【正文】 定軸壓作用于孔底，實(shí)現(xiàn)鑿巖推進(jìn)；另一方面調(diào)節(jié)氣缸進(jìn)氣壓力，實(shí)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(duì)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(huì)使孔底排碴困難、鉆頭磨損加快，而且還會(huì)使鉆機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)烈震動(dòng)，影響鉆機(jī)和鉆頭的壽命，如圖所示。裝運(yùn)機(jī)利用鏟斗多次鏟裝、翻卸而裝滿儲(chǔ)料倉(cāng)來完成整機(jī)的裝載工作，其驅(qū)動(dòng)方式有氣動(dòng)和柴油內(nèi)燃驅(qū)動(dòng)兩種。3．裝巖機(jī)的技術(shù)特征：見155頁表66所示。耙式裝載機(jī)的技術(shù)特征：175頁表71所示。第三節(jié) 抓巖機(jī)主要用于豎井掘進(jìn)出碴?！? 機(jī)械式單斗挖掘機(jī)：由鏟頭動(dòng)臂、回轉(zhuǎn)平臺(tái)、履帶行走機(jī)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(jī)車牽引，卸載過程完畢。礦車數(shù)量按下式計(jì)算：（輛）Z0=Ab/GXK1因?yàn)檐嚰懿粌H受力復(fù)雜，而且為了增加電機(jī)車的粘著重量。四、電機(jī)車運(yùn)輸計(jì)算原始資料：設(shè)計(jì)生產(chǎn)率，運(yùn)距、線路平面圖和縱剖面圖以及電機(jī)車和礦車的規(guī)格、性能，每班需要運(yùn)人員、材料、設(shè)備列車數(shù)等。又因?yàn)椋瑸榱吮苊廛囕啿辉阡撥壣匣瑒?dòng)，應(yīng)使?fàn)恳嚒茏畲笳持?。一般取Q＝20－25 min；tzh—重車運(yùn)行時(shí)間；tzh＝Lm/60 Vzhtk—空車運(yùn)行時(shí)間，tk＝Lm/60 VkLm—電機(jī)車到最遠(yuǎn)的一個(gè)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(yùn)行時(shí)間，即：T1＝tzh＋tk最后，進(jìn)行校驗(yàn)，若Id≤Ich，則牽引電動(dòng)機(jī)發(fā)熱良好，其溫升不會(huì)超過允許值，電機(jī)車牽引的礦車數(shù)是恰當(dāng)?shù)?；若Id＞Ich，則須減少礦車數(shù)。工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)滾筒通過它與膠帶間的摩擦阻力帶動(dòng)膠帶運(yùn)行。四、礦井提升設(shè)備的分類按用途劃分：主井提升設(shè)備和副井提升設(shè)備。根據(jù)罐道的不同，又分為剛性罐道導(dǎo)向裝置和柔性罐道導(dǎo)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(gè)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(jì)算 。雙鈞提升時(shí)，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(shí)，上升繩即向該表面纏繞。根據(jù)有關(guān)計(jì)算式計(jì)算。根據(jù)上式計(jì)算的速度V值，選擇與其接近的提升機(jī)標(biāo)準(zhǔn)速度Vm，但必須符合安全規(guī)程的規(guī)定：★　豎井提升人員時(shí)，最大速度不應(yīng)大于下式的計(jì)算值：V＝√H，但不得大于12 m/s。這種在整個(gè)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(jī)加速時(shí)，逐段增加電阻。根據(jù)發(fā)熱條件計(jì)算的電動(dòng)機(jī)等值力矩為：M=√∫T0 M2dz dt/T式中，Mdz—電動(dòng)機(jī)軸上的變化力矩。一般地，拖動(dòng)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(dòng)機(jī)拖動(dòng)。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(dǎo)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(shè)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(diǎn)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(gè)卷筒，其中一個(gè)稱為固定卷筒（死卷筒），另一個(gè)稱為游動(dòng)卷筒（活卷筒）。