第02-03讲矿岩松碎工作分析
矿石破碎工艺流程-概述说明以及解释
矿石破碎工艺流程-概述说明以及解释1.引言1.1 概述矿石破碎工艺是将原始矿石经过一系列的机械操作和处理，将其分解成更小的颗粒或块状物料的过程。
这个工艺在矿山和矿物加工行业中扮演着至关重要的角色。
矿石破碎工艺的意义在于可以使矿石更易于处理和利用。
原始的矿石往往存在着巨大的体积和复杂的结构，不利于后续的选矿、提炼和利用工作。
通过破碎工艺，矿石可以被有效地分解成更小的颗粒，使其表面积增大，从而增加了与化学试剂的接触面积，提高了矿石的反应速度和利用效率。
此外，矿石破碎工艺还可以实现对矿石的分类和分级。
不同粒度的矿石在后续的处理过程中具有不同的用途和价值，因此将矿石按照其粒度大小进行分类，可以根据需求进行选择性处理和利用，提高资源的综合利用效率。
目前，矿石破碎工艺正不断发展和完善。
随着科学技术的进步和工程技术的发展，越来越多的破碎设备和工艺出现，使得矿石破碎工艺更加高效和节能。
同时，对于矿石破碎工艺中的微细粉尘和噪音等环境问题也越来越重视，相关的治理技术也在不断地改进和应用。
总之，矿石破碎工艺在矿山和矿物加工行业中起着至关重要的作用。
它不仅可以将矿石进行有效的处理和利用，提高资源的综合利用效率，还可以促进矿石加工行业的发展和进步。
随着技术的不断革新和环境保护要求的提高，矿石破碎工艺将会迎来更加广阔的发展前景。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式编写：文章结构:本文将按照以下结构进行详细探讨矿石破碎工艺的相关内容：1. 引言：在这一部分中，将对矿石破碎工艺进行概述，说明文章的研究目的，并介绍下文的目录结构。
2. 正文：2.1 矿石破碎工艺的背景：将详细介绍矿石破碎工艺的起源和发展历史，包括其在矿业领域的重要性和应用范围。
同时，还将探讨矿石破碎对于提高矿石的可选性和提取率的作用。
2.2 矿石破碎工艺的重要性：将重点阐述矿石破碎工艺在矿山生产中的重要性。
介绍破碎工艺对于矿石矿化特征和矿石性质的影响，以及对后续选矿、冶炼等环节产生的影响。
铁矿石提炼中的矿石矿物破碎与研磨工艺优化
铁矿石提炼中的矿石矿物破碎与研磨工艺优化随着工业化的不断发展，矿石资源的开采和利用成为了社会经济发展的重要支撑。
而在铁矿石的提炼过程中，矿石矿物的破碎与研磨工艺优化起着至关重要的作用。
本文将针对铁矿石提炼中的矿石矿物破碎与研磨工艺进行分析和优化探讨。
一、矿石矿物破碎工艺1. 破碎工艺的作用矿石矿物破碎是将原始矿石通过机械设备进行粉碎，以达到更好的分离和提取目的。
破碎工艺的好坏直接影响到后续的磨矿和选矿工艺效果。
2. 破碎机械设备选择破碎机械设备的选择需要考虑原矿石的硬度、软化点、含石硬度差异以及生产能力等因素。
常见的破碎机械设备有颚式破碎机、圆锥破碎机、反击式破碎机等。
3. 破碎工艺参数优化为了提高破碎工艺效果，需要对工艺参数进行优化。
例如，调整进料粒度、转速和排料口调整等，以确保破碎过程的均匀性和高效性。
二、矿石矿物研磨工艺1. 研磨工艺的作用矿石矿物研磨是在矿石破碎后，通过机械设备对细碎物料进行磨细，以提高选矿效果。
研磨工艺的合理优化可以降低能耗，提升生产效率。
2. 研磨机械选择与配置研磨机械的选择需要根据矿石矿物的细度要求、矿石性质、生产能力等因素进行综合考虑。
目前常用的研磨机械有球磨机、矩床式磨机、立式磨机等。
3. 研磨介质优化研磨介质对工艺效果有着重要的影响。
合理选择研磨介质的种类、大小和比例等因素，可以提高研磨效果，降低能耗。
三、矿石矿物破碎与研磨工艺优化策略1. 工艺参数优化控制通过对矿石矿物破碎与研磨工艺中的参数进行调整和控制，以达到工艺效果的优化。
