【正文】 定軸壓作用于孔底，實現(xiàn)鑿巖推進；另一方面調(diào)節(jié)氣缸進氣壓力，實現(xiàn)在合理軸壓力下鉆孔。又分為干式和濕式兩種。目前，多用后者代替前者。2 回轉(zhuǎn)速度對穿孔速度和鉆頭壽命的影響一般地，穿孔速度隨鉆具轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系，但轉(zhuǎn)速過大不僅會使孔底排碴困難、鉆頭磨損加快，而且還會使鉆機產(chǎn)生強烈震動，影響鉆機和鉆頭的壽命，如圖所示。裝運機利用鏟斗多次鏟裝、翻卸而裝滿儲料倉來完成整機的裝載工作，其驅(qū)動方式有氣動和柴油內(nèi)燃驅(qū)動兩種。3．裝巖機的技術(shù)特征：見155頁表66所示。耙式裝載機的技術(shù)特征：175頁表71所示。第三節(jié) 抓巖機主要用于豎井掘進出碴?！? 機械式單斗挖掘機：由鏟頭動臂、回轉(zhuǎn)平臺、履帶行走機構(gòu)等組成，如圖所示。3．礦車容積系數(shù)Kv：Kv為礦車車箱容積V與礦車外形體積之比。待列車通過后，接通電源，電機車牽引，卸載過程完畢。礦車數(shù)量按下式計算：（輛）Z0=Ab/GXK1因為車架不僅受力復雜，而且為了增加電機車的粘著重量。四、電機車運輸計算原始資料：設計生產(chǎn)率，運距、線路平面圖和縱剖面圖以及電機車和礦車的規(guī)格、性能，每班需要運人員、材料、設備列車數(shù)等。又因為，為了避免車輪不在鋼軌上滑動，應使牽引車≤最大粘著力。一般取Q＝20－25 min；tzh—重車運行時間；tzh＝Lm/60 Vzhtk—空車運行時間，tk＝Lm/60 VkLm—電機車到最遠的一個裝車站的距離； Vzh、 Vk分別為重車和空車的平均速度；T1—總的運行時間，即：T1＝tzh＋tk最后，進行校驗，若Id≤Ich，則牽引電動機發(fā)熱良好，其溫升不會超過允許值，電機車牽引的礦車數(shù)是恰當?shù)?；若Id＞Ich，則須減少礦車數(shù)。工作時，驅(qū)動滾筒通過它與膠帶間的摩擦阻力帶動膠帶運行。四、礦井提升設備的分類按用途劃分：主井提升設備和副井提升設備。根據(jù)罐道的不同，又分為剛性罐道導向裝置和柔性罐道導向裝置。②　底卸式箕斗結(jié)構(gòu)如圖所示。構(gòu)造：它是由數(shù)個相同數(shù)目鋼絲捻成的繩股繞一繩芯捻制而成。豎井單繩提升鋼絲的計算 。雙鈞提升時，卷筒纏繞表面為兩根鋼絲繩所共用，下放繩空出卷筒表面時，上升繩即向該表面纏繞。根據(jù)有關(guān)計算式計算。根據(jù)上式計算的速度V值，選擇與其接近的提升機標準速度Vm，但必須符合安全規(guī)程的規(guī)定：★　豎井提升人員時，最大速度不應大于下式的計算值：V＝√H，但不得大于12 m/s。這種在整個提升過程中，靜阻力保持常數(shù)的提升系統(tǒng)稱為靜力平衡系統(tǒng)。提升機加速時，逐段增加電阻。根據(jù)發(fā)熱條件計算的電動機等值力矩為：M=√∫T0 M2dz dt/T式中，Mdz—電動機軸上的變化力矩。一般地，拖動容量大于1000KW或提升速度在10m/s以上，或在多繩摩擦式提升系統(tǒng)中多用直流電動機拖動。鋼絲繩重力使下放繩的靜張力不斷增加、使上升繩的靜張力不斷減小，導致兩根鋼絲繩的靜張力差減小，這種提升系統(tǒng)稱為靜力不平衡系統(tǒng)。又設Vp－平均速度，由速度圖可得：t＝H/Vp，t0＝2H/ V0　將之代入上式得：Vp/ V0＝1/[1+(V/ V0)2]將上式表示的函數(shù)關(guān)系繪于圖中，如圖所示。安裝地點確定后，其具體位置由下列因素決定：1　井架高度hja　是指井口水平到最上面天輪軸線之間的垂直距離。在主軸上安裝兩個卷筒，其中一個稱為固定卷筒（死卷筒），另一個稱為游動卷筒（活卷筒）。