二、提升鋼絲繩的計(jì)算及選擇由于鋼絲繩的受力復(fù)雜，疲勞損壞因素較多，目前在計(jì)算鋼絲繩最大靜負(fù)荷時(shí)，根據(jù)安全規(guī)程要求進(jìn)行計(jì)算。② 雙容器提升時(shí)，一次提升量：Q’=As/3600(K1√H+u+θ) ③ 單容器提升時(shí)，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(jì)算的V’后，應(yīng)選擇與相近的箕斗容積V，然后，計(jì)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(jì)量漏斗裝礦）和底卸式箕斗（采用計(jì)重漏斗裝礦），前者適應(yīng)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(jī)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(dòng)化的方向發(fā)展。具有運(yùn)距長(zhǎng)、能力大、膠帶壽命長(zhǎng)、功率消耗小、運(yùn)行平穩(wěn)、安裝使用和維修方便、經(jīng)濟(jì)效果好等優(yōu)點(diǎn)。首先，計(jì)算電機(jī)車牽引重車和空車運(yùn)行時(shí)，每臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)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(jī)車上的牽引電動(dòng)機(jī)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(yùn)行阻力為：W=W1+ W2+ W3+ W42 　電機(jī)車牽引礦車數(shù)的計(jì)算①　按電機(jī)車的起動(dòng)條件計(jì)算牽引重量：根據(jù)井下運(yùn)輸中最困難的條件計(jì)算，即按重車沿彎道上坡起動(dòng)條件計(jì)算。8．牽引電動(dòng)機(jī)：目前都采用直流串激電動(dòng)機(jī)，它具有機(jī)械特性軟、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積和重量較小、能適應(yīng)礦山工作條件等優(yōu)點(diǎn)。礦用電機(jī)車技術(shù)特征：255頁表131所示。五、礦車數(shù)量的計(jì)算在選定礦車車型、確定礦車容積之后，應(yīng)進(jìn)行礦車數(shù)量的計(jì)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?jī)蓚€(gè)指標(biāo)。※　1m3挖掘機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(dòng)的臺(tái)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(yùn)動(dòng)，巖石被耙斗耙運(yùn)至轉(zhuǎn)載槽后部卸入礦車。裝巖動(dòng)作是連續(xù)或半連續(xù)的，并且自身帶有轉(zhuǎn)載運(yùn)輸機(jī)構(gòu)。作用是使上部回轉(zhuǎn)盤在水平面內(nèi)左右轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，以便鏟裝巷道兩側(cè)的巖石，擴(kuò)大裝巖范圍；同時(shí)，將所裝的礦巖卸于裝巖機(jī)后面的礦車中。④　柴油機(jī)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(qiáng)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(jī)構(gòu)完成。※　柱片混裝鉆頭：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。※　潛孔鉆機(jī)的鉆孔過程：鉆孔時(shí)，回轉(zhuǎn)供風(fēng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)鉆具回轉(zhuǎn)并向中空鉆桿供給壓氣，沖擊鉆頭進(jìn)行鑿巖，壓氣將巖碴（粉）排出孔外，推進(jìn)機(jī)構(gòu)將回轉(zhuǎn)供風(fēng)機(jī)構(gòu)和鉆具不斷向前推進(jìn)。而潛孔鉆機(jī)的特點(diǎn)是活塞打擊釬桿時(shí)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(shè)計(jì)和制造的。適用于平巷掘進(jìn)、遂道、涵洞和地下工程等作業(yè)場(chǎng)所。二、釬桿：斷面有六角形、圓形和矩形等。內(nèi)燃鑿巖機(jī)：以小功率內(nèi)燃機(jī)為驅(qū)動(dòng)力。其作用是將鑿巖過程中產(chǎn)生的巖粉及時(shí)排出孔外。