液压凿岩机和风动凿岩机的比较
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1、井巷工程的概念:为了开采地下的煤炭资源,从地面开始开掘一系列的井巷直通地下的煤层的过程。
2、矿井井巷:为了进行地下开采的需要,而开掘的井筒、巷道和硐室的总称。
3、矿井井巷的分类:按作用及服务范围分为,开拓巷道、准备巷道、回采巷道;按巷道断面所处层位可分为,煤巷、岩巷、煤岩巷。
4、岩石的硬度:岩石抵抗其他较硬的物体侵入的能力。
5、岩石的可钻性和可爆性:表示钻眼和爆破岩石的难易程度。
6、岩石的坚固性:岩石的坚固性不同于强度,它表示岩石在各种采矿作业及地压等外力作用下受破坏的难易程度。
根据岩石的坚固性系数f的大小,可以将岩石分为10级共15种。
7、岩石分级的意义:〈1〉合理的选择钻眼工具,施工方法和施工设备;〈2〉制定合理的劳动定额,提高工人的劳动积极性;〈3〉制定材料消耗的定额依据。
8、常用的破岩方法有:机械破岩和爆破破岩。
9、按破岩的原理不同钻眼可以分为:冲击式破岩法和旋转式破岩法。
10、按照凿岩机使用的动力不同可以分为:电钻,风钻,液压钻。
11、按支撑方式的不同可以分为:手持式,气腿式,导轨式,向上式。
12、按风钻转动的频率将风钻分为:高频,中频和低频。
13、风动凿岩机的工作机构:冲击机构,转钎机构,排粉机构,润滑机构。
14、与风动凿岩机相比液压凿岩机的主要优点如下:(1)钻眼速度提高2—3倍;(2)噪音可以降低10—15 dB ;(3)工作环境改善,消除了油雾水汽;(4)可钻较深和大直径的炮孔。
15、电钻的工作过程:压入—旋转切削—排粉。
16、按使用条件,电钻又可以分为:煤电钻和岩石电钻两种。
17、爆炸三要素:反应的放热性,生成大量气体,反应和传播的快速性。
18、炸药:炸药是在一定条件下能够发生快速化学反应,放出能量,生成气体产物,显示爆炸效应的化合物或混合物。
炸药的主要元素是C,H,O,N。
炸药和燃料的重要区别是:氧化需要的氧并不是取自周围的空气,而是炸药本身含有的。
炸药按其组成可以分为:单质炸药和混合炸药。
江西鑫通机械井下用液压掘进凿岩台车相对人工风钻有如下优点:
1、节约能源:
对一定钻进能力的钻车来说,电动液压系统所需功率,只有气动钻进功率损耗的。
功率损失小,故可节约能源。
2、凿岩效率高、速度快:
经试验对比,在同类岩石和相同孔径的条件下,凿深孔用液压凿岩机比气动凿岩,凿岩速度提高二倍以上,液压凿岩速度可达0.8-2.5米/分。
3、钻杆成本低:
由于液压凿岩参数可调整,因此能在不同岩石条件下选择最优凿岩参数。
又由于液压凿岩冲击应力波平缓,传递效率高,因此钻具和钎杆一般可节约15-20%。
4、降低凿岩成本:
由于液压压力比气动压力高10倍左右,因此在同样冲击功率时液压凿岩机活塞受力面积小,冲击活塞面积接近钎尾面积,应力传递损失小,受力均匀,寿命高、故障少、故成本费可降低30%左右。
5、液压凿岩施工可提高施工质量:
由于液压凿岩爆破后巷道规格尺寸和表面规矩平整。
采用光爆锚喷先进技术。
该钻车能保证钻孔深度和间距的精度,故可提高工程的施工质量。
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凿岩机分类
凿岩机可以根据不同的工作原理和用途进行分类。
以下是几种常见的凿岩机分类:
1. 手持式凿岩机:手持凿岩机通常由一个电动马达和一把凿头组成,操作人员可以手持凿岩机进行岩石的凿削和破碎。
手持凿岩机适用于一些较小的工作场地或需要移动操作的情况。
2. 行走式凿岩机:行走式凿岩机是一种大型凿岩设备,具有较高的凿削能力和生产效率。
行走式凿岩机一般通过履带或轮子进行移动,并搭载有凿岩装置和其他辅助设备,适用于大规模的岩石开采或施工作业。
3. 液压凿岩机:液压凿岩机采用液压系统驱动凿岩装置,具有较高的凿削力和准确度。
