【正文】 氣腿的支設(shè)角度 α應(yīng)在 30176。 ~50176。 之間，過大則推進力不足，過小又會影響支承能力。 ? 鑿巖臺車 ? 基本結(jié)構(gòu)由推進器、支臂 (鉆臂 )、車體、行走機構(gòu)和供風、供水及液壓操縱系統(tǒng)等組成。 107 （ 2）鑿巖機的架支機構(gòu)（續(xù)） 108 2）液壓鑿巖機 （ 見下圖 ） 優(yōu)點： 鉆速高；噪音低；無油霧水汽。 適用： 深度大、直徑大的炮孔 （ 1）沖擊機構(gòu)。 液壓鑿巖機借助配油閥使高壓油交替地進人活塞的前后油腔形成壓力差，使活塞做往復(fù)運動。當高壓油進人活塞后腔，則推動活塞做沖程運動，沖擊釬尾 。當高壓油進人活塞前腔，則使活塞做回程運動。 （ 2）轉(zhuǎn)釬機構(gòu)。 液壓鑿巖機的轉(zhuǎn)釬機構(gòu)都是采用獨立機構(gòu)，由液壓馬達帶動一組齒輪從而帶動釬子轉(zhuǎn)動。 （ 3）排粉系統(tǒng)。 由于結(jié)構(gòu)上的特點，液壓蜚巖機無法使用軸向供水，只能采用側(cè)向供水排除巖粉。 109 圖 CMJ17煤礦用全液壓掘進鉆車 山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院 110 3）煤電鉆 破巖原理： ?切割型鉆頭在軸壓力 P作用下，侵入 h； ?然后，在回轉(zhuǎn)力 Pc的作用下，克服巖石的抗切削強度，將巖石一層層的切割下來； ?鉆頭運行軌跡是沿螺旋線前進； ?破碎的巖屑被排至孔外。 山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院 111 構(gòu)造： 電動機、減速器、散熱風扇、開關(guān)、手柄、鉆桿。 山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院 112 山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院 113 4）鉆研工具 兩種：組合釬子和整體釬子 （ 1）鑿巖機的釬子 (a)組合釬子 1釬頭； 2釬梢； 3釬身； 4釬肩； 5釬尾； 6中心水孔 (b)整體釬子 1釬頭； 2釬桿； 3釬肩； 4釬尾 山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院 114 （一）釬頭： 釬頭形狀 ,一字型、十字型和球齒釬頭。 115 釬頭結(jié)構(gòu)參數(shù)指標 刃角 ：釬頭兩個刃面夾角，一般 90176。 ～ 120176。 ，多為 110176。 ； 隙角 ：釬頭體兩側(cè)面夾角， 3176。 ，球齒釬頭 7176。 ； 釬刃 ：端面為一字型做成曲率為 18㎜ 的弧型，球齒釬頭周邊 齒向外傾斜 30176。 ～ 35176。 ； 釬頭直徑 ： 38～ 43㎜ ，保證藥卷裝入炮眼； 排粉溝 ：布置在釬頭頂端和側(cè)面的排出底部巖漿的溝槽。 釬頭材料 ：除硬質(zhì)合金片外的釬頭部分稱為釬頭體，合金鋼。 鑲嵌在釬頭上的硬質(zhì)合金為鎢鈷類合金。炭化鎢高硬 度、高耐磨性、高抗壓強度，鈷韌性好。 山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院 116 山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院 117 （二）釬桿 ：承受活塞沖擊力和回轉(zhuǎn)力矩，傳遞到釬頭上去的細長桿體。 