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地大凿岩爆破课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握地大凿岩爆破的基本概念，如凿岩原理、爆破技术等；2. 使学生了解地大凿岩爆破工程的安全知识，包括安全距离、爆破器材的使用与保管等；3. 引导学生掌握地大凿岩爆破过程中的环境保护措施，降低工程对环境的影响。
技能目标：1. 培养学生运用地大凿岩爆破技术进行岩石开挖的能力；2. 提高学生在实际工程中分析和解决地大凿岩爆破问题的能力；3. 培养学生进行团队协作，进行安全、高效的凿岩爆破作业。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对地大凿岩爆破工程的责任感，认识到工程对社会经济发展的重要作用；2. 激发学生对地大凿岩爆破领域的兴趣，引导他们探索岩石开挖技术的新发展；3. 强化学生的安全意识，让他们明白在凿岩爆破过程中遵守规程、保护环境的重要性。
本课程针对高中年级学生，结合地大凿岩爆破领域的知识，旨在提高学生的理论素养和实践能力。
课程性质为理论与实践相结合，强调在实际工程中的应用。
在教学过程中，需关注学生的个体差异，充分调动他们的学习积极性，注重培养他们的动手操作能力和团队协作精神。
通过本课程的学习，使学生能够达到以上课程目标，为未来从事相关领域工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 凿岩原理及设备：讲解岩石的性质、凿岩工具的类型及工作原理，使学生了解凿岩设备的选择与使用方法。
关联教材章节：第一章《凿岩基本原理》。
2. 爆破技术及材料：介绍爆破的基本概念、爆破器材的种类及性能，使学生掌握爆破技术的应用及安全操作。
关联教材章节：第二章《爆破器材与工艺》。
3. 爆破设计与计算：讲解爆破参数的设计方法，培养学生进行爆破方案设计和计算的能力。
关联教材章节：第三章《爆破设计与计算》。
4. 凿岩爆破施工工艺：介绍岩石开挖的施工流程、施工方法及注意事项，提高学生实际操作能力。
关联教材章节：第四章《凿岩爆破施工技术》。
5. 安全管理与环境保护：讲解凿岩爆破工程的安全知识、环境保护措施，强化学生的安全意识和环保意识。
张屯煤矿12月份凿岩机司机实操培训教案第一课日期：2011年12月8日本次课题：凿岩机操作的注意事项讲课人：葛卫军授课地点：401会议室教学目的及要求：通过现场讲课，使职工能正确的操作设备，提高职工们的实际操作能力，做到安全作业，达到安全生产的目的。
教学内容：凿岩机操作的注意事项1、风动凿岩机使用时，要求凿岩机进风口处压缩空气干燥，风压应保持500KPa最低不得低于400KPa要求使用洁净的软水，在不得已使用酸性或碱性水时，凿岩机工作完毕后应即时注入一些润滑油，关水空运转稍许时间。
2、启用新机器时要进行清洗重装，重装后都要开一下空车，检查运转是否正常。
但空车时间不能超过2~3mi n.•时间过长，气缸气垫区温度过高，容易产生研缸现象。
3、做好管道清洗和例行的拆卸检修工作，是机器经常处于良好的工作状态，并应经常注意加润滑油，严禁无油作业。
4、操作上应注意先开风后开水，先关水后关风，并注意水压应低于风压，防止水倒流凿岩机气缸内部，破坏机器正常润滑，影响机器正常运转5、当凿岩机卡纤器转动很慢时，应立即通过调压阀减少气腿的轴退力。
如出现纤杆已不转，经减小气腿轴向推力无效时，应立即停止凿岩，消除卡纤故障后再进行凿岩。