例如，针对破碎工艺，可以调整进料粒度、破碎机械的转速等；针对研磨工艺，可以优化研磨机械的转速、研磨介质的比例等。
2. 工艺流程的改进通过对矿石矿物破碎与研磨工艺的流程进行改进，以提高工艺效率。
例如，针对破碎工艺，可以采用多级破碎的方式，以增加破碎机械的利用率；针对研磨工艺，可以采用分段式研磨，以提高研磨效果。
3. 技术设备的更新随着科技的不断进步，矿石矿物破碎与研磨工艺的技术设备也在不断更新升级。
矿山矿石破碎与筛分处理
改进设备配置和工艺流程，引入智能化技术，加强生产管理。
提高破碎效率的措施
选用合适的破碎机类型
根据矿石性质和破碎要求选择合适的破碎机 ，如颚式破碎机、反击式破碎机等。
加强设备维护保养
定期检查、维修和保养破碎机，确保设备处 于良好状态。
优化破碎工艺参数
调整破碎机的转速、进料粒度、出料粒度等 参数，提高破碎效率。
控制生产环境
保持破碎车间内的温度、湿度和粉尘浓度等 环境因素稳定，提高生产效率。
提高筛分效率的措施
01
02
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04
选用高效筛分设备
根据筛分物料的特点和产量要 求，选用适合的筛分设备，如
振动筛、滚筒筛等。
优化筛分工艺参数
调整筛网的规格、转速和振动 幅度等参数，提高筛分效率。
加强筛网维护
定期更换或清洗筛网，保持筛 网的通畅和良好的过滤效果。
碎。
磨剥破碎
利用磨盘和磨球对矿石 进行磨剥，使矿石破碎
。
弯曲破碎
利用弯曲的破碎腔和曲 轴使矿石在弯曲力作用
下破碎。
破碎的主要方法
粗碎
采用颚式破碎机、旋回式 破碎机等设备将大块矿石 破碎成中等大小的矿石。
中碎
采用圆锥式破碎机、锤式 破碎机等设备将中等大小 的矿石破碎成小块矿石。
细碎
采用球磨机、棒磨机等设 备将小块矿石磨成粉状或 微粒状。
矿山矿石破碎与筛分处理
汇报人：可编辑 2023-12-31
• 矿山矿石破碎概述 • 矿山矿石破碎流程 • 矿山矿石筛分处理 • 破碎与筛分的设备选择与维护 • 破碎与筛分的工艺优化
01
矿山矿石破碎概述
破碎的目的和意义
01
02
露天采矿学第02章矿岩松碎工作
矿岩松碎工作对环境的影响及应对策略
土地破坏
矿岩松碎工作可能导致土地破坏、 水土流失等问题。应对策略包括 合理规划作业区域、加强水土保 持措施等。
水资源污染
矿岩松碎过程中可能产生废水，对 水资源造成污染。应对策略包括建 立废水处理设施、加强废水排放监 管等。
生态失衡
矿岩松碎工作可能对周边生态环境 造成影响，导致生态失衡。应对策 略包括生态修复、加强生态监测等。
破碎后矿岩的处理与运
筛分
将破碎后的矿岩进行筛分， 分离出不同粒度的矿岩， 以便于后续的运输和处理。
运输
将破碎后的矿岩运输到指 定的地点，如选矿厂、堆 场等。
储存与堆放
将运输到目的地的矿岩进 行储存和堆放，确保安全、 有序。
矿岩松碎工作的安全
04
与环境保护
矿岩松碎工作的安全措施
制定安全规程
建立完善的安全规程，包括操作规程、 应急预案等，确保作业人员了解并遵 循。
露天采矿学第02章矿岩 松碎工作
目 录
• 矿岩松碎工作概述 • 矿岩松碎的主要方法 • 矿岩松碎工作的实施流程 • 矿岩松碎工作的安全与环境保护 • 矿岩松碎工作的经济效益与社会效益
矿岩松碎工作概述
01
矿岩松碎的定义与目的
定义
矿岩松碎是露天采矿过程中的一项重 要作业，主要通过爆破、机械破碎等 方式将原岩进行破碎，以便后续的装 载、运输和排土等作业。
矿岩松碎工作的社会效益
保障就业机会
矿岩松碎工作需要大量的人力资源，可以提供就业机会，促进当 地经济发展。
促进资源开发
矿岩松碎是采矿过程中的重要环节，可以促进矿产资源的开发利用， 满足社会经济发展的需求。
