露天矿潜孔钻机选型设计
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1．已知条件
1、某煤矿2010年全年采煤1500万吨，（煤的密度=1.38g/3cm 硬度6≥f ），剥离6000万3m ，（f=6～10）；
2、煤孔孔径150mm ，岩孔孔径250mm ；
3、作业时间为一年360天，三八工作制；
4、采用KQ —150（冲击功280J ，冲击频率8501min -），KQ--250潜孔钻机（冲击功1800J ，冲击频率22001min -）
2．要求：
1、分别计算出两种钻机的钻机效率，m/台班；
2、计算所需设备数量；
3、列出两种设备的技术规格和工作参数；
3．参考文献：
《露天采矿机械》 凌天青 人民交通出版社 2005 《露天采矿手册》 中国矿业学院主编 煤炭工业出版社 1987 《孟爱国老师课堂笔记》
4．设备选型计算
4.1 钻机速率计算：
4.1.1 KQ —150潜孔钻机的钻机每台班生产能力V b (m)和钻机速度
(/min cm )计算： 钻进速度：
min /14.38
.9351514.38
.08502804422cm a D k En v z =⨯⨯⨯⨯⨯⨯==
π 每台班生产能力：
班台 /813.09.06080314.06
.06.0m vT V b b 式中 ：
v —钻机钻进速度，/min cm ；
b T —钻机班时间，min
η —钻机台班时间利用系数，取0.9；
E —冲击功，J ；取E=280
z n —冲击频率，1min -；取n z =850
k —冲击能利用系数，取0.6～0.8；取k=0.8 D —钻孔直径，cm ；
α—矿岩的凿碎比功，3/cm J ;取a=35⨯9.8
凿碎比功值数据可由下表查的：
4.1.2 KQ —250潜孔钻机的钻机每台班生产能力V b (m)和钻机速度(/min cm )
计算：
钻进速度：
min /83.188
.9352514.38
.0220018004422cm a D k En v z
每台班生产能力：
班台 /88.49.0608883.16
.06.0m vT V b b 式中 ：
V b —钻机台班生产能力；
v —钻机钻进速度，/min cm ； b T —钻机班时间，min
η —钻机台班时间利用系数，取0.9；
E —冲击功，J ；取E=1800
z n —冲击频率，1min -；取n z =2200
k —冲击能利用系数，取0.6～0.8；取k=0.8 D —钻孔直径，cm ；
α—矿岩的凿碎比功，3/cm J ;取a=35⨯9.8
4.2 钻机数量的确定：
4.2.1 KQ —150潜孔钻机数量的确定：
台6.18%)
51(36033238.18.17105.1)1(7
e qp Q N
故钻机数量应取18.6台
式中 Q —设计的矿山规模，3/m a
p —钻机台年穿孔效率，/m a ；取8.17=p
q —每米炮孔的爆破量，3/m m ;取360332⨯⨯=q
e —废孔率，%。取e=5%
潜孔钻机台班穿孔效率数据由下表查得：
4.2.2 KQ —250潜孔钻机数量的确定：
台28.38%)
51(3603373.41106000)1(4
e qp Q N 故钻机数量应取48台
式中 Q —设计的矿山规模，3/m a
p —钻机台年穿孔效率，/m a ；取3.41=p
q —每米炮孔的爆破量，3/m m ;取360337⨯⨯=q
e —废孔率，%。取e=5%
5、技术规格和工作参数
5.1 工作参数
5.1.1KQ —150潜孔钻机的工作参数
1.钻机部分参数的确定 (1).钻具钻速n
min /39.20)150
6500()6500(8
.095.0~78.0r D n ===
式中 D --- 钻孔直径，mm 。 (2).钻具钻矩M
m N D k M m
∙=⨯==06.26475
.815015.82
2 式中
m k --- 力矩系数，0.8~1.2，一般取1。
D --- 钻孔直径，mm 。
(3).轴压力H P
N f P H 2.1962.3)5.33(
式中 f---岩石坚固性系数
(4).排渣风量Q
s m b v /38.2110001038.1157.410007.43
=⨯⨯==ρ
式中 b --- 岩渣的最大粒度，取15mm 。 ρ --- 岩石密度，m kg /1038.13⨯.
m in /16.810
438
.21)100150(14.360104)(6036
2622m v d D k Q 式中 k --- 考虑漏风系数，取k=1.2。
D --- 钻杆外径，120mm 。 v --- 岩渣的悬浮速度，m/s, 5.1.2 KQ-250型钻机钻机参数及数量计算： 1. 钻机部分参数的确定 (1).钻具钻速n min /26)250
6500()6500(
83
.095.0~78.0r D n 式中
D --- 钻孔直径，mm 。
(2).钻具转矩M
m N D k M m
∙=⨯==94.73525
.825015.82
2 式中 m k --- 力矩系数，0.8~1.2，一般取1。
D --- 钻孔直径，mm 。
(3).轴压力H P
6.2582.3)5.33(=⨯=-=f P H
式中 f---岩石坚固性系数
经上述计算，列如下表格表5—1：