6、经常观察机器的排粉情况，气腿凿岩机不允许拆出水针作业, 或打干眼。
7、伸缩式凿岩机向上作业时，注意沿钎子流下来的岩浆不得接近纤套，其间距至少需20mm否则，即为吹扫力不足，此时应按程序检查纤套上的吹气孔是否通畅。
8伸缩式凿岩机向上作业时，除遵守一般凿岩工作的安全技术外，还应特别注意钎子的突然折断，防止工伤事故，并严禁长时间全速空转，拔纤时应开小车。
9、工作完毕后，关闭水阀以小风让凿岩机短时间空运转，排除积水，防止锈蚀。
10、对导轨式凿岩机，当打完一根纤后，应停风，再打反转卸纤尾。
反转卸纤时，应开小风。
如从正转马上变反转，由于惯性产生很大的冲击，会降低回转爪的螺旋棒的使用寿命。
11、凿岩及较长的时间停止使用时，应及时将其拆洗干净，并涂上防锈油，放干燥处保存。
液压凿岩机课程设计液压凿岩机主要由冲击机构、回转机构、钎尾反弹吸收装置组成。
冲击机构：冲击机构是冲击作功的关键部件，它由缸体、活塞、换向阀、蓄能器等主要部件和导向与封闭装置等组成。
液压凿岩机现在主要有两种结构：单面回油前腔常压油型和双面回油型液压凿岩机。
双面回油型的主要优点是：活塞形状最为合理，有利于提高活塞与钎具的寿命，增强破岩效果；排油时间长，回油管中峰值流量较小，减少了回油阻力和压力脉动；采用较高的压力油，供油流量较小，可使各方面的尺寸小一些。
缺点是：阀和缸体结构复杂、工艺性差、要求加工精度高；回程制动阶段前腔可能有吸空现象；采用高压油需要加强密封。
故只有加工设备与技术等个方面能够保证，此方案才可行。
前腔常压油型的优点是：结构简单、工艺性好、制造成本低、回程制动阶段无吸空现象。
缺点是：活塞形状不如双面回油型好、排油时间较短、回油管中峰值流量大、回油阻力和压力波动较大（此缺点可用回油蓄能器来减少其影响）。
本设计采用单面回油前腔常压油型。
活塞冲击机构的主体。
设计的已知参数是冲击能E=90J和冲击频率f=50Hz,由用户或生产需要而定。
需要设定的参数是冲击末速度v和供油压力p。
根据我国目m前钎尾允许应力计算，v一般不大于10m/s,国外也不大于12m/s。
供油压力各m厂家根据自己的情况，选择是不同的。
有的采用较高压力，这样容易在小流量下得到较高的冲击能，使机器、管路和泵等尺寸小些，但对加工精度和密封要求高。
有的采用较低压力，虽然供油流量大些，但加工与密封要求较低，维修性好。
我国目前自己研制的液压凿岩机多选择较低压力，一般在（10-15）Mpa。
本次设计中选用v=9 m/s，P=14Mpa。
m根据理论分析和试验研究，缓和的入射波形比陡起的有较高的凿入效率。
因此，细长活塞比短粗活塞凿入效率要高。
这也是液压凿岩机优于气动凿岩机的理论根据。
活塞是主要传递冲击能量的零件，其形状对传递能量的破岩效果有较大的影响。
第十一单元凿岩机械【学习目标】本单元由两个课题组成。
通过本单元的学习，学生应能够说出凿岩机和凿岩台车在煤矿生产中的作用，掌握凿岩机和凿岩台车的工作过程和结构组成，了解凿岩机和凿岩台车的操作要领和操作方法。
课题一凿岩机【任务描述】目前，煤矿巷道掘进工艺有钻（眼）爆（破）法和掘进机法两种。
钻爆法首先在工作面钻凿有规律的炮眼，在炮眼内装上炸药进行爆破，然后用装载机械把爆破下来的煤、岩装入矿车运出工作面。
掘进机法没有钻眼爆破工序，直接利用掘进机上的的刀具破落工作面上的煤、岩石，形成所需断面形状的巷道，同时将破落下来的煤、岩装入矿车或运输机运走，实现落、装、运一体化。
本课题要求学生掌握我国煤矿常用凿岩机的类型、结构和工作原理。