兩種：中空六角形和中空圓形。 材料：釬鋼。中空 8鉻、中空 55硅錳鋼、中空 40硅鉬釩。 （三）釬尾 ：承受和傳遞能量的部位，釬尾規(guī)格和淬火硬度對鑿巖速度有很大的影響。 （四）釬肩 ：六角形釬桿用環(huán)行釬肩，圓形釬桿用耳形釬肩。 山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院 118 （ a）環(huán)形釬肩的釬尾；（ b）耳形釬肩的釬尾；（ c）無釬肩的釬尾 山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院 119 （ 1）測量工作 為了在工作面上正確布置炮眼位置和掌握巷道的方向和坡度，鉆眼前應(yīng)將巷道的中線和腰線引到工作面，根據(jù)中線定出周邊眼、輔助眼和掏槽眼的位置，巷道坡度可用腰線來控制。 1)巷道中線的延長方法 三點延線法 2)巷道腰線的延長方法 延長腰線的方法可用傾斜儀掛在腰線上延至工作面 巷道腰線的標定 4）鉆研工具 120 激光指向儀標定示意圖 （ 2）鑿巖機的選擇 巷道掘進中，當采用氣腿式鑿巖機時，為提高掘進速度，縮短鉆眼時間，采用多臺鑿巖機同時作業(yè)是行之有效的措施。一般情況下，每臺鑿巖機所占的面積為 ~㎡耐，在堅硬巖石中可減到 ~ ㎡ 。氣腿式鑿巖機機動性強，輔助工時短，便于組織快速施工，因此對于月進度要求達到百米以上的工程，可以滿足要求。 （ 3）工作面供風、供水設(shè)備 121 爆破事故的防治 山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院 拒爆的處理 通電起爆后，工作面的電雷管全部或少數(shù)不爆稱為拒爆。拒爆的處理應(yīng)按《 煤礦安全規(guī)程 》 進行，即 （ 1）由于連線不良造成的拒爆，可重新連線起爆。 （ 2）在距拒爆炮眼 ，重新裝藥起爆。 （ 3）嚴禁用鎬刨或從炮眼中取出原放置的起爆藥卷或從起爆藥卷中拉出電雷管。不論有無殘余炸藥，嚴禁將炮眼殘底繼續(xù)加深 。嚴禁用打眼的方法往外掏藥 。嚴禁用壓風吹拒爆 (殘爆 )炮眼。 （ 4）處理拒爆的炮眼爆炸后，爆破工必須詳細檢查炸落的煤、殲，收集未爆的電雷管。 （ 5）在拒爆處理完畢以前，嚴禁在該地點進行與處理拒爆無關(guān)的工作。 122 爆炸材料比預(yù)定起爆時間提前爆炸的現(xiàn)象，這種事故很可能造成人身傷亡。 發(fā)生原因 ： （ 1）器材問題 炸藥雷管變質(zhì)，雷管外殼破損，裝藥時，起爆藥受到?jīng)_擊、摩擦，雷管腳線絕緣損壞，裝藥時誤觸帶電設(shè)備等都可能引起早爆。因此，質(zhì)量有問題的器材應(yīng)該報廢，不應(yīng)湊合使用。 （ 2）操作問題 如砸碰雷管，裝引藥時沖擊擠壓了雷管，加深炮窩子，瞎炮未及時處理或采用拉出雷管等危險辦法進行處理，放炮器管理不嚴，放炮信號不明確等都可能產(chǎn)生早爆造成事故。 （ 3）雜散電流影響 井下雜散電流多由設(shè)備漏電、電車線漏電等引起?；瘜W(xué)電，硝銨類炸藥溶解形成正負離子，在大地正負極的作用下向兩極移動，形成電流。 