液压凿岩机适用于对较硬岩石进行凿削和破碎的作业,例如矿山开采和隧道施工等。
4. 气动凿岩机:气动凿岩机通过空气压缩机产生高压气流,驱动凿岩装置进行凿削。
气动凿岩机适用于对较软的岩石进行凿削和破碎,常用于建筑拆除、公路维修和地基工程等。
5. 高周波凿岩机:高周波凿岩机是一种利用高频振动来实现凿削的凿岩设备。
高周波凿岩机通常使用电动马达产生高频振动,通过凿头与岩石接触达到凿削和破碎的目的。
这种凿岩机适用于对较硬的岩石进行精密凿削和破碎,常用于建筑和桥梁维修等工作中。
这些是几种常见的凿岩机分类,根据不同的工作场景和要求,可以选择适合的凿岩机进行作业。
一,名词解释1.空隙性:系指岩石的裂隙和空隙发育的程度,它通常用(孔隙度n)和(空隙比e)表示。
2.孔隙度:指岩石试件内各种裂隙,空隙的体积总和与试件总体积V之比。
3.孔隙比:指岩石试件内各种裂隙,空隙的体积总和与试件内固体矿物颗粒体积总V c之比。
4.水理性:岩石在水的作用下所表现出来的性质。
主要通过(吸水率)(透水性)(溶蚀性)(软化性)(膨胀性)和(崩解性)来表示。
5.强度:在外荷载作用下岩石抵抗破坏的能力。
6.硬度:岩石抵抗其他较硬物体倾入的能力。
它通常用(静压入硬度)和(回弹硬度)来表示。
7.岩石坚固性:表示岩石在各种采矿作业(锹、镐、钻机、炸药爆破等)以及地压等外力作用下受破坏的相对难易程度。
8.氧平衡:用来表示炸药内含氧量与充分氧化可燃元素所需氧量之间的关系。
9.爆力:爆升气体在高温下膨胀做功破坏周围介质的能力。
10.猛度:指炸药爆炸瞬间爆轰波和爆轰产物对邻近是的局部固体介质的破碎能力。
11.瞎炮:通电起爆后,工作面上的雷管至少有,一个未起爆。
12.光面爆破:在井巷掘径设计断面的轮廓线上布置间距较小,相互平行的炮眼,控制每个炮眼的装药量,选用低密度和低爆速的炸药,采用不耦合装药,同时起爆,使炸药的爆炸作用刚好产生炮眼连线上的贯穿裂缝,并沿各炮眼的连线---井巷轮廓线,将岩石崩落下来。
13.微差爆破:利用毫秒雷管或其他设备控制爆破的顺序,使每段之间只有几十毫秒的间隔,这种爆破叫做毫秒爆破或微差爆破。
14.正向装药:起爆药卷的方向朝眼口,所有的药卷的聚能穴朝向眼底。
15.反向装药:起爆药卷的方向朝眼底,所有的药卷的聚能穴朝向眼口。
16.压入式通风:局部通风机把新鲜空气经风筒压入工作面,污浊的空气沿巷道流出的通风方式。
17.抽出式通风: 局部通风机把工作面的污浊空气经风筒抽出,新鲜风流沿巷道流入的通风方式。
18.调车方式:同一轨道上的重车与空车调开的方式。
19.锚杆支护:在开凿的巷道内,沿巷道周边按一定的间距和排距布置垂直于巷道轮廓线的钻孔,在孔内安装木质的或金属的杆体,锚固岩体,使巷道围岩形成稳定的岩石带,调动围岩自身的强度,使围岩成为支护体的一部分,达到维护巷道的目的。
凿岩穿孔机械介绍工作原理:以冲击方式破坏岩石以达到穿孔目的。
一、凿岩机一)、工作方式属于孔外凿岩方式,即凿岩机在孔外,凿岩机活塞通过打击钎杆将能量传递到钻头以达到冲击穿孔目的。
二)、主要结构冲击机构、换向机构、旋转机构(分内回转与外回转)等。
三)、主要特点优点:凿岩机结构不受空间限制。
缺点:能量传递损耗大,一个接头大约损耗10%能量,孔径小。
四)、凿岩机分类(按动力分)1、气动凿岩机(工作压力0.4-0.6MPa):A、轻型凿岩机:主要性能:孔径Ф28-42mm,如:手持式Y26,气腿式YT24(7655)等,耗气量2.0-3.5m3/min,孔深一般不超过5米。
主要应用:小型采石场、小型石方开挖、边坡处理、井下开采、隧(巷)道掘进、大型石方开挖前期开拓、拆除爆破、二次破碎等。
B、重型凿岩机:主要性能:孔径Ф64-112mm,如:导轨式YGZ90等,耗气量6.0-20m3/min,孔深一般不超过20米。
主要应用:露天开挖、井下开采、竖井掘进等。