【知识学习】一、凿岩机的类型冲击式钻眼法使用的是凿岩机，凿岩机适宜在中等坚硬和坚硬的岩石上钻凿炮眼。
除用于煤矿的巷道掘进外，也是金属矿、铁路、公路、建筑、水利工程中的重要凿岩工具。
凿岩机按动力分为气动式（也称风钻）、电动式、内燃式和液压式，如图11-1所示；按支承和推进方式分为手持式、气腿式、伸缩式和导轨式；按冲击频率为分低频、中频和高频三种。
冲击频率在2000次/min以下的为低频，2000～2500次/min为中频，高于2500次/min为高频。
图11-1 典型凿岩机a—气动式凿岩机b—电动式凿岩机c—内燃式凿岩机d—液压式凿岩机二、凿岩机工作原理1．凿岩机工作原理凿岩机按冲击破碎原理进行工作，它主要由冲击机构、转钎机构、除粉机构和钎子等组成，在工作时需完成两个基本动作，即击钎和转钎。
如图11-2所示，凿岩机工作时，作高频往复运动的活塞a（冲击锤），不断地冲击钎子2尾端，在冲击力的作用下，冲击一次，使钎子的钎刃将岩石压碎并凿入一定深度，形成一道凹痕Ⅰ-Ⅰ。
活塞带动钎子在返回行程时，在转钎机构的作用下，使钎子回转一定角度β1，然后再次冲击钎尾，又使钎刃在岩石上形成第二道凹痕Ⅱ-Ⅱ。
矿山机械设计课程设计思路一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握矿山机械设计的基础理论知识，如机械结构、工作原理及设计规范；2. 使学生了解矿山机械设备的常见类型、性能参数及其在矿山工程中的应用；3. 引导学生了解矿山机械设计的相关国家标准和行业规定。
技能目标：1. 培养学生运用CAD等软件进行矿山机械零部件设计的能力；2. 培养学生分析矿山机械故障原因并制定相应改进措施的能力；3. 提高学生团队协作、沟通表达及解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对矿山机械设计专业的热爱，激发学习兴趣；2. 培养学生严谨、务实的学习态度，注重实践与创新；3. 增强学生的安全意识，了解矿山机械在保护矿产资源、环境保护等方面的重要性。
课程性质：本课程为专业性较强的实践课程，以理论知识为基础，注重培养学生的实际操作能力和创新能力。
学生特点：学生具备一定的机械基础知识和动手能力，但对矿山机械设计方面的知识掌握有限，需要系统学习和实践。
教学要求：结合学生特点，采用案例教学、实践教学等教学方法，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和综合素质。
通过课程目标的分解，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 矿山机械设计基础理论：- 机械结构设计原理；- 矿山机械工作原理；- 矿山机械设计规范及标准。
2. 矿山机械设备类型及性能参数：- 常见矿山机械设备介绍；- 设备性能参数分析；- 设备在矿山工程中的应用案例。
3. 矿山机械设计方法与步骤：- 设计方法及设计流程；- CAD软件在矿山机械设计中的应用；- 矿山机械设计中的创新思维。
4. 矿山机械设计实践：- 零部件设计与绘制；- 故障分析与改进措施；- 设计方案的优化与评价。
5. 矿山机械设计案例分析：- 国内外典型矿山机械设计案例；- 案例分析与讨论；- 案例在实际设计中的应用启示。
教学内容安排与进度：第1-2周：矿山机械设计基础理论；第3-4周：矿山机械设备类型及性能参数；第5-6周：矿山机械设计方法与步骤；第7-8周：矿山机械设计实践；第9-10周：矿山机械设计案例分析及总结。