二、提升鋼絲繩的計算及選擇由于鋼絲繩的受力復雜，疲勞損壞因素較多，目前在計算鋼絲繩最大靜負荷時，根據(jù)安全規(guī)程要求進行計算。② 雙容器提升時，一次提升量：Q’=As/3600(K1√H+u+θ) ③ 單容器提升時，一次提升量：Q’=As/1800(K1√H+u+θ)④ 箕斗容積：V’= Q’/ρCm⑤ 箕斗規(guī)格的選擇: 根據(jù)計算的V’后，應選擇與相近的箕斗容積V，然后，計算出一次有效提升量Q。在豎井中使用，按結(jié)構(gòu)形式，分為翻轉(zhuǎn)式箕斗（采用計量漏斗裝礦）和底卸式箕斗（采用計重漏斗裝礦），前者適應于單繩提升，后者多用于多繩提升。常用的桃形環(huán)繩卡連接裝置和雙面夾緊自位楔形繩卡連接裝置。礦井提升機隨著礦井生產(chǎn)日益走向集中化、大型化而向體積小、重量輕、能力大、安全可靠和高度自動化的方向發(fā)展。具有運距長、能力大、膠帶壽命長、功率消耗小、運行平穩(wěn)、安裝使用和維修方便、經(jīng)濟效果好等優(yōu)點。首先，計算電機車牽引重車和空車運行時，每臺牽引電動機的重牽引力Fzh和空車牽引力Fk:Fzh=1/n[P+Z(G+G0)]( ip+ωzh)gFk=1/n[P+ZG0]]( ip+ωk)g式中，n－電機車上的牽引電動機數(shù)ωzh、ωk－分別為重列車和空列車的基本阻力系數(shù)，查表可得。⑤ 列車運行阻力為：W=W1+ W2+ W3+ W42 　電機車牽引礦車數(shù)的計算①　按電機車的起動條件計算牽引重量：根據(jù)井下運輸中最困難的條件計算，即按重車沿彎道上坡起動條件計算。8．牽引電動機：目前都采用直流串激電動機，它具有機械特性軟、結(jié)構(gòu)簡單、體積和重量較小、能適應礦山工作條件等優(yōu)點。礦用電機車技術(shù)特征：255頁表131所示。五、礦車數(shù)量的計算在選定礦車車型、確定礦車容積之后，應進行礦車數(shù)量的計算。4．底卸式礦車：如圖所示。二、礦車的基本性能參數(shù)1．礦車容量：包含礦車車箱的容積和最大載重量兩個指標?！?m3挖掘機與48T自卸卡車配套使用，適用于裝備年產(chǎn)量30萬噸以下的礦山；※ 2m3挖掘機與8~12T自卸卡車配套使用，適用于裝備年產(chǎn)量30~100萬噸的礦山；※ 4m3挖掘機與20T，32T或60T鐵軌自翻車配套，適用于裝備年產(chǎn)量100~500萬噸的礦山；※　8~12 m3挖掘機與100T自卸卡車或60T鐵軌自翻車。工作原理：耙礦絞車和轉(zhuǎn)載槽均安裝在可移動的臺車上，耙礦絞車上的滾筒絞繞鋼繩，經(jīng)滑輪牽引耙斗往返運動，巖石被耙斗耙運至轉(zhuǎn)載槽后部卸入礦車。裝巖動作是連續(xù)或半連續(xù)的，并且自身帶有轉(zhuǎn)載運輸機構(gòu)。作用是使上部回轉(zhuǎn)盤在水平面內(nèi)左右轉(zhuǎn)動一定角度，以便鏟裝巷道兩側(cè)的巖石，擴大裝巖范圍；同時，將所裝的礦巖卸于裝巖機后面的礦車中。④　柴油機要采取消煙和凈化措施?！ 區(qū)為表面破碎區(qū)：軸壓力小于巖石極限抗壓強度，依靠表面磨損破碎巖石，因此，鑿巖速度低，破碎速度與壓力成直線關(guān)系。一、牙輪鉆頭1．牙輪鉆頭的類型①　按牙輪的數(shù)目，可分為單牙輪鉆頭、雙牙輪鉆頭、三牙輪鉆頭、四牙輪鉆頭和多牙輪鉆頭等。鉆桿的接卸和存放由接送鉆桿機構(gòu)完成?！≈煅b鉆頭：鉆頭的周邊鑲焊刃片，中心凹陷處嵌裝柱齒。鉆頭技術(shù)要求：鑿巖效率、鉆孔速度及鉆頭壽命，主要取決于鉆頭的結(jié)構(gòu)型式及材質(zhì)狀況?！摽足@機的鉆孔過程：鉆孔時，回轉(zhuǎn)供風機構(gòu)帶動鉆具回轉(zhuǎn)并向中空鉆桿供給壓氣，沖擊鉆頭進行鑿巖，壓氣將巖碴（粉）排出孔外，推進機構(gòu)將回轉(zhuǎn)供風機構(gòu)和鉆具不斷向前推進。