礦山機械_第二章_掘進機械

1、 鑿巖機鑿巖機沖擊破碎原理：沖擊破碎原理： 工作時活塞做高頻往復運動，不斷地沖擊釬尾。工作時活塞做高頻往復運動，不斷地沖擊釬尾。在沖擊力的作用下，呈尖楔狀的釬頭將巖石壓碎并在沖擊力的作用下，呈尖楔狀的釬頭將巖石壓碎并鑿入一定深度，形成一道凹痕?；钊嘶睾?，釬桿鑿入一定深度，形成一道凹痕?；钊嘶睾?，釬桿轉過一定角度，活塞向前運動，再次沖擊釬尾，又轉過一定角度，活塞向前運動，再次沖擊釬尾，又形成一道新的凹痕。兩凹痕之間的扇形巖塊被由釬形成一道新的凹痕。兩凹痕之間的扇形巖塊被由釬頭上產(chǎn)生的水平分力剪碎?；钊粩嗟貨_擊釬尾，頭上產(chǎn)生的水平分力剪碎?；钊粩嗟貨_擊釬尾，并從釬桿的中心孔連續(xù)輸入壓縮空氣

2、或壓力水，將并從釬桿的中心孔連續(xù)輸入壓縮空氣或壓力水，將巖渣排出孔外，形成一定深度的圓形鉆孔。巖渣排出孔外，形成一定深度的圓形鉆孔。1-鑿巖機缸體；鑿巖機缸體；2-活塞；活塞；3-釬桿；釬桿；4-釬頭釬頭 釬子是鑿巖機破碎巖石和形成巖孔的刀具，釬子是鑿巖機破碎巖石和形成巖孔的刀具，它由釬頭它由釬頭2、釬桿、釬桿1兩部分組成。釬桿和釬頭連兩部分組成。釬桿和釬頭連接方式有兩種：一種是錐面摩擦連接，另一種接方式有兩種：一種是錐面摩擦連接，另一種是螺紋連接。是螺紋連接。（5）所有電氣設備都應具有防爆性能，采煤機能）所有電氣設備都應具有防爆性能，采煤機能在有煤塵瓦斯爆炸危險的工作面內安全工作。在有煤塵瓦

3、斯爆炸危險的工作面內安全工作。（6）電動機、傳動裝置和牽扯引部應具有超負荷）電動機、傳動裝置和牽扯引部應具有超負荷安全保護裝置。安全保護裝置。（7）具有防滑裝置，以防機器沿斜坡自動下滑。）具有防滑裝置，以防機器沿斜坡自動下滑。（8）具有內外噴霧滅塵裝置。）具有內外噴霧滅塵裝置。（9）工作穩(wěn)定可靠，操作簡單方便，操作手把或）工作穩(wěn)定可靠，操作簡單方便，操作手把或按鈕盡量集中，日常維護工作少而容易。按鈕盡量集中，日常維護工作少而容易。 鑿巖機的種類很多，按所用動力可分為鑿巖機的種類很多，按所用動力可分為氣動、電動、內燃和液壓等四類。氣動、電動、內燃和液壓等四類。 目前煤礦應用最普通的是氣動鑿巖機目

4、前煤礦應用最普通的是氣動鑿巖機（又稱風鉆），工作較可靠。（又稱風鉆），工作較可靠。 鑿巖機按支承和推進方式可分：手持式、鑿巖機按支承和推進方式可分：手持式、氣腿式、伸縮式和導軌式。氣腿式、伸縮式和導軌式。YN27C型內燃鑿巖機型內燃鑿巖機 高速液壓鑿巖機高速液壓鑿巖機氣動鑿巖機氣動鑿巖機HY20 手持式鑿巖機手持式鑿巖機Y26型型氣動鑿巖機組成：氣動鑿巖機組成： 沖擊配氣機構、轉釬機構、排屑機沖擊配氣機構、轉釬機構、排屑機構和潤滑機構等構和潤滑機構等 釬桿釬桿1尾端裝入鑿巖機尾端裝入鑿巖機2機頭釬套內，機頭釬套內，注油器注油器3連接在風管連接在風管5上，使壓氣中混有上，使壓氣中混有油霧，對鑿巖