此外，還機(jī)械鑿巖、熱力剝落鑿巖、熔融氣化鑿巖和化學(xué)鑿巖等。耐磨性：巖石磨損工具的性能。巖石機(jī)械強(qiáng)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(qiáng)度（1/10~1/50）抗剪強(qiáng)度（1/81/12）抗壓強(qiáng)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(gè)扭轉(zhuǎn)力和一個(gè)固定的軸向力，鉆頭以螺旋線形向前運(yùn)動(dòng)，并破碎巖石。如圖所示。如圖所示?！? 內(nèi)燃鑿巖機(jī)技術(shù)特征：P35頁表2～25所示。它的使用，標(biāo)志著采掘機(jī)械化程度的提高。⑤　每一鑿巖循環(huán)應(yīng)將鑿巖臺(tái)車撤離或送進(jìn)工作面，即臺(tái)車的行走運(yùn)動(dòng)。三、鑿巖鉆車發(fā)展近況自動(dòng)化鑿巖：在鉆車上安裝有自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)單孔循環(huán)自動(dòng)化，如芬蘭的KS50A型和瑞典的BOOm13105型鉆車。潛孔鉆機(jī)的工作原理與其它鑿巖機(jī)一樣，都有沖擊、轉(zhuǎn)動(dòng)、排碴和推進(jìn)等鑿巖成孔過程，同屬于沖擊轉(zhuǎn)動(dòng)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(fēng)機(jī)構(gòu)、推進(jìn)提升機(jī)構(gòu)、鉆具、接送桿機(jī)構(gòu)。如圖所示。二、牙輪鉆機(jī)1 組成部分由鉆具、鉆架與機(jī)架、回轉(zhuǎn)供風(fēng)機(jī)構(gòu)、加壓提升機(jī)構(gòu)、接卸存放鉆桿機(jī)構(gòu)、起降鉆架機(jī)構(gòu)、穩(wěn)車千斤頂、行走機(jī)構(gòu)、除塵系統(tǒng)、操作控制系統(tǒng)等組成。第六章 裝載機(jī)械第一節(jié) 鏟斗式裝載機(jī)鏟斗式裝載機(jī)的鏟斗裝于裝載機(jī)的前端，依靠裝載機(jī)的行走系統(tǒng)使鏟斗插入巖堆，借助于提升機(jī)構(gòu)提升鏟斗實(shí)現(xiàn)裝卸動(dòng)作?！⊙b運(yùn)機(jī)選型：三、裝巖機(jī)裝巖機(jī)是直接卸載的裝載機(jī)。如圖所示。立爪式裝載機(jī)立爪式裝載機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：如圖所示。工作時(shí)以壓氣為動(dòng)力開閉抓斗，以液壓實(shí)現(xiàn)抓斗的升降、動(dòng)臂的變幅和回轉(zhuǎn)動(dòng)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(jī)的工作裝置和回轉(zhuǎn)裝置必須是液壓傳動(dòng)，只是行走機(jī)構(gòu)可以是液壓傳動(dòng)，也可以是機(jī)構(gòu)傳動(dòng)。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(jī)車運(yùn)行時(shí)的沖擊和振動(dòng)彈性地傳給輪對(duì)。W2＝177。聯(lián)合上述兩式，可求得：Qzh≤[Pnμ/（ωzh+ip+ωw+）]－P②　按制動(dòng)條件計(jì)算牽引重量：根據(jù)列車在最不利的情況下制動(dòng)，即重車沿直線軌道下坡制動(dòng)，并使制動(dòng)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(dāng)傾斜向上輸送物料時(shí)，傾角不超過18176。地面上使用的固定式膠帶輸送機(jī)多采用單機(jī)單滾筒驅(qū)動(dòng)形式。按提升系統(tǒng)的平衡劃分：平衡提升設(shè)備和不平衡提升設(shè)備。它與單繩罐籠不同之處在于： ①　掛裝置較復(fù)雜，設(shè)置有調(diào)繩裝繩；②　罐籠底部設(shè)有尾繩懸掛裝置；③　對(duì)于單水平用的多繩罐籠可采用活動(dòng)底盤罐體；④　沒有斷繩防墜器?！∪秉c(diǎn)：★　井下、井上均需設(shè)置礦倉(cāng)；★　不能運(yùn)送人員和材料；★　必須設(shè)有副井提升設(shè)備。當(dāng)鋼絲繩纏繞在卷筒呈左螺旋時(shí)，則選用左捻鋼絲繩。豎井多繩提升鋼絲繩的計(jì)算多繩提升每一根鋼絲繩的單位系數(shù)長(zhǎng)度重等于單繩提升時(shí)鋼絲繩單位長(zhǎng)度的1/n。②　減速器：用于電動(dòng)機(jī)與主軸之間完成拖動(dòng)、制動(dòng)、正常運(yùn)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(shè)備工作時(shí)，提升容器、貨載和未纏繞的鋼絲繩作直線運(yùn)動(dòng)，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(shí)際質(zhì)量?！