山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院 早爆的處理 123 掘進機破巖 概述 掘進機的功能 掘進機破巖機理 山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院 概述 124 巖石掘進機 是靠旋轉(zhuǎn)刀盤上的盤形滾刀破碎巖石而使巷道一次成型的大型機械設(shè)備，由于它集開挖、出砰和襯砌于一體，能實現(xiàn)破巖、裝巖、運輸、支護、噴霧除塵等全部工序，因此是自動化程度較高的地下工程施工設(shè)備，廣泛應(yīng)用于礦山、鐵路隧道、煤礦巷道、水利水電隧道、鋤洞和城市地下工程等的建設(shè)。巖石掘進機具有機械化程度高、施工速度快、效率高和工作安全等優(yōu)點，國內(nèi)外的一些較長的隧道工程已廣泛使用。 鉆眼爆破法與掘進機法兩種施工方法的適用范圍、掘進速度、人員配備、準備工作、支護襯砌、大修周期、安全、質(zhì)量的技術(shù)比較見 表 。由表看出，對于長度超過 3krn以上的長巷道，掘進機法是首選的方案。 125 山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院 EBZ220懸臂式掘進機 126 127 掘進機的功能 128 1）掘進功能 掘進功能分為破碎工作面巖石的功能和不斷推進掘進機前進的功能。 2）出矸功能 出矸功能細分為導(dǎo)矸、鏟矸、溜矸和運矸。 3）導(dǎo)向功能 導(dǎo)向功能細分為方向的確定、方向的調(diào)整和偏轉(zhuǎn)的調(diào)整。 4）支護功能 支護功能又可分為掘進前未開挖地質(zhì)的預(yù)處理、開挖后的局部支護和全部酮壁的襯砌。 129 掘進機的破巖機理 刀具破巖原理 刀具是巖石掘進機破碎巖石的工具，是掘進機的關(guān)鍵部件和易損部件。巖石巷道一般采用滾刀破巖，其中盤形滾刀應(yīng)用得比較廣泛，它有單刃、雙刃和三刃之分。目前，全斷面巖石掘進機采用的均是 Φ432mm窄形單刃滾刀，如圖 3. 43所示。 130 刀具在完整巖石中破巖過程 : （ 1）在完整、密實、均一的巖石中，刀具的刀刃在巨大推力作用下切人巖體，形成割痕。刀刃頂部的巖石在巨大壓力下急劇壓縮，隨著刀盤的回轉(zhuǎn)，滾刀滾動，這部分巖石首先破碎成粉。 （ 2）刀刃侵人巖石和刀刃的兩側(cè)劈人巖體，在巖石結(jié)合力最薄弱處產(chǎn)生多處微裂紋。 （ 3）隨著滾刀切人巖石深度的加大，巖粉不斷充人微裂紋 。此外，由于微裂紋端部容易應(yīng)力集中，微裂紋逐漸擴展成顯裂紋。 （ 4）當顯裂紋與相鄰刀具作用產(chǎn)生的顯裂紋交會，或顯裂紋發(fā)展到巖石表面時，就形成了巖石斷裂體。巖石斷裂體一般呈 :厚度 δ= 50mm，寬度 a =λ （刀間距） b（刀刃寬），長度 L≈100mm，裂紋角 α=18176。 30176。 （ δ， a， λ如圖 3. 43所示）。 （ 5）在產(chǎn)生斷裂體的同時，各斷裂體相互之間會形成一些粒度較小的碎裂體。在斷裂體從工作面落人底板進人鏟斗時，由于斷裂體與刀盤及相互間的碰撞作用，又會產(chǎn)生新的碎裂體和巖粉。 刀具破巖原理（續(xù)） 131 刀具破巖的原則 : （ 1）足夠能耗原則。巖石掘進機一次破碎的工作面是由許多破碎巖塊組成的，刀盤每轉(zhuǎn)一圈的能耗必須大于刀盤回轉(zhuǎn)一圈破碎巖石所需的總能量。因此，掘進機的刀盤必須有足夠的推力、回轉(zhuǎn)功率，要有足夠的能量才能實現(xiàn)連續(xù)破巖的目的。 （ 2）最小能耗原則。滾刀在切割巖石過程中，巖石按能耗最小原則開始開裂破碎。