采矿课件第五章掘进装载机械

第五章

掘进装载机械

§5—1概述

常用的掘进方法：掘进机法和钻爆法（我国常用）一、掘进机一般按使用范围和结构特征进行。按截割岩石的硬度系数分：煤巷掘进机（f≤4）、煤-岩巷掘进机（f≤6）、岩巷掘进机（f>6）；按断面大小分：大断面掘进机（大于8㎡）、小断面掘进机（小于8㎡）；按工作机构截割工作面的方式分：部分断面掘进机、全断面掘进机。二、装载机1、种类（1）按所装物料的性质分为装煤机和装岩机。（2）按工作机构的结构可分为铲斗装载机、耙斗装载机、蟹爪装载机和立爪装载机。常见的是前三种。（3）按所用动力分为电动装载机、气动装载机、液动装载机。目前我国多用电动装载机。（4）按行走方式可分为轨轮式装载机、履带式装载机、轮胎式装载机。

2、装载机的用途及使用条件（1）耙斗式装载机简称耙装机，普遍应用于我国各矿区占使用量的80%左右，主要用于30°以内的斜井上下山和平巷，也可用于巷道的交叉或拐弯处。所掘巷道断面在4m2～10m2之间。除用于装岩外，也可用于装煤或煤-岩。（2）铲斗式装载机又称铲装机，主要用于井下岩巷掘进工作面装载岩石，故又称装岩机。其结构紧凑，尺寸小，机动灵活，适应性强，能在弯曲巷道中工作。铲斗装载机是利用铲斗铲取岩石，然后提升铲斗将岩石卸入矿车或其他运输设备，卸载后再将铲斗放下进行第二次铲取。由于其铲装过程为间断式装载过程，故适宜装载较大块度且坚硬的岩石。铲斗装载机主要有两种类型，即后卸式和侧卸式。后卸式在轨道上行走，而侧卸式行走方式采用履带式，机动灵活，可实现无轨作业，逐渐取代了后卸式铲斗装载机。（3）蟹爪装载机

主要优点是连续装载，生产率高，工作高度很低，适合在较矮的巷道中使用。早期生产的蟹爪装载机，因结构和材质的原因只能用于装煤或软岩。近年来由于采用了合理的结构和优质材料，蟹爪装载机亦可装中硬以上的岩石。§5—2煤巷掘进机

