看出，提高转速将是在牺牲钻头寿命的情况下提高穿孔速度的，这常常会导致单位穿孔费用的提高，特别是在钻头费用占穿孔总费用40%以上的硬岩中钻进更是如此。
基于上述原因，我国生产的牙轮钻机，正是沿着强制钻进这条途径发展的。
日前矿山使用的国产YZ型及KY型等中、重型牙轮钻机，其轴压力大都在300~550kN之间，而转速大多控制在100r/min以内。
图1-3 牙轮钻机钻速v 、钻头寿命s 和转速n 的关系曲线1-边度，2-钻头寿命（无润滑时）3-钻头寿命（有润滑时）（3）排碴风量Q式（1-2）和（1-3）是在及时排碴、没有重复破碎的前提下得出的。
为了彻底排碴，要求有足够的风量，使孔壁与钻杆之间的环形空间形成适宜的回风速度，从而对岩碴颗粒产生一定的升力以排除出孔。