岩土钻掘工程课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解岩土钻掘工程的基本概念，掌握钻掘施工的原理及方法。
2. 使学生了解岩土钻掘工程中涉及到的土力学、岩石力学基础知识，并能运用这些知识分析工程问题。
3. 引导学生掌握岩土钻掘工程中常用的设备、工具及其性能参数。
技能目标：1. 培养学生运用岩土钻掘技术解决实际工程问题的能力，能够根据地质条件选择合适的钻掘工艺和设备。
2. 提高学生运用专业知识进行岩土钻掘工程设计与施工方案制定的能力。
3. 培养学生通过查阅资料、团队协作等方式获取和整合信息的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对岩土钻掘工程的兴趣，培养其热爱专业、勇于探索的精神。
2. 培养学生的安全意识，使其明白遵守工程规范的重要性，树立正确的职业道德观念。
3. 引导学生关注环境保护，认识到岩土钻掘工程对环境的影响，培养其绿色施工的观念。
本课程针对高年级学生，结合学科特点和教学要求，将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
通过本课程的学习，使学生能够在理论知识与实践技能方面得到全面提升，为未来从事岩土钻掘工程领域工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 岩土钻掘工程概述- 钻掘工程的基本概念- 岩土钻掘工程的应用领域2. 岩土钻掘施工原理- 钻掘施工的基本原理- 钻掘施工中的力学原理3. 岩土钻掘工程地质条件分析- 地质条件对钻掘工程的影响- 岩土工程地质分类及特点4. 岩土钻掘常用设备与工具- 钻机、钻具及其性能参数- 钻掘施工中常用的辅助设备5. 钻掘工艺及施工技术- 常见钻掘工艺方法及特点- 钻掘施工中的技术要点6. 岩土钻掘工程设计与施工方案制定- 工程设计的基本原则与要求- 施工方案的制定与优化7. 岩土钻掘工程实例分析- 实际工程案例介绍- 案例分析及启示教学内容根据课程目标进行科学性和系统性组织，确保学生能够掌握岩土钻掘工程的基本理论、实践技能和工程应用。
本教学大纲明确教学内容安排和进度，与教材章节相对应，便于教师教学和学生学习。
凿岩爆破课程设计学院：国土资源工程学院专业：采矿工程年级： 201 级学生姓名：学号：指导教师：日期： 2014年12月18日昆明理工大学国土资源工程学院资开系设计一：露天台阶深孔爆破设计一、工程概况某石灰石矿山采区离民宅最近距离约300m。
该矿山采用露天深孔开采方式，穿孔用KQGS-150潜孔钻机穿孔，钻孔直径均为165mm，深孔爆破，台阶高度为15m，爆破采用塑料导爆管毫秒雷管分段起爆，主要采用硝铵炸药爆破。
随着水泥产销量的不断增加，石灰石需求量为年产480万吨(矿石200万立方米)。
因此，为减小爆破振动，保证居民的生活稳定，同时，又不要影响采矿强度和矿山中长期生产计划。
二、设计要求(1)进行露天深孔台阶爆破设计；(2)提出降低爆破振动的技术措施。
三、爆区地形、地貌及地质条件矿区位于离民宅较远的位置且交通便利，地质主要以岩石为主，有稀疏的植被，岩石裸露在外，容易开采，无地下水干扰。
就是附近300米有村落，开采不能影响居民区。
三、设计依据1、凿岩爆破工程教材；2、矿区地形简易平面图及有关文件资料；3、国家颁布的有关技术及安全规范文件；4、《爆破安全规程》<GB6722-2003> ；5、《民用爆炸物品安全管理条例》（国务院第446号令）。
