矿山机械简报 第一篇矿山机械概述 一、行业概念及定义 矿山机械，指地下或露天，用于对金属、煤炭、石油、化工等PG电子 PG平台各种矿石或建筑用 石的开采设备制造，以及矿石筛选、分类、分离、洗选、轧碎或类似加工工艺使用的 专用机械的制造。根据国家统计局制定的《国民经济行业分类与代码》，中国把采矿 采石设备制造归入专用设备制造中的矿山、冶金、建筑专用设备制造。 二、行业主要产品大类 产品主要包括： 矿山采掘设备：钻孔机、凿岩机、抓岩机、采煤机、截煤机、掘进机、矿用电铲 等； 地下专用的连续运送货物或材料的输送机、 升降机、提升设备及绞车等； 矿石洗选设备：破碎设备、研磨设备、筛分设备、分级设备、洗矿及脱水设备； 履带式牵引车、履带式拖拉机； 第二篇 矿井采掘机械 第一章 凿岩机械 一、凿岩机械概述 凿岩原理： 凿岩机就是一种在岩壁上钻凿的钻眼机械，用于钻爆法掘进巷道。 凿岩机类型： 凿岩机种类很多，按所用动力可分为气动、电动、内燃、液压四类。 凿岩机按支撑和推进方式可分为手持式、气腿式、伸缩式、导轨式 气动凿岩机广泛应用于巷道掘进。 二、气动凿岩机 气动凿岩机的类型和构造： 气动凿岩机结构简单、工作可靠、 使用安全，在煤矿中应用较早较多。 气动凿岩 机按操作方式可分为手持式、气腿式、导轨式三种。按频率又可分为低频（冲击频率 42Hz 以下）和高频凿岩机。按转钎机构又可分为内回转式和独立回转式。气动凿岩 机由操作机构、配气机构、转钎机构、吹洗机构组成。 三、液压凿岩机 液压凿岩机是在气动凿岩机的基础上发展起来的一种凿岩机。 它是利用高压液体 为动力，推动活塞在缸体内往复运动，冲击钎杆来破碎岩石的。 与气动凿岩机比有以下优点： 动力消耗少； 凿岩速度高；作业条件好， 无排气噪声； 润滑好，寿命长。 四、锚杆钻机 在巷道锚杆支护过程中，用于锚杆PG电子 PG平台孔德钻进。 目前锚杆机的种类较多。按驱动方式可分为气动、电动、液压等。 五、凿岩台车 凿岩台车定义： 支承、推进和移动一台或多台凿岩机的车辆。 也称钻孔台车。 是隧道及地下工程 采用钻爆法施工的一种凿岩设备。 它能移动并支持多台凿岩机同时进行钻眼作业。 主 要由凿岩机、钻臂（凿岩机的承托、定位和推进机构） 、钢结构的车架、走行机构以 及其他必要的附属设备， 和根据工程需要添加的设备所组成。 应用钻爆法开挖隧道时， 为凿岩台车提供了有利的使用条件， 凿岩台车和装碴设备的组合可加快施工速度、 提 高劳动生产率，并改善劳动条件。 凿岩台车分类： 台车行走机构有轨道、 履带及轮辐式、 挖掘式四种。 国产凿岩台车以轨道及轮胎 式较多。轨行式台车车体一般为门架式，故常称门架式凿岩台车。其上部有 2～3 层 工作平台，能安装多台（可达 21 台）凿岩机；下部能通过装碴机、运输车辆及其他 机具。这种台车具有钻眼、装药、支护、量测等多种功能。它是为了适应大断面隧道 施工的需要， 同时克服手持式凿岩机钻眼效率低的缺点而发展起来的， 在铁路隧道和 水工隧洞施工中被推广应用。 在车体上安装数个钻臂 (用以安装凿岩机， 一般 1～4 台) 的可自行的凿岩机械设备。 钻臂能任意转向， 可将凿岩机运行至工作面上任意位置和 方向钻眼 (孔 ) 。钻眼 (孔 )参数更为准确、钻进效率高、劳动环境大大改善。台车动力 分机械式和液压式，后者应用较多，自动化程度高，整个钻眼 (孔 )程序由电脑控制。 [1] 在发展过程中， 起初采用风动凿岩机的梯架式凿岩台车， 逐步为用液压凿岩机的门 架式凿岩台车所代替。轮胎式和履带式凿岩台车主要由柴油机驱动，安装 2～6 台高 速凿岩机，车体转弯半径小 ,机动灵活，效率高，一般用于矿山平巷掘进 ,也可用于隧 道及地下工程的开挖。 