环境保护
合理的矿岩松碎可以减少采矿对环境的影响，保护自然生态平衡。
矿石机械浅谈矿石破碎和磨矿流程
矿石机械浅谈矿石破碎和磨矿流程矿石破碎的的基本目的是使矿石、原料或燃料达到一定粒度的要求。
在选矿中,碎矿的目的是:(1)供给雷蒙磨粉机、高压悬辊磨粉机、微粉磨粉机、立式磨粉机(立磨)等最合理的给矿粒度,或为自磨、砾磨提供合格的磨碎介质;(2)利用相应的破碎机械,如颚式破碎机、反击式破碎机、圆锥破碎机等使粗粒嵌布矿物初步单体解离,以便用粗粒级的选别方法进行选矿,如重介质选、跳汰选、干式磁选和洗选等;(3)使高品位铁矿达到一定要求的粒度,以便直接进行冶炼等等。
不同的目的要求不同的粒度,因而碎矿流程有多种类型。
破碎段是碎矿流程的最基本单元。
破碎段数不同以及破碎机和筛子的组合不同,便有不同的碎矿流程。
破碎段是由筛分作业及筛上产物所进入的破碎作业所组成。
个别的破碎段可以不包括筛分作业或同时包括两种筛分作业。
预先筛分是在矿石进入该破碎段之前预先筛出合格的粒级,可以减少进入破碎机的矿量,提高破碎机的生产能力;同时可以防止富矿石产生过粉碎。
在处理含水分较高和粉矿较多的矿石时,潮湿的矿粉会堵塞破碎机的破碎腔,并显著降低破碎机的生产能力。
利用预先筛分除掉湿而细的矿粉,可为破碎机造成较正常的工作条件。
因此,预先筛分的应用主要根据矿石中细粒级(小于该段破碎机排矿口宽度的粒级)的含量来决定。
细粒级含量愈高,采用预先筛分愈有利。
预先筛分由此得到两点结论:(1)预先筛分在各破碎段均是必要的;检查筛分一般只在最末一个破碎段采用。
(2)破碎段数通常为2~3段。
常用的碎矿流程包括:(1)两段碎矿流程有两段开路和两段一闭路两种型式。
两段开路碎矿流程所得的破碎产物粒度粗,只在简易小型选矿厂或工业性试验厂采用,第一段可不设预先筛分。
在这种情况下,当原矿中含泥和水较高时,为使生产能正常进行,小型选矿厂也可采用。
小型选矿厂处理井下开采粒度不大的原矿,并且第二段采用破碎比较大的反击式破碎机时,可采用两段一闭路破碎流程。
(2)三段一闭路碎矿流程,作为磨矿的准备作业,获得了较广泛的应用。
矿石破碎与磨矿的能耗分析
矿石破碎与磨矿的能耗分析在矿石加工的整个流程中，破碎和磨矿是至关重要的环节，然而，这两个过程所消耗的能量却不容小觑。
深入研究矿石破碎与磨矿的能耗，对于提高选矿效率、降低生产成本以及实现可持续发展都具有重要意义。
矿石破碎，简单来说，就是将大块的矿石通过机械力的作用破碎成较小的颗粒。
这一过程通常包括粗碎、中碎和细碎等阶段。
不同的破碎阶段，所采用的设备和能耗情况也有所不同。
在粗碎阶段，常用的设备有颚式破碎机。
这种破碎机通过动颚板和静颚板的挤压作用，将大块矿石破碎成较小的石块。
由于矿石的硬度和尺寸较大，此阶段需要消耗较多的能量。
而且，颚式破碎机的工作效率相对较低，但其处理能力较大，能够适应较大规模的矿石破碎需求。
中碎阶段，圆锥破碎机较为常见。
它通过圆锥的旋转和摆动，对矿石进行挤压和破碎。
相比粗碎阶段，中碎过程中的矿石颗粒已经有所减小，因此能耗相对降低，但仍需要较大的动力支持。
细碎阶段，反击式破碎机和锤式破碎机用得较多。
它们通过高速旋转的转子和反击板或锤头的作用，将矿石进一步破碎成更小的颗粒。
在这个阶段，由于矿石颗粒已经较小，破碎所需的能量相对较少，但对设备的磨损较大。
接下来谈谈磨矿。
磨矿是将破碎后的矿石颗粒进一步细化，使其达到适合选矿的粒度要求。
常见的磨矿设备有球磨机和棒磨机。
球磨机是通过钢球在筒体内的滚动和抛落来对矿石进行研磨。
其工作原理决定了它在磨矿过程中需要消耗大量的能量。
而且，球磨机的运转时间较长，这也导致了其能耗较高。
然而，球磨机对于处理各种硬度和粒度的矿石具有较好的适应性，能够保证磨矿产品的质量均匀稳定。