四、爆破参数的确定及装药结构kg/m3；装药密度ρt/m3；孔深装药系数τ取0.7；超深h=10d=10×0.165=1.65m；孔深l=H+h=16.65m；钻孔邻近密度系数m，其值通常>1.0，取1.2。
台阶坡面取70度。
×3、排距：b=asin60o×sin60o×m6、台阶上眉线至前排孔口距离bc=Wd-Hcotα=°7、炮孔总数：已知矿山年产量为200万m3，若扣除休息日且4天一次爆破循环周期，则一年可以进行80次爆破，每次爆破量为：2000000÷80=25000m3即N=（25000÷15）÷×5.8）=44孔8、单孔装药量：第一排孔：Q1=qa W d H×××÷其他排孔：Q2 =KqabH （K取1.2）×××××××二次破碎药量：Q3=25000×5%×÷五、钻孔及布孔待爆区已形成完整的台阶，工作面较宽，爆破环境较好，钻孔前稍加清除岩基表面的覆盖层，平整岩基表面利于钻孔机定位及防止钻孔时堵塞炮孔，提高成孔率。
矿山机械课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解矿山机械的基本概念，掌握不同类型矿山机械的结构组成及工作原理。
2. 学生能够了解矿山机械在使用过程中的安全操作规程和维护保养知识。
3. 学生掌握矿山机械在矿山开采中的实际应用，了解其在矿业生产中的重要性。
技能目标：1. 学生能够运用所学的知识，分析矿山机械的优缺点，并针对具体问题提出改进方案。
2. 学生具备一定的矿山机械操作能力，能够进行矿山机械的模拟操作。
3. 学生能够通过查阅资料，收集矿山机械的相关信息，提高信息处理能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对矿山机械的兴趣，激发他们学习相关知识的热情。
2. 增强学生的安全意识，让他们明白遵守操作规程的重要性。
3. 培养学生团队合作精神，提高沟通与协作能力，使他们能够在团队中发挥积极作用。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在帮助学生在掌握矿山机械基本知识的基础上，提高实际操作能力和解决问题的能力。
课程目标具体、可衡量，便于教学设计和评估。
在教学过程中，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，培养他们的创新思维和动手能力。
二、教学内容1. 矿山机械概述- 矿山机械的定义、分类及发展历程。
- 教材第二章第一节：矿山机械基本概念。
2. 矿山机械结构及工作原理- 针对不同类型的矿山机械，分析其结构组成及工作原理。
- 教材第二章第二节：矿山机械结构及工作原理。
3. 矿山机械安全操作与维护保养- 安全操作规程及注意事项。
- 维护保养方法及周期。
- 教材第二章第三节：矿山机械安全操作与维护保养。
4. 矿山机械在实际应用中的案例分析- 分析矿山机械在矿山开采中的应用案例。
- 教材第二章第四节：矿山机械应用案例分析。
5. 矿山机械操作模拟与实践- 组织学生进行矿山机械操作模拟训练。
- 教材第二章第五节：矿山机械操作与实训。
6. 矿山机械发展趋势及创新- 了解矿山机械行业的发展趋势。
- 探讨矿山机械的创新方向。
液压凿岩机课程设计液压凿岩机主要由冲击机构、回转机构、钎尾反弹吸收装置组成。
冲击机构：冲击机构是冲击作功的关键部件，它由缸体、活塞、换向阀、蓄能器等主要部件和导向与封闭装置等组成。
液压凿岩机现在主要有两种结构：单面回油前腔常压油型和双面回油型液压凿岩机。