应用： 中国京广铁路大瑶山双线隧道施工中 ,采用的四臂液压凿岩台车 ,为柴油驱动的特 种载重汽车 ,由气控液压操纵 ,台车全长 15 米,高 4.3 米，宽 3.5 米，重 42 吨，配备有液 压凿岩机 4 台（见图），其钻凿速度一般比风动的高 50～100%，能量消耗为风动的三 分之一，且可减少噪声；还能根据围岩硬度调整油量、压力PG电子模拟器 PG电子网站和活塞冲程，提高凿岩功 效。随着喷锚支护技术的发展，扩大了全断面一次开挖的应用范围，为凿岩台车提供 了有利的使用条件，新型液压凿岩机的问世，并用于凿岩台车上，将使整个隧道及地 下工程转向全液压大型机械化施工的新阶段。 第二章 装载机械 一、装载机械概述 装载机械主要由耙斗式装载机、铲斗式装载机、扒爪式装载机、扒渣机几类。 二、耙斗式装载机 耙斗装载机是用绞车钢绳牵引耙斗往复运动耙取破碎矿岩经装车台卸人矿车的 地下装载机。主要用于煤矿平巷、料井及金属矿的斜井 ( 倾角 35°) 掘进装载。具有 结构简单、工作平稳、运转可靠、生产率高等特点。 1- 固定楔；2- 尾轮；3- 返回钢丝绳； 4- 簸箕口； 5- 升降螺杆； 6- 连接槽； 7、11- 钎子； 8- 操纵机构； 9- 按钮； 10- 中间槽； 12- 托轮； 13- 卸料槽； 14- 头轮； 15- 支柱； 16- 绞车； 17- 台车；18- 支架； 19- 护板；20- 进料槽； 21- 簸箕挡板； 22- 工作钢丝绳； 23- 耙斗； 24- 撑脚； 25- 卡轨器 整机由扒矿机和装车台两大部分组成。 装车台由进料槽、 中间槽、卸料槽和台车 组成。进料槽有升降装置，装载时放下，行走时抬起，簸箕口前端两侧有铰接挡板， 可调节开口大小，以引导耙斗进人进料槽。台车分为轨轮式和轮胎式，前者用机车牵 引，后者用绞车牵引或自行 ( 用于露天装载时 ) 。扒矿双筒绞车装在中间槽下面的机架 上，首绳绕过卸料槽后部导向轮连结到耙斗柄部， 尾绳绕过导向轮后经工作面尾滑轮 连结到耙斗前壁上。 工作时装车台用卡轨器固定在轨道上或用锚杆固定在底板上， 尾滑轮锚固在工作 面壁上或柱桩上，起动绞车，操作首绳卷筒旋转，耙斗借自重插人岩堆，并沿底板移 动把破碎的矿岩扒人进料槽，经卸料槽装人矿车内。操作尾绳卷筒旋转，牵引耙斗返 回工作面岩堆，完成扒取循环。 中国生产的扒矿机斗容为 0.15-0.9m3 ，功率为 10-45kw，机重为 2.9-8.7t ，生 产能力为 15-180m3/h。 三、铲斗式装载机 用铲斗从工作面底板上铲取物料，将物料卸入矿车或其它运输设备的装载机械。 煤矿主要使用直接卸载式， 按卸载方式不同分后卸式、 侧卸式和前卸式。 后卸式 和侧卸式使用较多。 主要结构 1-行走机构； 2-铲斗 3-斗臂； 4- 回转机构 5-缓冲弹簧； 6-翻转机构 一、后卸式铲斗装载机 主要用于中小断面巷道掘进的装载作业，生产能力 15～140m3/h。 按装载方式分直接装车式和带转载机式。 前者体积小， 机动灵活， 使用方便； 后 者转载机下方可容纳大吨位矿车按驱动方式分气动、电动和电液驱动。 二、侧卸式铲斗装载机 用铲斗从底部铲取爆落的煤岩，而后机器退到卸载点，铲斗向一侧翻转进行卸 载。用于平巷和倾角 18o 以下斜巷以及其他矿山工程中铲装爆落的松散岩石， 也可作 为材料和设备的短途运输设备。 侧卸式装载机适用的巷道断面，取决于装载机自身的最大宽度 (履带或铲斗宽 度 )、卸载时的最大高度以及配套设备。与刮板转载机配套时，最小适用断面约 6m2 。 与矿车配套时，巷道断面不小于 10m2 。 四、地下装载机 装载机按作业地点分为普通装载机和地下装载机（叫地下（井下）铲运机），属 于采掘设备运输设备。 地下装载机不同于露天装载机。 它是专门为地下作业面设计的 一种矮车身，中央铰接前端装载的装、运、卸联合作业设备。 井下铲运机是近几十年地下采矿科学与技术进步的主要成就之一。