棒磨机则是通过钢棒的旋转和下落来磨碎矿石。
与球磨机相比，棒磨机的能耗相对较低，但其处理能力也相对较小。
在一些特定的矿石处理中，棒磨机能够发挥出独特的优势，例如处理脆性矿石时，能够减少过粉碎现象。
那么，影响矿石破碎与磨矿能耗的因素有哪些呢？首先是矿石的性质。
矿石的硬度、韧性、湿度等都会对能耗产生直接影响。
矿石破碎与磨矿的综合能耗分析与优化
矿石破碎与磨矿的综合能耗分析与优化在矿石加工领域，破碎和磨矿是至关重要的环节，然而这两个过程的能耗问题一直是制约生产效率和成本控制的关键因素。
对矿石破碎与磨矿的综合能耗进行深入分析，并寻求有效的优化策略，对于提高矿山企业的经济效益和可持续发展具有重要意义。
矿石破碎是将大块矿石破碎成较小粒度的过程，常见的破碎设备包括颚式破碎机、圆锥破碎机等。
在破碎过程中，矿石受到外力的作用，内部的裂纹逐渐扩展，最终导致矿石破裂。
然而，这个过程并非是完全高效的，存在着能量的损失和浪费。
例如，矿石的硬度、湿度以及给料粒度等因素都会影响破碎的效果和能耗。
硬度较大的矿石需要更多的能量来破碎，而湿度较高的矿石则可能导致破碎机堵塞，增加能耗。
磨矿则是将破碎后的矿石进一步研磨成更细粒度的过程，通常使用球磨机、棒磨机等设备。
磨矿过程中，磨矿介质与矿石之间的摩擦和冲击作用使矿石颗粒逐渐细化。
但磨矿的能耗往往较高，因为要将矿石磨到很小的粒度需要消耗大量的能量。
而且，磨矿过程中的过磨现象也会造成能量的无效消耗，即部分已经达到要求粒度的矿石仍在继续被研磨。
为了准确分析矿石破碎与磨矿的综合能耗，需要对各个环节的能耗数据进行详细监测和记录。
这包括破碎机和磨矿机的电机功率、运行时间、处理量等参数。
通过对这些数据的分析，可以建立能耗模型，找出能耗与各种因素之间的关系。
例如，通过分析发现，破碎机的给料速度和粒度分布对能耗有显著影响。
当给料速度过快或粒度分布不均匀时，破碎机的能耗会大幅增加。
在优化矿石破碎与磨矿的能耗方面，可以从多个角度入手。
首先，在设备选型上，要根据矿石的性质和生产要求选择合适的破碎和磨矿设备。
对于硬度较大的矿石，应选用功率较大、破碎能力强的破碎机；对于需要精细磨矿的情况，选择高效的磨矿设备能够降低能耗。
其次，优化工艺流程也是关键。
合理安排破碎和磨矿的顺序，以及中间产品的粒度控制，可以减少不必要的重复作业和能量浪费。
例如，采用多段破碎和分级磨矿的流程，可以在保证产品质量的前提下降低能耗。
采矿工程中的矿石破碎与磨矿技术
采矿工程中的矿石破碎与磨矿技术矿石破碎与磨矿技术在采矿工程中起着至关重要的作用。
本文将介绍矿石破碎与磨矿的概念、作用和常用技术，并探讨其在采矿过程中的应用。
1. 矿石破碎技术矿石破碎是将原生态的矿石从原位中分离出来，并以适合后续处理工艺的粒度进行处理的过程。
其目的是将原生态的矿石转化为适合磨矿和选矿操作的细颗粒矿石。
矿石破碎技术的主要方法有物理方法和化学方法。
1.1 物理方法物理方法是指通过物理力学原理来进行石头的破碎。
常见的物理方法包括冲击式破碎机、压力式破碎机和剪切式破碎机。
冲击式破碎机适用于破碎脆性材料，将物料投入破碎室后由由高速旋转的锤头对物料进行冲击破碎。
压力式破碎机适用于破碎硬质材料，将物料放入破碎腔内，通过较大的应力将其破碎。
剪切式破碎机则适用于破碎中硬质材料，通过物料与一对旋转刀叶相对高速相对剪切来实现破碎。
1.2 化学方法化学方法主要是通过化学反应来改变矿石的物化性质，使其易于破碎。
常见的化学方法有氧化和还原。
氧化是将一些难以破碎的矿石经过氧化反应后，使其变得更脆性，易于破碎。
还原则是在矿石中添加还原剂，通过还原反应改变矿石的物性，使其更容易进行破碎。
2. 矿石磨矿技术矿石磨矿是指通过机械力学原理将破碎后的矿石颗粒继续细化，使其达到所需的粒度大小的工艺过程。