5、機內零件進行潤滑，水管油霧，對鑿巖機內零件進行潤滑，水管4供給清除巖粉用水，氣腿供給清除巖粉用水，氣腿6支撐鑿巖機支撐鑿巖機并給以工作所需推進力。并給以工作所需推進力。1-釬桿；釬桿；2-鑿巖機；鑿巖機；3-注油器；注油器；4-水管；水管；5-風管；風管；6-氣腿氣腿氣腿鑿巖機的外形氣腿鑿巖機的外形 1.概述概述 液壓鑿巖機是在氣動鑿巖機的基礎液壓鑿巖機是在氣動鑿巖機的基礎上發(fā)展起來的一種鑿巖機。它是利用高上發(fā)展起來的一種鑿巖機。它是利用高壓液體的動力，推動活塞在缸體內往復壓液體的動力，推動活塞在缸體內往復運動。運動。液壓鑿巖機具有以下優(yōu)點：液壓鑿巖機具有以下優(yōu)點： （1）動力消耗小，能量利用

6、率高。）動力消耗小，能量利用率高。 （2）鑿巖速度高。）鑿巖速度高。 （3）作業(yè)條件高。）作業(yè)條件高。 （4）潤滑好，提高了零件壽命。）潤滑好，提高了零件壽命。 （5）操作方便，適應性強。）操作方便，適應性強。缺點：投資大，單位功率的重量較大，缺點：投資大，單位功率的重量較大，技術要求和維護費用較高。技術要求和維護費用較高。2.液壓鑿巖機的結構和工作原理液壓鑿巖機的結構和工作原理液壓鑿巖機液壓鑿巖機組成：組成：沖擊機構、轉釬機構、蓄能機構、排屑沖擊機構、轉釬機構、蓄能機構、排屑機構等。機構等。 沖擊機構：沖擊機構：缸體缸體4、活塞、活塞5和滑閥和滑閥12。 整體缸體，滑閥整體缸體，滑閥12與活

7、塞與活塞5軸線平行，軸線平行，缸孔中前后有銅套缸孔中前后有銅套 6、3支承活塞支承活塞5運動，運動，并導入液壓油。并導入液壓油。轉釬機構：轉釬機構：擺線馬達擺線馬達11、減速齒輪、減速齒輪10、7及沖擊桿及沖擊桿8。 齒輪齒輪7中壓裝花鍵套，配合沖擊桿中壓裝花鍵套，配合沖擊桿8上上花鍵，釬尾插入沖擊桿前端六方孔內，花鍵，釬尾插入沖擊桿前端六方孔內，馬達帶動齒輪馬達帶動齒輪7轉動，沖擊桿轉動，沖擊桿8和釬桿跟和釬桿跟隨轉動。隨轉動。YYG-80型液壓鑿巖機沖擊配油機構的工作原理型液壓鑿巖機沖擊配油機構的工作原理回程；沖程回程；沖程1-釬尾；釬尾；2-活塞；活塞；3-柱閥；柱閥；4-低壓回油；低壓

8、回油；5-高壓進油；高壓進油；6-蓄能器蓄能器7-配油腔；配油腔；8-液壓缸前腔；液壓缸前腔；9-液壓缸后腔；液壓缸后腔；10-控制油孔控制油孔11-后腔受壓面；后腔受壓面；12-低壓回油孔；低壓回油孔；13-前腔受壓面前腔受壓面 鑿巖鉆車是一種新型鑿巖作業(yè)設備。它鑿巖鉆車是一種新型鑿巖作業(yè)設備。它是將一臺或幾臺鑿巖機連同自動推進器一起是將一臺或幾臺鑿巖機連同自動推進器一起安裝在特制的鉆臂或鉆架上，并配以行走機安裝在特制的鉆臂或鉆架上，并配以行走機構，使鑿巖作業(yè)實現(xiàn)機械化。構，使鑿巖作業(yè)實現(xiàn)機械化。 鑿巖鉆車種類：鑿巖鉆車種類： 1）按用途分為平巷掘進鉆車、采礦鉆車、）按用途分為平巷掘進鉆車、