而潛孔鉆機的特點是活塞打擊釬桿時的能量損失不隨鉆孔的延伸而加大，因此，它適合于鉆鑿大孔徑、深度大的炮孔。多數(shù)鑿巖鉆車都是配套設計和制造的。適用于平巷掘進、遂道、涵洞和地下工程等作業(yè)場所。二、釬桿：斷面有六角形、圓形和矩形等。內(nèi)燃鑿巖機：以小功率內(nèi)燃機為驅(qū)動力。其作用是將鑿巖過程中產(chǎn)生的巖粉及時排出孔外。此外，還機械鑿巖、熱力剝落鑿巖、熔融氣化鑿巖和化學鑿巖等。耐磨性：巖石磨損工具的性能。巖石機械強度受巖石的孔隙度、異向性和不均勻性的影響而變化很大，一般情況下，抗拉強度（1/10~1/50）抗剪強度（1/81/12）抗壓強度硬度：指巖石抵抗尖銳工具侵入的性能。二、旋轉(zhuǎn)式鑿巖過程向鉆頭施加一個扭轉(zhuǎn)力和一個固定的軸向力，鉆頭以螺旋線形向前運動，并破碎巖石。如圖所示。如圖所示。※ 內(nèi)燃鑿巖機技術(shù)特征：P35頁表2～25所示。它的使用，標志著采掘機械化程度的提高。⑤　每一鑿巖循環(huán)應將鑿巖臺車撤離或送進工作面，即臺車的行走運動。三、鑿巖鉆車發(fā)展近況自動化鑿巖：在鉆車上安裝有自動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)單孔循環(huán)自動化，如芬蘭的KS50A型和瑞典的BOOm13105型鉆車。潛孔鉆機的工作原理與其它鑿巖機一樣，都有沖擊、轉(zhuǎn)動、排碴和推進等鑿巖成孔過程，同屬于沖擊轉(zhuǎn)動式鉆孔?！∮绊憜挝还淖顑?yōu)的因素：①　所破碎的巖石硬度。②　按其鉆刃形狀，可分為刃片型 、柱齒型和片柱混裝型三種。鉆架上安裝有回轉(zhuǎn)供風機構(gòu)、推進提升機構(gòu)、鉆具、接送桿機構(gòu)。如圖所示。二、牙輪鉆機1 組成部分由鉆具、鉆架與機架、回轉(zhuǎn)供風機構(gòu)、加壓提升機構(gòu)、接卸存放鉆桿機構(gòu)、起降鉆架機構(gòu)、穩(wěn)車千斤頂、行走機構(gòu)、除塵系統(tǒng)、操作控制系統(tǒng)等組成。第六章 裝載機械第一節(jié) 鏟斗式裝載機鏟斗式裝載機的鏟斗裝于裝載機的前端，依靠裝載機的行走系統(tǒng)使鏟斗插入巖堆，借助于提升機構(gòu)提升鏟斗實現(xiàn)裝卸動作?！⊙b運機選型：三、裝巖機裝巖機是直接卸載的裝載機。如圖所示。立爪式裝載機立爪式裝載機結(jié)構(gòu)特點：如圖所示。工作時以壓氣為動力開閉抓斗，以液壓實現(xiàn)抓斗的升降、動臂的變幅和回轉(zhuǎn)動作，保證抓取井筒內(nèi)任意位置的巖塊。一般情況下，液壓挖掘機的工作裝置和回轉(zhuǎn)裝置必須是液壓傳動，只是行走機構(gòu)可以是液壓傳動，也可以是機構(gòu)傳動。2．翻轉(zhuǎn)車箱式礦車：如圖所示。② 礦車用途。Z0=ΣZi它是把電機車運行時的沖擊和振動彈性地傳給輪對。W2＝177。聯(lián)合上述兩式，可求得：Qzh≤[Pnμ/（ωzh+ip+ωw+）]－P②　按制動條件計算牽引重量：根據(jù)列車在最不利的情況下制動，即重車沿直線軌道下坡制動，并使制動距離符合安全規(guī)定?？梢允撬捷斔鸵部梢允莾A斜輸送，但其傾斜角度有限制，當傾斜向上輸送物料時，傾角不超過18176。地面上使用的固定式膠帶輸送機多采用單機單滾筒驅(qū)動形式。按提升系統(tǒng)的平衡劃分：平衡提升設備和不平衡提升設備。它與單繩罐籠不同之處在于： ①　掛裝置較復雜，設置有調(diào)繩裝繩；②　罐籠底部設有尾繩懸掛裝置；③　對于單水平用的多繩罐籠可采用活動底盤罐體；④　沒有斷繩防墜器。※　缺點：★　井下、井上均需設置礦倉；★　不能運送人員和材料；★　必須設有副井提升設備。當鋼絲繩纏繞在卷筒呈左螺旋時，則選用左捻鋼絲繩。豎井多繩提升鋼絲繩的計算多繩提升每一根鋼絲繩的單位系數(shù)長度重等于單繩提升時鋼絲繩單位長度的1/n。