双面回油型的主要优点是：活塞形状最为合理，有利于提高活塞与钎具的寿命，增强破岩效果；排油时间长，回油管中峰值流量较小，减少了回油阻力和压力脉动；采用较高的压力油，供油流量较小，可使各方面的尺寸小一些。
缺点是：阀和缸体结构复杂、工艺性差、要求加工精度高；回程制动阶段前腔可能有吸空现象；采用高压油需要加强密封。
故只有加工设备与技术等个方面能够保证，此方案才可行。
前腔常压油型的优点是：结构简单、工艺性好、制造成本低、回程制动阶段无吸空现象。
缺点是：活塞形状不如双面回油型好、排油时间较短、回油管中峰值流量大、回油阻力和压力波动较大（此缺点可用回油蓄能器来减少其影响）。
本设计采用单面回油前腔常压油型。
活塞冲击机构的主体。
设计的已知参数是冲击能E=90J和冲击频率f=50Hz,由用户或生产需要而定。
需要设定的参数是冲击末速度v和供油压力p。
根据我国目m前钎尾允许应力计算，v一般不大于10m/s,国外也不大于12m/s。
供油压力各m厂家根据自己的情况，选择是不同的。
有的采用较高压力，这样容易在小流量下得到较高的冲击能，使机器、管路和泵等尺寸小些，但对加工精度和密封要求高。
有的采用较低压力，虽然供油流量大些，但加工与密封要求较低，维修性好。
我国目前自己研制的液压凿岩机多选择较低压力，一般在（10-15）Mpa。
本次设计中选用v=9 m/s，P=14Mpa。
m根据理论分析和试验研究，缓和的入射波形比陡起的有较高的凿入效率。
因此，细长活塞比短粗活塞凿入效率要高。
这也是液压凿岩机优于气动凿岩机的理论根据。
活塞是主要传递冲击能量的零件，其形状对传递能量的破岩效果有较大的影响。
从波动力学理论可知，活塞直径越接近钎尾的直径越好，且在总长度上直径变化越小越好。
表2-1为气动和液压凿岩机两种活塞直径的效果比较。
由图可知，活塞重量只差19%，可是输出功率则相差一倍，而钎杆内的应力峰值则减少了20%。
只从这点出发，可知液压凿岩机的活塞断面变化越小，且细长，是最理想的活塞形状。
具体设计时应遵守以下原则：1.活塞应为细长形，并减少不必要的断面变化，以利于提高能量传递效率和提高钎具寿命；2.活塞冲击头的面积应尽量与钎尾端部的面积相等或接近，并要有一定的锥部长度，以利于冲击波的传递；3.要保证活塞全程及超行程时不致损伤两端密封结构；4.设计好防空打油垫尺寸及活塞各段的封油长度；5.一般货代与缸体的配合间隙为0.05-0.08；活塞与支承套的配表2-1 两种活塞直径效果的比较项目气动活塞液压活塞差值百分比活塞重量/kg冲击末速度/(m/s)冲击能/N.m冲击频率/bpm输出功率/kw钎杆中的应力峰值/Mpa7.99.83791648103449.410.0470260020278+19%-+24%+58%+100%-20%合间隙为0.03-0.05.在加工质量和过滤精度能保证的情况下，间隙可选小一些。
根据以上原则本次设计的活塞形状如图2-2；图2-2 活塞活塞行程调节装置为了适应钻凿不同性质的岩石，许多液压凿岩机的性能参数都是可以调节的。
现在主要应用活塞行程调节装置来改变活塞的行程，以得到不同的冲击能和冲击频率。
这样一台液压凿岩机可适应多种情况的岩石，大大提高了液压凿岩机的使用范围。
各型液压凿岩机的行程调节装置的具体结构是不同的，但原理基本上是一样的。
行程调节装置的工作原理见图2-3。
在行程调节杆上沿轴向铣有3个长度不等的油槽，沿圆周它们互差120度。