9、采礦鉆車、錨桿鉆車、露天開采鑿巖鉆車。錨桿鉆車、露天開采鑿巖鉆車。 2) 按行車機構：軌道、輪胎、履帶式鉆車。按行車機構：軌道、輪胎、履帶式鉆車。 3）按架設鑿巖機臺數(shù)分：單機、雙機、）按架設鑿巖機臺數(shù)分：單機、雙機、多機。多機。 推進器是導軌式鑿巖機的導軌，并給鑿推進器是導軌式鑿巖機的導軌，并給鑿巖機以工作所需的軸向推進力。巖機以工作所需的軸向推進力。CTJ-3型鑿型鑿巖臺車采用風動馬達巖臺車采用風動馬達絲杠推進器。絲杠推進器。 （1）當風動馬達）當風動馬達1驅動絲杠轉動時，鑿驅動絲杠轉動時，鑿巖機就在導軌巖機就在導軌9上向前或向后移動。上向前或向后移動。 （2）調節(jié)風動馬達進氣量，可使鑿巖

10、機）調節(jié)風動馬達進氣量，可使鑿巖機獲得不同的推進速度。獲得不同的推進速度。 鉆臂是鑿巖臺車的主要部件，它的作用鉆臂是鑿巖臺車的主要部件，它的作用是支承推進器和鑿巖機，并可調整推進器的是支承推進器和鑿巖機，并可調整推進器的方位，使之可在全工作面范圍內進行鑿巖。方位，使之可在全工作面范圍內進行鑿巖。 （1）利用俯仰角液壓缸）利用俯仰角液壓缸2可以調整導軌可以調整導軌的傾角的傾角 （2）當鑿巖臺車工作時，利用支撐液壓）當鑿巖臺車工作時，利用支撐液壓缸缸5、7撐在底板上，使車輪離開底板撐在底板上，使車輪離開底板 （3）整臺鑿巖車的動力是壓縮空氣）整臺鑿巖車的動力是壓縮空氣 將采落的煤或巖石裝入礦車或巷

11、道輸送將采落的煤或巖石裝入礦車或巷道輸送機中的機械稱為裝載機械。機中的機械稱為裝載機械。 裝載作業(yè)消耗的勞動量是整個采礦作業(yè)裝載作業(yè)消耗的勞動量是整個采礦作業(yè)量的量的30-50%左右。因此，最大限度地發(fā)揮現(xiàn)左右。因此，最大限度地發(fā)揮現(xiàn)有裝載機械的能力和研制高效率裝載機械，有裝載機械的能力和研制高效率裝載機械，不斷提高裝載機械化水平，對提高勞動生產(chǎn)不斷提高裝載機械化水平，對提高勞動生產(chǎn)力，消除工人繁重的體力勞動，促進采礦工力，消除工人繁重的體力勞動，促進采礦工業(yè)業(yè)發(fā)展意義重大。業(yè)業(yè)發(fā)展意義重大。 鏟斗裝載機按卸載方式又分為后卸式和鏟斗裝載機按卸載方式又分為后卸式和側卸式兩種。側卸式兩種。 它在軌

12、道上行走，向礦車裝載，它適用它在軌道上行走，向礦車裝載，它適用于高度不高于于高度不高于2.2m的水平巷道工作面，快度的水平巷道工作面，快度100150mm時裝載效果最好。時裝載效果最好。 1.組成及工作方式組成及工作方式 2.鏟斗工作機構鏟斗工作機構 3.回轉機構回轉機構 側卸式鏟斗裝載機主要用于較大斷面巷側卸式鏟斗裝載機主要用于較大斷面巷道掘進、裝運礦石等物料。鏟斗容積較大，道掘進、裝運礦石等物料。鏟斗容積較大，能裝的巖石塊度無嚴格要求，能裝的巖石塊度無嚴格要求， 特別是大多數(shù)特別是大多數(shù)側卸式鏟斗裝載機采用履帶式行走機構。側卸式鏟斗裝載機采用履帶式行走機構。 耙斗裝載機可用在平巷、上下山及