一、ELMB型掘进机适用的地质条件：煤岩硬度f≤4（局部f=5）、断面6㎡～12㎡、巷道的最大倾角±12º。（一）ELMB型掘进机的组成及主要技术特征1、ELMB型掘进机的组成图5-12、主要技术特征（二）ELMB型掘进机各主要组成部件的结构原理1、工作机构（1）工作机构的组成和垂直水平摆动机构（2）截割头及行星减速器图5-3、图5-4（3）托梁器2、装装运机机构（1））装运运机构构的组组成图5-5（2））装运运机构构传动动系统统图5-63、转转载机机构图5-74、行行走机机构图5-85、喷喷雾系系统图5-96、液液压系系统图5-11（1））转运运机构构的液液压回回路（（回路路Ⅰ）（2））行走走机构构的液液压回回路（（回路路Ⅱ）（3））工作作机构构和铲铲煤板板液压压缸的的液压压回路路（回回路Ⅲ）（4））转载载机构构及起起重液液压缸缸的液液压回回路（（回路路Ⅳ）（5））系统统的流流量调调节a、为为了使使工作作机构构的升升降、、水平平摆动动、推推进速速度能能适应应不同同硬度度的煤煤、岩岩，在在CBG1025/025型齿齿轮泵泵的前前泵出出口旁旁路处处装有有一调调速阀阀，用用以调调节工工作机机构中中三组组液压压缸的的工作作速度度。b、在在行走走机构构系统统中，，为了了满足足行走走速度度的要要求，，装了了一个个二位位三通通转阀阀，当当需要要提高高行走走速度度时，，通过过二位位三通通转阀阀把回回路Ⅲ的流流量合合并到到回路Ⅱ，使使行走走速度度由2.86m/min加快快到5.04m/min，此此时，，回路Ⅲ停止止工作作。二、AM——50型掘掘进机机（一））结构构特点点图5-12（二））传动动系统统1、机机械传传动系系统图5-13（1））截割割机构构传动动系统统§5—3装载机机一、耙耙斗式式装载载机1963年年开始始在我我国煤煤矿中中推广广使用用的耙耙斗装装载机机（简简称耙耙装机机），，目前前已普普及各各矿区区，占占装载载机使使用台台数的的80%左左右，，成为为我国国煤矿矿巷道道掘进进的主主要装装岩设设备。。特点：：优点点是结结构简简单、、成本本低、、维修修方便便，能能装大大块岩岩石；；缺点点是钢钢丝绳绳及耙耙斗磨磨损较较快。。适应范范围：：可用用于平平巷及及倾角角小于于35º的上、、下山山巷道道中装装岩。。（一））耙斗斗式装装载机机组成成与装装载原原理P-30B型耙耙斗式式装载载机：：图5-151、组组成耙装机机主要要由耙耙斗、、绞车车、台台车和和机槽槽等组组成。。2、工工作原原理（1））装载载原理理（2））耙装装机在在拐弯弯巷道道中使使用图图5-16（二））主要要组成成部件件结构构1、耙耙斗（1））结构构形式式图5-17（2））结构构参数数在装载载行程程中，，耙斗斗被向向前牵牵引，，耙斗斗的自自重使使它逐逐渐插插入渣渣堆，，耙斗斗内的的岩渣渣，沿沿着耙耙斗的的尾帮帮升高高并翻翻滚，，耙斗斗被逐逐渐装装满，，插入入渣堆堆的阻阻力也也随着着增大大。当当耙斗斗的自自重和和插入入阻力力达到到平衡衡后，，插入入渣堆堆的深深度就就不再再增加加。因因此，，耙斗斗的形形状和和重量量直接接影响响耙装装机的的生产产率。。耙斗斗越重重则插插入渣渣堆的的深度度可能能越大大。但但是，，过重重则可可能把把巷道道底版版破坏坏，并并且移移动的的摩擦擦阻力力也大大，而而耙斗斗插入入渣堆堆过深深，岩岩渣也也会溢溢出斗斗外，，无谓谓地损损失动动力。。当然然，耙耙斗也也不宜宜太轻轻，否否则不不容易易插入入渣堆堆，装装不满满，甚甚至可可能翻翻斗而而无法法工作作。根据据我我国国煤煤矿矿使使用用耙耙斗斗装装载载机机的的经经验验，，推推荐荐按按下下式式确确定定耙耙斗斗重重量量：：式中中G——耙耙斗斗重重量量（（kg））；；V——耙耙斗斗容容积积（（m3）；；K——耙耙斗斗插插入入渣渣堆堆的的阻阻力力强强度度（（kg.f/㎡㎡）），，可可按按表表1取取值值；；l——耙耙斗斗的的装装载载行行程程，，可可取取为为2～～3（（m））；；γ—岩岩渣渣的的重重率率（（kg/m3）；；c——斗斗宽宽系系数数，，可可按按表表2取取值值；；α—耙耙斗斗的的耙耙角角；；β—耙斗的后后角。表1耙斗斗插入渣堆的的阻力强度K岩渣的块度（㎜）<150>150爆破不良阻力强度K（kg.f/㎡）2000～30003000～50005000～9000表2斗宽宽系数c耙斗宽度（m）0.6～0.70.8～0.91.0～1.11.2～1.5斗宽系数c0.10.20.30.5根据此式确定定耙斗重量考考虑了耙斗宽宽度、岩渣块块度、岩渣重重率、耙斗装装满行程、耙耙斗容积和耙耙斗的插入角角和后角等因因素，因而是是比较全面和和比较合理的的。在装载过程中中，耙斗齿插插入渣堆的角角度是变动的的，不便于计计量。通常可可认为它接近近耙斗处于水水平位置时，，耙齿内侧面面与水平面的的夹角（称为为耙角α）。耙齿外外侧面与水平平面的夹角，，称为后角ββ。耙装中等等块度和中等等坚硬度的岩岩渣时，耙斗斗的耙角可参参照表3选取取。在上山巷巷道装载时，，耙角应适当当减小。除非非情况特殊，，装载机一般般按平巷的情情况选取耙角角。耙角过大大时，耙斗容容易在渣堆上上崩跳，不表3耙斗斗的耙角巷道倾角0º<25º上山耙角α55～60º65～75º<55º耙斗的长度、、宽度和高度度应保持适当当的比例。耙耙斗过长不能能充分利用耙耙斗的有效容容积，过宽则则耙斗装载机机的溜槽也将将加宽。根据据经验，耙斗斗长、宽、高高的合理比例例是2：1.5：1。重重心应在前后后端钢丝绳牵牵引点的连线线以下。平巷巷中使用的耙耙斗，重心最最好在通过斗斗齿齿尖的垂垂直线上；斜斜巷中使用的的耙斗，重心心应略偏于耙耙斗的尾帮。。2、绞车耙斗装载机的的绞车有三种种类型：行星星轮式、圆锥锥摩擦轮式和和内涨摩擦轮轮式。行星轮轮式结构紧凑凑，工作平稳稳，操作省力力，但结构复复杂；内涨摩摩擦轮式结构构简单，工作作可靠，维修修量小；圆锥锥摩擦轮式结结构简单，但但操作费力，，故障较多，，目前已基本本不用。行星轮式绞车车：图5-183、传动系统统图5-19二、铲斗装载载机铲斗装载机的的工作机构是是位于机器前前方的铲斗，，以铲斗铲取取岩石，然后后将岩石卸入入矿车或其它它运输设备，，这类装载机机一般用于岩岩石装载。铲铲斗装载机类类型很多。目目前，煤矿所所用的铲斗装装载机按卸载载方式不同分分为后卸式和和侧卸式两种种。侧卸式适适应于大断面面的巷道装载载。（一）装载机机的结构及装装载原理1、结构组成成主要由铲斗装装载机构、履履带行走机构构、液压系统统和电气系统统组成。2、装载原理理（二）装载机机主要组成部部件的结构原原理1、铲斗装载载机构图5-21（1）组成主要由铲斗、、侧卸液压缸缸、拉杆、摇摇臂、升降液液压缸、铲斗斗座等组成。。（2）结构原原理2、履带行走走机构（1）结构组组成（2）传动系系统图5-22（3）操纵系系统图5-233、液压系统统图5-24（1）系统组组成（2）工作原原理三、蟹爪式装装载机和耙斗式装载载机及铲斗装装载机相比，，蟹爪式装载载机的主要优优点是：连续续装载，生产产效率较高；；工作高度很很低，适合在在较矮的巷道道使用。能装装的最大块度度可达300mm，块度度小于100mm时效率率最高。（一）结结构及工工作原理理1、结构构图5-25所所示，主主要由蟹蟹爪工作作机构、、转载机机构、履履带行走走机构、、电动机机及控制制各1部部运动的的液压系系统组成