当调节杆处于图2-3b所示位置时，反馈孔A通过油道与配留阀阀芯的左端面相通，一旦活塞回程左凸肩越过反馈孔A，活塞前腔高压油就通过阀芯的左端面，同时，活塞右侧封油面也刚好封闭了阀芯右端面与高压油相通的油道，并使其与系统的回油相通，这样阀芯在左端面高压油的作用下，迅速由左位移到右位，于是活塞前腔与回油相通，而后腔与高压油相通，活塞由回程加速度转为回程制动。
由于反馈孔A是三个反馈孔最左端的一个，所以这种情况下活塞运动的行程最短，输出冲击能最小而频率最高。
当调节杆处于图2-3c所示位置时，反馈孔A被封闭，活塞行程越过反馈孔A并不能将系统的高压油引到阀芯左端面，因而不会引起换向阀换向，只有当活塞越过反馈孔B 时，阀芯左端面才与高压油相通，使阀芯换向，动作同前。
此时活塞行程较前者为长，因此冲击能较高而频率则较低。
当调节杆处于图2-3d所示的位置时，反馈孔A和B都被封闭，只有当活塞回程越过反馈孔C时才能引起阀芯换向。
在这种情况下，活塞行程最长，冲击能最大，冲击频率最低。
1-调节杆 2-缸体 3-活塞 4-阀芯 5-蓄能器图 2-3 液压凿岩机行程调节原理活塞轴向推力的计算由凿岩原理可知，为了取得较高的凿入效率，钎头必须与孔底岩石有良好的接触。
因此，必须对凿岩机施加轴向推力，这个力也就作用在了活塞上。
钻孔时，如推力过大，势必压迫钎杆使它转动困难，这既增加了回转阻力，又增加了钎头机重 /kg 冲击功率 /kw 冲击频率 /Hz回转速度 （r/min ）最大转矩 /N.m 冲击压力 /Mpa 395.55035017517的磨损；推力过小，则钎头跳离眼底，凿碎效率就低。
因此，为使活塞冲程时， 钎头始终与岩石接触，应用动量定理可得最小轴向推力F （N ）pzt v F M )1(mvm++=ε （2-1）式中 m ---活塞质量（kg ）；m v ---活塞冲程最大速度（m/s ）； ε ---反弹系数；M ---机体质量（kg ）；z v ---钎具一次冲击的前进末速度（m/s ）； p t ---活塞冲程时间（s ）。
最优轴向推力op F (N)还应包括克服摩擦力f F （N ）和凿岩机自重力等。
αsin G F F F f op ++= （2-2） 式中 G---凿岩机自重力（N ）；α—炮孔倾角，向上倾斜取正值，向下倾斜取负值。
式（2-1）中z v 和ε是与岩石性质、活塞形状、钎头结构等多种因素有关，故不易确定，最容易确定的是凿岩机的冲击频率f(T 1f =,T t p α=，α—运动学特征系数，T —活塞运动一个周期的时间)和m v m （mE v m 2=，E —凿岩机的冲击能），故一般可将式（2-2）写为：Em K F R 2f = （2-3） 式中 f---凿岩机冲击频率（Hz ）； E---凿岩机的冲击能（J ）；R K ---计算最优轴向推力的修正系数。
R K 的取值一般为1.5-2.3，这是对气动凿岩机而言。
根据笔者在实验室的他、液压凿岩机试验台上的试验，R K 值在3.3左右，这里取R K =3.3。
把f=50Hz ，E=90J ，m=9.4kg 代入式（2-3）中得，F=6787N换向阀结构液压凿岩机的换向阀有多种多样的形式，概括起来有套阀和芯阀两大类，芯阀按形状又可分为柱状阀和筒状阀。
对三种换向阀的分析比较见表2-2。
对换向阀的要求是：阀芯的响应速度快，过渡时间短，过渡冲击小，控制能量消耗少。
具体设计时应遵守以下原则：1.阀芯两端受力应始终处在平衡状态，以保证阀芯稳定在冲程或回程配油位置。
2.在保证阀口全流量时不致有过大阻力的情况下，行程尽可能短些，重量尽可能轻些，以减少耗油量和提高换向速度。