∵x擇減速方式時(shí)，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(dòng)減速；如果自由滑行減速度太大，則需要采用電動(dòng)機(jī)減速。直流提升電動(dòng)機(jī)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(shí)現(xiàn)。二　單繩纏繞式提升系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)部分的變位質(zhì)量單繩纏繞式提升系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)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(zhǎng)Lq－尾繩全長(zhǎng)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(gè)天輪的變位質(zhì)量mid－電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的變位質(zhì)量其它符號(hào)同前。★　多繩提升底卸式箕斗用活動(dòng)曲軌卸載時(shí)采用非對(duì)稱五階段速度圖，如圖所示。第九章　　提升設(shè)備的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué) 第一節(jié) 提升設(shè)備的運(yùn)動(dòng)學(xué)一　提升速度的確定在提升過程中，提升速度是時(shí)間的函數(shù)v = f(t)，提升速度圖如圖所示。礦井提升機(jī)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(jī)及天輪提升機(jī)供纏繞和傳動(dòng)鋼絲繩之用，以完成礦井升降重物的任務(wù)。② 按捻制方法分類：交互捻（逆捻）和同向捻（順捻），如圖所示。※　缺點(diǎn)：★　自重大；★　提升機(jī)尺寸和電動(dòng)機(jī)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(tái)）、搖臺(tái)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(jī)分為三種：1．普通膠帶輸送機(jī)：如圖所示，膠帶內(nèi)帆布層作為承載構(gòu)件，同時(shí)，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(dòng)時(shí)的減速度。sinβ式中，W2－坡道阻力，β－坡道與水平面的夾角，正號(hào)表示上坡，負(fù)號(hào)表示下坡。車架的支承成為三支點(diǎn)的靜定空間平行力系。K3式中，Zi―某個(gè)地點(diǎn)占用的礦車數(shù)（輛），n－全礦占用礦車地點(diǎn)數(shù)目。③ 運(yùn)距。適用于卸載位置經(jīng)常變動(dòng)的場(chǎng)合，一般多用于廢石運(yùn)輸或小型礦山的礦石運(yùn)輸。第七章 礦山運(yùn)輸機(jī)械第一節(jié) 礦用車輛一、礦車的用途及分類：軌道運(yùn)輸是礦山運(yùn)輸?shù)闹饕绞街?。二．中心回轉(zhuǎn)式抓巖機(jī)：如圖所示抓斗圍繞井筒中心作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和沿井筒直徑方向作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而使抓斗能抓取井筒任意地點(diǎn)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(jī)一、耙式裝載機(jī)的應(yīng)有和特點(diǎn)1 耙式裝載機(jī)的應(yīng)用耙式裝載機(jī)分為：蟹爪式裝載機(jī)（LB150型、ZXZ60型）、立爪式裝載機(jī)（ZL100型）、頂耙式裝載機(jī)（ZYP60型）、雙工作機(jī)構(gòu)的耙式裝卸機(jī)（Z180型），此類設(shè)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(cāng)庫(kù)、貯物場(chǎng)的松散塊狀物料的裝卸作業(yè)。機(jī)型有Z1ZQ2ZCDH600等型電動(dòng)或氣動(dòng)裝巖機(jī)。鏟運(yùn)機(jī)是車身較低、鉸接轉(zhuǎn)向、輪胎行走的前端式裝載機(jī)。2．工作原理3．使用條件國(guó)產(chǎn)牙輪鉆機(jī)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。※　回轉(zhuǎn)供