②　減速器：用于電動機與主軸之間完成拖動、制動、正常運行等轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)換。5　鋼絲繩仰角φ　是指鋼絲繩弦與水平線之間的角度?！铩卫K提升翻轉(zhuǎn)式箕斗采用六階段速度圖，如圖所示。提升設備工作時，提升容器、貨載和未纏繞的鋼絲繩作直線運動，其速度和加速度等于卷筒圓周上的線速度和線加速度，這部分的變位質(zhì)量等于其實際質(zhì)量。※　選擇減速方式時，首先考慮采用自由滑行減速，如果自由滑行減速度太小，則需要采用制動減速；如果自由滑行減速度太大，則需要采用電動機減速。直流提升電動機直接由直流電源供電，其提升速度的變化通過改變外來電壓的方法實現(xiàn)。二　單繩纏繞式提升系統(tǒng)運動部分的變位質(zhì)量單繩纏繞式提升系統(tǒng)運動部分變位到卷筒圓周上的質(zhì)量為：Σm=Q+2Qr+2pLp+qLq+miz+mic+ mil＋2mit+mid式中，Lp－一根鋼絲繩全長Lq－尾繩全長miz－主軸裝置的變位質(zhì)量mic－減速齒輪的變位質(zhì)量mil－聯(lián)軸器的變位質(zhì)量mit－一個天輪的變位質(zhì)量mid－電動機轉(zhuǎn)子的變位質(zhì)量其它符號同前。★　多繩提升底卸式箕斗用活動曲軌卸載時采用非對稱五階段速度圖，如圖所示。第九章　　提升設備的運動學與動力學 第一節(jié) 提升設備的運動學一　提升速度的確定在提升過程中，提升速度是時間的函數(shù)v = f(t)，提升速度圖如圖所示。礦井提升機配有牌坊式、圓盤式和多水平深度指示器等三種。第四節(jié) 礦井提升機及天輪提升機供纏繞和傳動鋼絲繩之用，以完成礦井升降重物的任務。② 按捻制方法分類：交互捻（逆捻）和同向捻（順捻），如圖所示?！∪秉c：★　自重大；★　提升機尺寸和電動機容量增大；★　效率較低。②　種類：★　剛性罐道承接裝置：有承按梁、罐座（托臺）、搖臺等三種形式。豎井提升采用罐籠和箕斗兩種容器?！铩±o裝置：使膠帶具有足夠的張力，借以保證滾筒與膠帶間產(chǎn)生必要的摩擦阻力，另一方面，限制膠帶的垂度?！? 膠帶輸送機分為三種：1．普通膠帶輸送機：如圖所示，膠帶內(nèi)帆布層作為承載構(gòu)件，同時，又以膠帶作為持送構(gòu)件。因此，有：B＝g(P+Qzh)( +ipωzh)式中，az－列車制動時的減速度。sinβ式中，W2－坡道阻力，β－坡道與水平面的夾角，正號表示上坡，負號表示下坡。車架的支承成為三支點的靜定空間平行力系。K3式中，Zi―某個地點占用的礦車數(shù)（輛），n－全礦占用礦車地點數(shù)目。③ 運距。適用于卸載位置經(jīng)常變動的場合，一般多用于廢石運輸或小型礦山的礦石運輸。第七章 礦山運輸機械第一節(jié) 礦用車輛一、礦車的用途及分類：軌道運輸是礦山運輸?shù)闹饕绞街弧６行幕剞D(zhuǎn)式抓巖機：如圖所示抓斗圍繞井筒中心作回轉(zhuǎn)運動和沿井筒直徑方向作往復運動，從而使抓斗能抓取井筒任意地點的巖塊。②　裝載和耙取范圍大，作業(yè)靈活，操作方便。第二節(jié) 耙式裝載機一、耙式裝載機的應有和特點1 耙式裝載機的應用耙式裝載機分為：蟹爪式裝載機（LB150型、ZXZ60型）、立爪式裝載機（ZL100型）、頂耙式裝載機（ZYP60型）、雙工作機構(gòu)的耙式裝卸機（Z180型），此類設備用于礦山、鐵路、水電等隧道工程中的出碴作業(yè)以及車站、碼頭、倉庫、貯物場的松散塊狀物料的裝卸作業(yè)。機型有Z1ZQ2ZCDH600等型電動或氣動裝巖機。鏟運機是車身較低、鉸接轉(zhuǎn)向、輪胎行走的前端式裝載機。2．工作原理3．使用條件國產(chǎn)牙輪鉆機技術(shù)特征如P91頁表51所示。這是控制邊坡的有效方法之一?！』剞D(zhuǎn)供