這種能耗最小的破碎面經(jīng)常出現(xiàn)在 :巖石的原有裂縫延伸段，巖石節(jié)理發(fā)育的走向處，巖石三向應(yīng)力最小的結(jié)合面上，不同巖石的結(jié)合處，巖石不同密度的交接處，不同地質(zhì)年代造成的巖石的交接處，或含水量較高的巖石處。 （ 3）能量存儲、突然釋放原則。巖石在受到足夠的破碎能量后產(chǎn)生微裂紋，再進一步變成顯裂紋，當積蓄和存儲到一定能量后，導(dǎo)致巖石最終破裂，能量全部突然釋放。所以，巖石破碎過程是一個不連續(xù)的過程，破巖能量的作用也是間斷和跳躍的。 刀具破巖原理（續(xù)） 132 全斷面掘進機工作原理與主要機型 掘進機有部分斷面和全斷面掘進機兩大類型。前者用于軟巖或煤巷，稱為煤巷掘進機、后者用于巖巷，稱為巖巷掘進機。 全斷面巖巷掘進機型號較多，其構(gòu)造大同小異，我國已研制成功。圖 示為直徑 5m全斷面掘進機，包括主機和后配套系統(tǒng)。 全斷面巷道掘進機工作機構(gòu)構(gòu)成如下： （ 1）破巖裝置（ 2）行走推進裝置（ 3）巖矸裝運裝置 （ 4）驅(qū)動裝置（ 5）動力供給裝置（ 6）方向控制裝置 （ 7）除塵裝置（ 8）錨桿支護安裝裝置 133 全斷面硬巖掘進機（盾構(gòu)機） 山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院 134 135 部分斷面掘進機工作原理與主要機型 煤礦使用的掘進機絕大部分是部分斷面掘進機。按掘進機破煤巖方式不同，懸臂式掘進機分為縱軸式掘進機和橫軸式掘進機兩類，如圖 3. 45所示。橫軸式截割頭一般用于軟巖掘進，縱軸式截割頭則多用于硬巖掘進。 136 EBH315橫軸式掘進機 EBH315縱軸式掘進機 山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院 137 巖巷掘進機的優(yōu)缺點 用巖巷掘進機掘進是實現(xiàn)巷道掘進機械化的重要途徑。它使破、裝、運、等主要工序?qū)崿F(xiàn)了綜合機械化。與常規(guī)的鉆眼爆破法相比，具有掘進速度快、效率高、作業(yè)人員少、工作安全、施工質(zhì)量好，對圍巖影響小等優(yōu)點， 1967年美國羅賓斯巖巷掘進隊創(chuàng)造了巖巷 (頁巖 )掘進 2089m的紀錄。 但目前，它還存在一些問題和缺點，主要有：使用范圍有一定的局限性，只適用于較長的直巷道及曲率半徑很大的拐彎巷道，特別是遇到涌水大、斷層破碎等復(fù)雜地質(zhì)條件時，適應(yīng)性更差；機器重量大，靈活性差，井下組裝難度大；由于動力容量大，造成動力費用大，掘進成本較高；刀具材質(zhì)和結(jié)構(gòu)雖有改進，使用壽命仍不夠長等等。 山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院 138 習(xí) 題 ，為什么？ ？有哪幾種感度指標， ?各成分的作用是什么 ?常用的抗水炸藥有哪幾種？ 、秒延期電雷管和毫秒延期電雷管的構(gòu)造。 :電雷管全電阻、電雷管安全電流、最小發(fā)火電流。 ？各自的器材及適用條件是什么？ ?各自的優(yōu)缺點及適用條件是什么？ ：最小抵杭線、爆破作用指數(shù)、裝藥長度系數(shù)、構(gòu)槽、炮眼利用系數(shù)。 ？如何實現(xiàn)光面爆破？ ？有何區(qū)別？ ？如何根據(jù)不同的需要選擇不同的鉆眼設(shè)備？ ?中線和膜線的作用是什么 ? ? ? 山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院