磨矿的主要目的是使矿石更易于选矿和提高选矿效果。
常用的磨矿设备包括球磨机和矿石磨机。
2.1 球磨机球磨机是一种广泛应用于磨矿工业的设备。
它主要通过转动的钢球和矿石之间产生的冲击和摩擦力来进行磨矿操作。
球磨机适用于各种硬度的矿石，具有磨矿效果好、能耗低、生产能力强等优点。
2.2 矿石磨机矿石磨机也是一种常见的磨矿设备，它通过转动的磨盘将矿石进行研磨。
矿石磨机适用于粘土矿石或其他较难破碎的矿石，具有磨矿效率高、选矿效果好等特点。
3. 矿石破碎与磨矿技术在采矿工程中的应用矿石破碎与磨矿技术在采矿工程中起着至关重要的作用。
首先，破碎与磨矿技术能够将原生态的矿石转化为适合选矿操作的细颗粒矿石，提高选矿效果。
矿山开采中的岩石破碎与粉碎技术
绿色开采技术
节能减排技术
采用先进的节能技术和减排措施，降低破碎 过程中的能源消耗和污染物排放，实现绿色 开采。
资源循环利用
通过资源循环利用技术，将破碎过程中产生 的废料进行回收再利用，提高资源利用率， 降低对环境的影响。
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04
CATALOGUE
岩石破碎与粉碎技术的经济效益与环境影 响
经济效益分析
提高生产效率
岩石破碎与粉碎技术的采 用，能够显著提高矿山开 采的生产效率，从而降低 生产成本。
增加资源利用率
通过有效的岩石破碎和粉 碎，可以充分利用矿山资 源，提高资源的利用率， 延长矿 Nhomakorabea服务年限。
创造就业机会
岩石破碎与粉碎技术的应 用，需要相应的技术支持 和专业人员，从而创造了 更多的就业机会。
振动磨粉碎
总结词
振动磨粉碎是一种利用振动磨机对物料进行破碎和研磨的过程，通过磨机的振动 作用，使物料在研磨介质和内壁之间受到冲击和研磨。
详细描述
振动磨机由一个振动电机驱动，使整个磨机产生高频振动。物料通过进料口加入 ，在振动的作用下，物料在研磨介质和内壁之间受到反复的冲击和研磨，从而破 碎成细粉。
环境影响评估
噪音污染
岩石破碎与粉碎过程中会产生较 大的噪音，可能对周边居民和生
态环境造成一定的影响。
粉尘污染
破碎和粉碎过程中产生的粉尘可 能对空气造成污染，影响周边环
境和居民健康。
废水和废弃物排放
矿山开采过程中的废水、废石等 废弃物需要得到妥善处理，避免
对环境造成不良影响。
可持续发展的挑战与机遇
随着工业革命的兴起，出现了各种机 械化的破碎和粉碎设备，如颚式破碎 机、圆锥破碎机等。
矿山开采岩爆与大型岩石破裂机制研究培训
总结词
大型岩石破裂可以根据其表现形式分为多种类型，如层裂、弯折、滑坡和倾倒等。这些类型的破裂对矿山安全和生产种地质灾害。根据其表现形式，可以分为层裂、弯折、滑坡和倾倒等类型。层裂是指岩层沿垂直于层面的方向发生断裂；弯折是指岩石在受到侧向压力的作用下发生弯曲变形；滑坡是指斜坡上的岩石在重力作用下沿某一滑动面滑动的现象；倾倒是指岩石在自重作用下发生倒塌。这些类型的岩石破裂对矿山安全和生产具有不同程度的影响，其中滑坡和倾倒通常会导致严重的地质灾害。
矿山开采岩爆与大型岩石破裂机制研究培训
汇报人：可编辑
2023-12-31
目录
岩爆与大型岩石破裂的基本概念岩爆与大型岩石破裂的成因机制矿山开采中的岩爆与大型岩石破裂案例研究岩爆与大型岩石破裂的监测与预警技术
目录
矿山开采岩爆与大型岩石破裂的防范措施培训总结与展望
01
CHAPTER
岩爆与大型岩石破裂的基本概念
岩爆是指矿山开采过程中，围岩积累的应变能突然释放，导致岩石破裂并快速向开采空间释放的现象。其主要特征包括突发性和破坏性。
总结词