从 60 年代出 现， 70 年代中期引进，目前还呈发展趋势。 它既可以用于采场出矿、 出渣，又可以向低位的溜井卸矿， 也能向较高的运输车 或矿车卸矿，还可以用铲斗运送辅助材料、机械设备、修路、铺路。铁路、公路的隧 道工程也可以使用，用途十分广泛。 它与其他的地下装载设备比较起来具有很多优点： 3 1. 生产能力大，效率高。根据许多资料介绍， 2m 的地下装载机的生产率比同等 条件下的电耙或 T4 G高出 1-2 倍，而且出矿成本也有所下降。对矿井建设方面，采用 无轨设备开采地下矿，能加快矿山的开拓速度，它是加速矿山建设的一个重要途径。 2. 机动灵活，活动范围广。以柴油为动力的地下装载机，摆脱了轨道、风管或电 缆的束缚，使机器提高了机动性。地下装载机由于采用铰接车架，转弯半径小，它适 合于狭小的矿山巷道和场地的作业条件。又由于牵引力大，可爬很陡的坡，因此很适 合井下作业条件。 3. 大大改善了司机的作业条件。 司机室都是按照人际工程学的原理设计的。 使司 机操作更舒适更安全。 特别是大量的电子技术、 计算机技术在地下装载机中得到广泛 使用，自动化程度愈来愈高，大大减轻了司机的疲劳，改善了作业环境，从而大大提 高了生产率。 地下装载机的缺点是： 轮胎磨损比较严重， 废气净化问题需进一步解决， 维修费 用比较高，对工人与管理人员的素质要求较高。 近年来，靠电力驱动的电动铲运机越来越得到广泛的使用。 电动铲运机非常好的 解决了柴油铲运机带来的污染问题， 另外在一些高原缺氧作业区， 柴油铲运机会燃烧 不充分，导致柴油机动力受损，影响环境，电动铲运机则不受环境条件的限制。 五、扒爪式装载机 扒爪式装载机又称 蟹爪式装载机， 它是由类似 蟹爪的两个扒爪 与输送机相接合组 成，采集和输送功能合二为一，是一种连续作业装载机，主要用于巷道掘进中装载爆 落的岩石，装载能力 35-200 m3/h 。 扒爪工作机构 组成：扒爪机构、驱动装置和铲板等。 扒爪指沿封闭曲线运动， 扒集松散煤或岩石进行装载的蟹螯状工作机构 五、扒渣机 扒渣机特征：它是由类似挖掘机挖斗的机械手与 两个扒爪及 输送机相接合，采集 和输送功能合二为一，采用电动液压控制系统的生产装置，具有安全环保、能耗小、 效率高的特点。 是矿山及小性遂洞必不可少的先进的采矿装备， 是人工和其它机械的 替代产品。 扒渣机的优点：机包含液压行走，挖掘采集，输送，装车，清底五种功能。其中 液压行走功能是通过液压马达，减速机，传动轴，再到减速机输送驱动车轮，液压马 达具有前行， 后退， 自动刹车三种功； 挖掘采集功能由机械手完成， 机械手具有挖掘、 伸臂、装料、卸料功能，大臂可上升、下降、左右回转，挖掘采集的操纵由全液压控 制，由六个手柄操作，每个手柄控制两个动作，共十二个动作，此技术综合采用大型 挖掘机操作流程改进而成使用方便，易操作 .输送，装车功能由输送机系统完成，其 输送架由液压缸控制升降， 输送架下降时可将前轮支起， 同时输送架前接料口与矿石 接触面更加紧密，工作时稳定性更强，同时可以接合散料，平整常地，传送带宽度为 650- 700mm, 传送速度为 800 -900mm/ 秒,传送带又一台 2.2kw 电机带动减速机驱动 主动滚筒 ,此方式传动性能更稳定 ,使用寿命更长 ,维修更方便。 隧道施工所用扒渣机多为德产 ITC312 机型，其理论装渣能力为每小时 312 立方 米，是国内各隧道装备企业保有量最多的机型，也是装渣效率最高、性能最稳定的机 型，与其同等规格的仅有日产机型有很高评价。 我国铁道部 2009 年将大型扒渣机 （隧 道挖装机）国产化定为科技计划项目，由石家庄铁道学院攻关研发，最终由中国人民

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