3.要保证最小封油长度和进入缓冲油垫的长度。
4.保证阀芯两端面积满足参数计算的要求。
5.阀芯径向最薄部位不小于2mm。
表2-3 三种换向阀比较类型柱状阀筒状阀套阀结构特点有单独阀体，阀芯在阀体内运动配油有单独阀体，阀芯在阀体内运动配油只有一个套阀，套在活塞上与活塞作同轴运动配油结构复杂性是一个部件，由多个零件组成，结构复杂是一个部件，由多个零件组成，结构复杂只有一个套阀零件，结构简单，整机尺寸紧凑耗油量、漏损按本身要求定尺寸，故尺寸小，耗油量和漏损较小尺寸稍大，耗油量和漏损比柱状阀略大受活塞的制约，尺寸较大，耗油量及漏损稍大工艺性加工精度、表面粗糙度要求高，加工难度较大，油路比较复杂加工精度、表面粗糙度要求高，加工难度稍好，油路比较复杂套阀本身加工工艺性好，缸体加工难度较大适应性可制成三通或四通阀可制成三通或四通阀只能制成三通阀，适用单面回油的机型前腔常压油型液压凿岩机是利用差动活塞的原理，故只需用三通滑阀，而双面回油型液压凿岩机则必须采用四通滑阀。
三通滑阀的典型结构是三槽二台肩，即阀体上有3个槽，阀芯上有2个台肩。
四通滑阀的典型结构是五槽三台肩。
三通滑阀阀芯比四通滑阀阀芯少一个台肩，因而可以做得比较短，从而减轻了阀芯重量，这可提高冲击机构的效率。
另外三通滑阀只有3个关键尺寸和1条通向液压缸的孔道，结构简单，工艺性好，而四通滑阀则有5个关键尺寸和2个通向液压缸的孔道，结构复杂，工艺性差，因此加工难度大。
由上述可知选用标准3100型号三通滑阀会比较经济适用。
蓄能器冲击机构的活塞只在冲程时才对钎尾作功，而回程时不对外作功，为了充分利用回程能量，需要配置高压蓄能器储存回程能量，并利用它提供冲程时所需的峰值流量，以减小泵的排量。
此外，由于阀芯高频换向引起压力冲击和流量脉动，也需要配置蓄能器吸收系统的压力冲击和流量脉动，以保证机器工作的可靠性，提高各部件的寿命。
目前，国内外各种有阀型液压凿岩机都配有1个和2个高压蓄能器。
有的液压凿岩机为了减少回油的脉动。
还设有回油蓄能器。
因液压凿岩机冲击频率较高，故都采用反映灵敏、动作快的隔膜式蓄能器。
蓄能器结构各厂家并不相同，有的薄一些，有的厚一些，这可根据整机布置，并参考已有蓄能器来具体确定。
具体设计时应遵守以下原则：（1）在有效工作容积范围内变化时，要使隔膜的挠曲和变形尽量小些。
（2）响应要灵敏。
（3）连接螺钉要有足够的强度。
（4）选择合适的隔膜材料。
工作容积的确定：min ma V V V x -=∆ （2-4） 式中max V ----系统在最低工作压力时的蓄能器充气腔容积；min V ----系统在最高工作压力时的蓄能器充气腔容积。
maxV 与min V 可根据已知的活塞运动学参数计算出。
现以前腔常压油型液压凿岩机为例，并设其优化目标为瞬间流量峰值最小（活塞冲击一次隔膜只振动一次），此时3/1=α，冲程段蓄能器的排油时间Tt p 1852=，冲程叫速度Tv a m p 3=。
因冲击一次只排油一次，故其工作容积：022re )(ηp H p t Q S A V -=∆ （2-5） 式中 re A ----活塞后腔有效工作面积，f r re A A A -=； 2p S ----活塞冲程从排油起至打击钎尾的距离（行程）； Tv t S m p p p 2162521222==α （2-6）式中 T---活塞运动一个周期的时间； H Q --泵的供油流量；0η---考虑各部漏损和推阀芯换向所用流量后的修正系数，约为1.1.本次设计选用JYM 系列液压隔膜计量泵，它在10%至100%流量调节范围内，精度达到±1%。