岩爆通常发生在地下矿山的开采过程中，特别是在硬岩矿山中。当围岩承受过大的应力，并积累足够的应变能时，这些能量会突然释放，导致岩石破裂并迅速向开采空间扩散。岩爆发生时，岩石会以高速抛射的形式释放，对开采设备和人员构成严重威胁。
爆破控制
合理规划采剥工程，避免过度开采和剥离，保持矿山整体稳定性。
合理利用资源
建立岩石破裂监测系统，定期进行巡查，发现隐患及时处理。
监测与巡查
根据矿山实际情况制定针对性的防范方案，明确各项措施的具体要求和实施步骤。
制定防范方案
对矿山工作人员进行岩爆和大型岩石破裂防范知识的培训和宣传，提高员工的安全意识和应对能力。
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1.开场白我们知道，露天矿包括矿岩松碎、采装、运输和排卸四大主要生产工艺环节。
这节课我们来介绍矿床露天开采的第一个主要生产工艺环节，也就是我们教材第二章的内容，——矿岩松碎工作。
2.本章提要矿岩松碎工作，又称为穿爆工作，顾名思义，包括穿孔与爆破两项工作。
在穿孔工作部分，我们将了解一下常用的穿孔方法和穿孔设备。
在爆破工作部分，我们首先补充一下爆破的预备知识，这包括炸药分类与起爆方法，岩石爆破作用机理等内容。
由于是补充内容，希望大家作好笔记。
然后，我们将介绍一下露天爆破的分类，重点讲授露天深孔爆破方式及其参数计算方法，以及采矿对爆破工作质量的基本要求。
3.矿岩松碎工作矿岩松碎工作是矿床露天开采的第一个主要生产工艺环节，其目的是为随后的采装工作提供适宜块度的矿岩量，简单地说，就是为采装工作准备矿岩量。
目前露天矿常用的矿岩松碎的方法主要有机械松碎法、水力松碎法和爆破松碎法。
①机械松碎法机械松碎法就是用一定的机械设备，直接松碎矿岩。
特点是设备与工艺过程简单，易于管理，但一次松碎的矿岩量少，不适合中硬以上矿岩。
常用的机械设备是松土犁。
②水力松碎法水力松碎法是靠注入钻孔中的高压水使土岩胀裂而降低坚固性，以利于冲采。
③爆破松碎法本章我们只介绍爆破松碎法，它主要包括穿孔、爆破两项工作。
爆破松碎法是应用最为广泛的方法。
这种松碎方法，一次爆破量大，能破碎十分坚硬的矿岩，但需要穿凿大量炮孔和消耗大量爆破器材，工艺复杂，技术和管理组织要求较高。
4.穿孔工作露天矿岩松碎工作，又称穿爆工作，包括穿孔和爆破两项工作，而穿孔工作是爆破工作的准备。
什么是穿孔工作呢？穿孔工作就是在开采和剥离台阶上，按一定的设计参数，采用穿孔设备钻凿一些垂直或倾斜的炮孔，以便装入炸药进行爆破。
露天矿山穿孔方法可分为机械穿孔、热力穿孔、化学穿孔和声波穿孔，其中机械穿孔是最常用的方法。
机械穿孔方法又可分为滚压破碎方法，常用设备有牙轮钻机；冲击破碎方法，常用设备有手持凿岩机、凿岩台车、吊绳冲击式钻机、潜孔钻机等；以及切削破碎方法，常用的设备是旋转式钻机。
本节我们将重点讲授露天矿山常用的穿孔设备：牙轮钻机和潜孔钻机。
5.牙轮钻机牙轮钻机于20世纪50年代开始在美国露天矿山使用，自20世纪70年代起，我国开始引进和研制。
牙轮钻机具有穿孔作业率高、作业成本低，机械化程度高、适用于在各种硬度的矿岩中穿孔的优点，已成为当今世界各国露天矿最先进的穿孔设备。
目前，美国、加拿大和俄罗斯等国的金属露天矿山中牙轮钻机的比重已占80％以上，我国大型露天矿山都已大量使用牙轮钻机。
牙轮钻机的钻孔直径一般为250～510mm，孔深可达50m，常用的是14～22m，倾角60°～90°，以90°为主。
美国是生产牙轮钻机最多的国家，主要型号45-R、47-R、60-R以及CD-130和M-4型等。
国内生产的牙轮钻机主要有HYZ-250、KY-250、KY-310、YZ-55和YZ-35等型号。
⑴牙轮钻机的工作原理牙轮钻机穿孔原理主要是通过钻机的回转和推压机构使钻杆带动钻头连续转动，同时对钻头施加轴向压力，以回转动压和强大的静压形式使与钻头接触的岩石粉碎破坏。
