第二章 掘进机械

掘进机械的分类1

随着回采工作面综合机械化程度的提高，要求巷道掘进 速度相应加快，以保证采掘比例协调和矿井的高产稳产。 按掘进工艺分： 钻眼爆破法掘进设备 综合机械化掘进设备。

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掘进机械的分类2

钻爆法掘进设备：

钻(凿)孔机械：在煤岩体上钻(凿)孔

装载机械：将煤岩装入矿车或其他运输设备转载机械：承接由装载机械卸入的煤岩，并将其卸入其

他运输设备巷道支护机械：将巷道支护构件或加固材料敷设到巷道 顶板和侧帮 休整巷道机械：用于巷道挑顶、卧底、刷帮等作业page 118

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掘进机械的分类3

综合机械化掘进设备：实现破落煤岩、

装载、转载及支护等工序的平行作业。掘进机械化发展方向。

掘进机：破落煤岩体，以装载、转运机构把煤岩输送至后配套运输设备。 支护方式：可选用金属支架、锚喷支护。

与钻眼爆破法相比，综合机械化掘进设备优点： 安全、快速、高效——

综合机械化掘进设备：悬臂式掘进机、

连续采煤机、掘锚联合机组、全断面掘 进机。18:02

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钻爆法机械化作业线分类4

耙斗装载机为主：支腿式气动凿岩机钻凿炮孔——耙斗装

载机装载——锚杆安装机和混凝土喷射机(凿孔与装载平行， 结构简单，广泛使用) 凿岩台车为主：凿岩台车钻炮孔和锚杆孔——侧卸式铲斗 装载机(大断面巷道，效率高，劳动强度低) 钻装机为主：钻装机钻凿炮孔、锚杆孔、装载转运煤岩— —锚杆安装机和混凝土喷射机

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第二节 钻孔机械与装载机械5

钻孔机械——钻眼爆法中钻凿炮眼机具的总称 装载机械——爆破后碎落下来的煤岩用装载设备运离

工作面，实现这一功能的设备统称装载机械

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凿岩机冲击破碎原理6

工作时活塞做高频往复运动，冲击钎尾。在冲击力的

作用下，用楔状的钎头将岩石压碎并凿入一定深度， 钎杆转过一定角度，形成凹痕。由钎头上产生的水平 分力将岩石剪碎，形成一定深度的圆形钻孔。

1-凿岩机缸体；2-活塞； 3-钎杆；4-钎头

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气腿式凿岩机7

组成：冲击配气机构、转钎机构、

排屑机构和润滑机构等 工作原理：钎杆1尾端装入凿岩机2机头钎套内，注油器3连

接在风管5上，使压气中混有油雾，对凿岩机内零件进行润 滑，水管4供给清除岩粉用水，气腿6支撑凿岩机并给以工作 1-所需推进力。 钎杆；2-凿岩机；3-注油器； 4-水管；5-风管； 6-气腿

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冲击配气机构8

配气机构——实现活塞往复运动以冲击钎尾的机构。 配气机构作用： 将由操纵阀

输入的压气依次输送到气缸的后腔和前腔，推 动活塞往复运动——获得活塞对钎尾的连续冲击动作。 常用配气机构有被动阀配气机构、控制阀配气机构和无阀 配气机构。

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被动阀配气机构(环状阀)9

被动阀配气机构——依靠活塞往复运动时压缩前后腔

气体，形成高压气垫推动配气阀变换位置。 配气阀有球阀、环状阀和蝶状阀。球阀已很少使用。 环状阀和蝶状阀配气机构动作原理基本相似。

环状阀配气机构 1-压气入口；2-气道；3-配气阀；4-气缸后腔；5-活塞； 6-排气口；7-气动前腔；8-气路通道page 118

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液压凿岩机10

以循环高压油为动力，驱动钎杆、钎头，以冲击回转方式在

岩体中凿孔的机械。 优点： 1、能量利用率30~40%,风动凿岩机10%; 2、机械性能好，凿岩速度快(冲击频率每分钟上万次，风动 凿岩机每分钟三千次左右),速度提高一倍以上； 3、消除风动凿岩机的排气噪音和油雾，改善作业条件； 4、运动件在油液中工作，润滑条件好，提高零件寿命。 缺点： 投资大，单位功率的重量较大，技术要求和维护费用较高。

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凿岩台车组成11

凿岩台车组成：凿岩机、钻臂(包括

推进器)、行走机构、控制系统、操 作台和动力源(泵站)等。 凿岩机普遍采用导轨式液压凿岩机。钻臂用于支承和推进凿

岩机，并可自由调节方位，以适应炮孔位置的需要。

1-钻臂；2-凿岩机；3-行走机构 4-操作台；5-动力源page 118

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凿岩台车在隧道内施工12

凿岩台车视频

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三臂地下凿岩台车13

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二臂地下凿岩台车14

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装载机15

按行走方式：轨轮式、履带式、轮

胎式和雪橇式。

按驱动方式：电动驱动、气动驱动、电液驱动。

按作业过程特点：间歇动作式和连续动作式。

间歇动作式：工作机构摄取物料时为间歇动作的 装载机，主要有耙斗装载机、铲斗装载机。 连续动作式：工作机构摄取物料时为连续动作的 装载机，主要有扒爪装载机、立爪式装载机、扒爪 立爪式装载机、圆盘式装载机等。 page 118

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耙斗装载机16

用耙斗作装载机构的装载设备。

适用于矿山平巷和倾角30o以下斜井巷道掘进装岩，装载能力

一般为15~200m3/h 。

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台车18

台车是耙斗式装载机的机架和行走部分，并承载着装载机的 全部重量。 台车上安有绞车、操纵机构以及支撑中间槽的支架和支柱。 台车前后部挂有四套卡轨器，用以装载机工作时固定台车， 在尾部有卸料口。

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铲斗装载机19

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。

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 侧卸式 后卸式 式。 后卸式和侧卸式使用较多。

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侧卸式铲斗装载机20

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18°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 。page 118

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侧卸式与后卸式的比较21

侧卸式的优点： 铲斗比机身宽，铲斗容量较大，装岩效率高； 铲斗侧壁很低，可以一边无侧壁，插入料堆的阻力较小，容

易装满铲斗，能装块度较大的岩石； 履带行走机构，调动灵活，装岩不留死角； 铲斗升降和翻转行程较短，利于提高生产率； 司机可坐着操作，安全可靠； 铲斗可用于安装锚杆，处理危石和运送材料，实现一机多用。

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