13、拐彎耙斗裝載機可用在平巷、上下山及拐彎巷道。目前在掘進傾角大于巷道。目前在掘進傾角大于510的傾斜的傾斜巷道時，耙斗裝載機是我國煤礦巷道掘進使巷道時，耙斗裝載機是我國煤礦巷道掘進使用最多的裝巖設備。用最多的裝巖設備。 煤礦安全規(guī)程煤礦安全規(guī)程規(guī)定使用耙裝機必須遵規(guī)定使用耙裝機必須遵循下列原則：循下列原則： 1.耙裝機作業(yè)時必須照明耙裝機作業(yè)時必須照明 2.耙裝機絞車的剎車裝置必須完整、可靠耙裝機絞車的剎車裝置必須完整、可靠 1.組成及工作方式組成及工作方式 耙斗裝載機是用絞車拖動一個耙斗，耙耙斗裝載機是用絞車拖動一個耙斗，耙取巖石裝入礦車的機械。取巖石裝入礦車的機械。 耙裝機的優(yōu)點是結構簡單，

14、操作容易和耙裝機的優(yōu)點是結構簡單，操作容易和價格便宜；缺點是鋼絲繩消耗量大。價格便宜；缺點是鋼絲繩消耗量大。 2.絞車絞車 耙裝機按絞車結構可分為行星輪式、摩耙裝機按絞車結構可分為行星輪式、摩擦式和內漲式三種。擦式和內漲式三種。 3.耙斗耙斗 耙斗是耙裝機的工作機構，由耙齒和耙耙斗是耙裝機的工作機構，由耙齒和耙斗體兩部分組成。斗體兩部分組成。 耙斗工作時，靠耙斗自重使耙齒插入巖耙斗工作時，靠耙斗自重使耙齒插入巖石堆，移動過程中裝滿巖石。石堆，移動過程中裝滿巖石。 耙齒一般根據(jù)形狀有平齒和梳齒之分。耙齒一般根據(jù)形狀有平齒和梳齒之分。一、概述一、概述 隨著回采工作面機械化程度的提高，回隨著回采工作

15、面機械化程度的提高，回采速度大大加快，巷道掘進和回采工作面的采速度大大加快，巷道掘進和回采工作面的準備工作也必須相應加快。只靠鉆爆法掘進準備工作也必須相應加快。只靠鉆爆法掘進巷道已滿足不了要求，采用掘進機法，使破巷道已滿足不了要求，采用掘進機法，使破落煤巖、裝載運輸、噴霧滅塵等工序同時進落煤巖、裝載運輸、噴霧滅塵等工序同時進行，是提高掘進速度的一項有效措施。行，是提高掘進速度的一項有效措施。 與鉆爆法相比，掘進機法具有許多優(yōu)點：與鉆爆法相比，掘進機法具有許多優(yōu)點：(1)速度快、成本低。用掘進機掘進巷道，可以速度快、成本低。用掘進機掘進巷道，可以使掘進速度提高使掘進速度提高11.5倍，工效平均提

16、高倍，工效平均提高12倍，倍，進尺成本降低進尺成本降低3050。(2)安全性好。由于不需打眼放炮，圍巖不易破安全性好。由于不需打眼放炮，圍巖不易破壞，既有利于巷道支護，又可減少冒頂和瓦斯壞，既有利于巷道支護，又可減少冒頂和瓦斯突出的危險，大大提高了工作面的安全性。突出的危險，大大提高了工作面的安全性。(3)有利于回采工作面的準備。由于掘進速度有利于回采工作面的準備。由于掘進速度的加快，可以提前查明采區(qū)的地質條件，為的加快，可以提前查明采區(qū)的地質條件，為回采工作面設備的選型及準備工作創(chuàng)造良好回采工作面設備的選型及準備工作創(chuàng)造良好的條件。的條件。(4)工程量小。利用鉆爆法，巷道的超挖量可工程量小。

17、利用鉆爆法，巷道的超挖量可達達20，利用掘進機法，巷道超挖量可減小，利用掘進機法，巷道超挖量可減小到到5，從而大大減少了支護作業(yè)的充填量。，從而大大減少了支護作業(yè)的充填量。減少了工程量，降低了成本，提高了速度。減少了工程量，降低了成本，提高了速度。(5)勞動條件好，改善了勞動條件，減少了笨勞動條件好，改善了勞動條件，減少了笨重的體力勞動。重的體力勞動。按掘進機截割煤巖的性質分類按掘進機截割煤巖的性質分類1）用于）用于f4的煤巷，稱為煤巷掘進機。的煤巷，稱為煤巷掘進機。2）用于）用于f6的煤或軟巖巷，稱為半煤巖的煤或軟巖巷，稱為半煤巖巷掘進機。巷掘進機。3）用于）用于f6或研磨性較高的巖石巷道，