在钻进的同时，通过钻杆与钻头中的风孔向孔底注入压缩空气，利用压缩空气将孔底的粉碎岩渣吹出孔外，从而形成炮孔。
⑵牙轮钻机的钻具牙轮钻机的钻具包括钻杆、稳杆器、减震器和牙轮钻头四部分，如图所示。
这是典型的牙轮钻头的外形及其结构。
钻杆的作用是把钻压和扭矩传递给钻头。
钻杆的长度有不同的规格。
采用普通钻架时，每根钻杆的长度为9.2、9.9m。
采用高顶钻架时，考虑到底部磨损较快，仍用短钻杆，钻孔过程中上下两钻杆交替与钻头连接，以达到两根钻杆均匀磨损。
稳杆器的作用是减轻钻杆和钻头在钻进时的摆动，防止炮孔偏斜，延长钻头的使用寿命。
钻头是破碎岩石的主要工作部件，其作用：在推进和回转机构的作用下，以压碎及部分削剪方式破碎岩石。
牙轮钻头由牙爪、牙轮、轴承等部件组成。
⑶发展趋势近十年来，牙轮钻机得到迅速发展，它不仅在各国矿山逐步推广使用，而且技术水平也显著提高。
当前，国内、外牙轮钻机的发展趋势是：①加大钻孔直径，孔径由目前常用的250～310mm发展到380mm、450mm、510mm②加大轴压力、回转功率和钻机重量，实行强化钻进③采用高钻架长钻杆，减少钻机的辅助作业时间④采取措施，提高牙轮钻头的使用寿命6.潜孔钻机潜孔钻机是我国目前中小型露天矿山广泛使用的穿孔设备。
钻孔直径一般为100～250mm，孔深30m以内，有特殊要求时，最小孔径可达70mm。
与牙轮钻机相比，潜孔钻机具有以下特点：①价格便宜，工作噪音小，钻孔速度较快；②由于钻进时轴压小，钻杆不易弯曲，穿孔方位的精度较高。
③当孔径大于200mm时，与牙轮钻机相比，穿孔速度慢，动力消耗多30～40%，作业成本高。
潜孔钻机的工作方式属于风动冲击-回旋式凿岩。
在穿孔过程中，风动冲击器跟随钻头一起潜入孔内，由活塞运动所产生的冲击功直接传至钻头破碎岩石，并借助钻杆上部的回转机构，风动冲击-回旋式凿岩。
由于冲击器和钻头随钻孔延深而潜入孔底，故能充分利用冲击功，提高穿孔效率。
7.穿孔设备的选择国内外矿山穿孔的主体设备是牙轮钻机，钻孔直径向着大孔径方向发展（250～310mm→380mm、450mm、510mm）。
通常按露天矿的规模大小选择适宜的穿孔设备。
一般认为，特大型、大型露天矿，宜采用钻孔直径≥310mm的牙轮钻机；中型露天矿，可采用钻机直径150～250mm的牙轮钻机或潜孔钻机；小型露天矿，则应采用钻孔直径≤150mm的潜孔钻机或牙轮钻机。
8. 爆破工作我们知道，目前岩石爆破技术在土木工程（如，道路路堑和边坡的修筑，建构筑物的拆除，等等）、采矿工程（如，井巷掘进，矿岩的松碎，等等）、水利水电（如，水下炸礁，疏通河道，等等）、国防军事等众多领域中广泛应用。
我国每年大约有9亿吨以上的矿石产量、平均13亿吨的煤炭产量都是采用爆破作为岩石开挖的手段而获得的。
因此，有专家预计，在未来一定时期内，爆破技术仍将是岩石开挖的主要手段。
由于我们没有系统学习有关爆破工程的知识，因此，在讲授露天矿山爆破工作之前，我们需要补充一下相关的内容。
这部分内容包括：① 炸药及其爆炸的基本知识② 炸药分类与起爆方法③ 岩石爆破作用原理9. 炸药及其爆炸的基本知识首先来介绍一下“炸药及其爆炸的基本知识”。
爆炸是人们日常生活中经常见到的现象。
例如自行车爆胎、锅炉胀裂、燃放鞭炮、矿井瓦斯爆炸、原子弹爆炸等都属于爆炸现象。
那么，什么是爆炸呢？一般认为，物质发生急剧的物理或化学变化，放出大量的能量，并对周围介质做机械功（亦即，炸药的内能转化为机械压缩能，使原来的物质或其变化产物以及周围介质产生运动），同时可能伴随有声、光、热效应的现象，称为爆炸。
爆炸现象具有以下三个特征：① 能量转化高速进行 —— 炸药的内能转化为机械压缩能的时间不足1ms② 爆炸物周围的介质受到瞬间形成的强大压力的作用③ 周围介质产生强烈压缩、变形以至破坏。