由于其效率低,故障率高、噪音大等缺点,逐渐被液压凿岩机、潜孔钻机替代。
2、液压凿岩机A、小型凿岩机:主要性能:孔径Ф28-42mm,工作压力一般为11-16Mpa,一般孔深不超过3米,不接杆,水排杂。
主要配套在小断面掘进台车上。
主要应用:小断面巷道掘进等。
B、中型凿岩机:主要性能:孔径Ф64-127mm,工作压力一般为16-25 Mpa,一般孔深不超过20米,压缩空气排杂(隧道掘进水排杂)。
主要配套在露天液压钻车、大断面掘进台车。
主要应用:露天开挖、隧道掘进、边坡处理等。
C、重型凿岩机主要性能:孔径大于Ф140-165mm,工作压力一般为16-25 Mpa,一般孔深不超过20米,压缩空气排杂。
主要配套在大型露天液压钻车、地基处理钻车、边坡锚固钻车。
主要应用:露天开挖、岩石锚固、跟管钻进等。
目前应用较少。
3、内燃凿岩机目前只有小型手持式凿岩机,以汽油作燃料,孔径Ф28-38mm,一般孔深不超过2.5米。
液压凿岩机和风动凿岩机的比较
风动凿岩机是电能转换为气压能再转化为机械能的装置,不仅需要装备功率较大的空气压缩机和辅设管路.而且转换和传送效率很低,压力也不是很高,一般为0.5~0.7MPa。
此外风动凿岩机1二作时,由于活塞对钎子的冲击,机头和钎肩的碰撞,钎杆的振动等原因,产生机械噪声。
由于排气产生气体动力噪声,噪声级可达100~130dB。
在井下多台风动凿岩机工作时振动大,油水雾造成可见度差”。
液压凿岩机是以液压为动力的新型凿岩机,通过配油机构。
使高压油交替作用于活塞两端,并形成压差,迫使活塞在缸体内作往复运动,完成冲击钎子破碎岩石的功能。
而且活塞的冲击功可通过改变供油压力或活塞冲程进行调节。
转钎机构大多数采用独立的外回转机构,即南液压马达驱动经一级或二级齿轮减速后带动钎子回转。
液压马达的输f}{扭矩的改变可以过变化实现。
调节范同较大。
马达输出扭矩取决于进出口压差和马达排量,与泵流量无关。
液压凿岩机纯钻速比风动凿岩机可提高2~3倍.甚至更高;能量利用率比气动凿岩机高20%一30%;消除了排气噪声,实测噪音在90dB以下12’;没有排气,消除了水雾油雾,改善了丁作环境;传动介质为油,零部件均在油中运动,不需另设润滑机构;可以钻较深和直径较大的炮眼。
1 风动凿岩机能量利用率低的原因
1)使用辅助设备多,传输距离远,管路损失严重,实践证明压气压力降低0.1MPa,能量利用率降低30%。
2)压气产生的应力波在传播的过程中遇到两种材质不同的界面时要产生应力波的透射和反射,从而引起钎杆、钎头、机体的疲劳破坏。
也使其能量在来回的传播中消耗,从而降低其能量利Hj率。
2液压凿岩机能量利用率高的原因
液爪凿岩机的能量利川率较高的原冈除与液压凿岩机本身的结构以及采用蓄能或滤波装置有关外.还与采用的输入参数和液压油本身的物理性质有关”。
1)液压凿岩机采用大液压小流量的参数,不仅可以大大减少在输送管路中的能量损失,而且可以大大减少液压凿岩机内部各运动部件引起的液能损失。
2)液压油对冲击机构的润滑作用也液压凿岩机能量利用率高的原因之一.但是油液的粘滞性常常起相反的作用。
目前.对无阀式活塞往复配流液压凿岩机有一个比较一致的观点认为.利用瞬间密闭的液压油的乐缩或膨胀,即所谓的“液J卡弹簧”,对实现液压凿岩机的稳定丁作以及减少能量的消耗起了重要的作用。
3结束语
1)液压凿岩机.钻眼速度快,能毋利用率高,操作简单,具有推进无级调速和快速缩回的功能.噪声小,没有油雾,改善了劳动条件.应积极推广。
2)风动凿岩机冈能世利用率低,钻速低,噪声大.需用辅助设备多.应逐步淘汰,以便改善凿岩T人的作业环境。
3)液压凿岩机也存在着阻抗不匹配。
能量利用率低的情况。
在液压凿岩机制造上,应寻求阻抗更加匹配的材质,参考地质部门给出的各种岩石更详细的物理学参数,特别是波阻抗,以便制造出和岩石性质更加匹配的液压凿岩机,从而提高钻速和能力利用率。