18、或研磨性較高的巖石巷道，稱為巖巷掘進機。稱為巖巷掘進機。按照工作機構切削工作面分類：按照工作機構切削工作面分類：1）部分斷面巷道掘進機）部分斷面巷道掘進機其工作機構為一條懸臂和安裝在懸臂上的截割頭所組成，懸臂可以上下左右擺動，主要用于煤巷和半煤巖巷的掘進。2）全斷面巷道掘進機）全斷面巷道掘進機全斷面掘進機主要用于巷道全斷面的一次鉆削式成形，主要用于掘進巖石巷道，多用于涵洞和隧道的開鑿。 隧道掘進機械，一般分為兩種： （1）臂式掘進機(Boom-type Roadheader)； （2）全斷面隧道掘進機，簡稱TBM。 隧道掘進機(Tunnel Boring Machine)，簡稱TBM ，是利用

19、回轉刀具切削破巖及掘進，形成整個隧道斷面的一種新型、先進的隧道施工機械。 臂式掘進機又稱為部分斷面掘進機，是一種集切削巖石、自動行走、裝載石碴等多種功能為一體的高效聯(lián)合作業(yè)機械。安全規(guī)定安全規(guī)定（1）掘進機必須裝有只準以專用工具開、閉的電器控制開關，專用工具必須由專職司機保管。司機離開操作臺時，必須斷開掘進機上的電源開關。（2）在掘進機非操作側，必須裝有能緊急停止運轉的按鈕。（3）掘進機必須裝有前照明燈和尾燈。（4）開動掘進機前，必須發(fā)出警報。只有在鏟板前方和截割臂附近無人時，方可開動掘進機。（5）掘進機作業(yè)時，應使用內、外噴霧裝置，內噴霧裝置水壓必須符合規(guī)定，無內噴霧裝置，則必須使用外噴霧裝

20、置和除塵器。（6）掘進機停止工作和交班時，必須將掘進機切割頭居中落地，并斷開掘進機上的電源開關和磁力啟動器的隔離開關。（7）檢修掘進機時，嚴禁其他人員在截割臂和轉載橋下方停留或作業(yè)。二、部分斷面巷道掘進機二、部分斷面巷道掘進機 由于部分斷面巷道掘進機具有掘進速度由于部分斷面巷道掘進機具有掘進速度快、生產(chǎn)效率高、適應性強、操作方便等優(yōu)快、生產(chǎn)效率高、適應性強、操作方便等優(yōu)點，目前在煤礦上得到廣泛的應用。點，目前在煤礦上得到廣泛的應用。 2022-4-30602022-4-3061方法：方法： 開動截割頭并擺動到工作面左下面，在開動截割頭并擺動到工作面左下面，在伸縮液壓缸伸縮液壓缸7的作用下鉆入煤

21、壁，當截割頭的作用下鉆入煤壁，當截割頭軸向推進軸向推進500mm時，截割頭的左右上下擺動時，截割頭的左右上下擺動式形成連續(xù)破碎的必不可少的重要條件。式形成連續(xù)破碎的必不可少的重要條件。 1.工作機構工作機構 由于部分斷面巷道掘進機具有掘進速度由于部分斷面巷道掘進機具有掘進速度快、生產(chǎn)效率高、適應性強、操作方便等優(yōu)快、生產(chǎn)效率高、適應性強、操作方便等優(yōu)點，目前在煤礦上得到廣泛的應用。點，目前在煤礦上得到廣泛的應用。 2.裝載與轉運機構裝載與轉運機構 ELMB巷道掘進機蟹爪式裝載機構與中巷道掘進機蟹爪式裝載機構與中間刮板輸送機組成掘進機的裝運機構。間刮板輸送機組成掘進機的裝運機構。 兩個蟹爪的運動相位差為兩個蟹爪的運動相位差為180，因此，因此，兩個蟹爪交替扒取煤巖，使裝載工作連續(xù)進兩個蟹爪交替扒取煤巖，使裝載工作連續(xù)進行。行。 3.行走機構行走機構 ELMB型巷道掘進機采用履帶行走機構。型巷道