10. 爆破现象按照爆炸发生的原因不同，自然界各种爆炸现象可归纳以下三大类。
⑴ 物理爆炸简单地说，物理爆炸是由物理原因造成的，即爆炸前后物质的化学成份没有发生改变，只是物态发生了变化。
例如，当蒸汽锅炉内压力过大，超过了锅炉所能承受的抗压强度，使锅炉突然破裂，并发出巨大的声响，就是典型的物理爆炸。
⑵ 核爆炸是由于某些物质的原子发生核裂变（U 235的裂变）或核聚变（氘、氚、锂的聚变）而引起的爆炸。
核爆炸所释放的能量，可以达到普通炸药爆炸能量的几百万倍，具有强烈的爆破作用。
目前，在岩土工程中，核爆炸的应用范围和条件仍十分有限，基本未得到有效的应用。
⑶ 化学爆炸化学爆炸是由于化学变化造成的爆炸。
炸药爆炸、井下瓦斯或煤尘与空气混合物的爆炸，等等，都属于化学爆炸。
与物理爆炸不同，化学爆炸后有新的物质生成。
例如，硝酸铵炸药爆炸后生成水蒸汽、氧气和氮气，并放出大量的热量。
mol kJ O O H N NO NH /4.12621222234+++→ 11. 炸药爆炸应具备的条件炸药主要是由碳（C ）、氢（H ）、氮（N ）、氧（O ）四种元素组成的化合物或混合物。
在平常条件下，炸药是一种比较安定的物质，并不像有些人认为的那么可怕，除起爆药外，炸药的活化能值是相当大的，也就是说，要想让炸药发生爆炸，需要施加较大的外部能量。
但是，当局部炸药分子被活化达到足够数目时，就化失去稳定性，引起炸药爆炸。
也就是说，炸药爆炸是一个化学反应过程，但炸药的化学反应并不都是爆炸，必须具备一定条件的化学反应才是爆炸。
炸药爆炸必须具备三个条件：放热反应、生成大量气体和高速反应。
这三者缺一不可，反过来，也只有具有这三个反应条件的物质才能称为炸药。
12. 炸药爆炸应具备的条件 —— 放热反应首先了解一下炸药爆炸应具备的第一个条件：炸药的化学反应必须是放热反应。
炸药爆炸的实质，就是炸药中的化学能在瞬间转化为对外界做功的过程。
放热是炸药爆炸的能源，爆炸反应只有在炸药自身提供能量的条件下才能自动进行。
也就是说，化学反应释放出的热既是对外做功的能源，又是化学反应进一步加速进行的必要条件。
没有这个条件，爆炸过程就根本不能发生；没有这个条件，反应也就不能自行延续，因而也不可能出现爆炸过程的反应传播。
所以说，化学反应过程是否释放能量，决定了炸药能否产生爆炸；而释放热量的多少又是爆炸作用大小的决定因素之一。
例如，硝酸铵在不同条件下发生如下的反应① 在较低温度时（低于150℃），产生分解反应，吸热，不爆炸mol kJ NH HNO NO NH C /8.1703315034-+−−→−︒≤（硝酸和铵气）② 在加热到200℃左右时，发生热分解反应，放出热量mol kJ NO O H N NO NH C /1.362212220034+++−−→−︒（氮气、水蒸汽和一氧化氮）③ 在强烈冲能（如炸药爆炸产生的冲能）作用时，放热反应，可以形成爆炸mol kJ O O H N NO NH /4.12621222234+++→ 13. 炸药爆炸应具备的条件——生成大量气体反应过程中有大量气体产物生成，是炸药爆炸反应应具备的另一个条件。
炸药在爆炸瞬间（十至几十微秒时间内）就生成大量的气体，这些气体体积约为原炸药所占体积的几百倍到几千倍，而气体又具有良好的压缩性和很大的膨胀系数。
在正常情况下，如此大体积的气体被强烈压缩在炸药爆炸前所占据的体积内，从而造成109～1010Pa 以上的高压。
同时，由于反应的放热性，这样处于高温、高压下的气体产物必然急剧膨胀，将炸药的位能转化为气体运动的动能，对周围介质做功。
因此，可以这样理解，产生气体的多少和释放的热量多少决定了炸药爆炸对外做功大小。