矿山机械复习资料2

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1、矿山机械复习资料第一章煤岩截割理论松散性：表示煤岩被破碎后其容积增大的性能。破碎后与破碎前煤岩的容积之比称为松散比或者松 散系数。强度：煤岩体在一定条件下受外力作用开始破坏时具有的极限应力值称为煤岩强度。硬度：煤岩的硬度指煤岩抵抗尖锐工具侵入的性能，他反应煤岩体在较小的局部面积上抵抗外力作 用而不被破坏的能力，其大小取决于煤岩体的结构、组成颗粒的硬度、形状和排列方式等。坚固性：表示煤岩破碎难以程度的综合指标，它是煤岩体抵抗拉压、剪切、弯曲和热力等作用的综 合表现，反应了各种采掘作业的难易程度。坚固性系数：又称普氏系数，表示煤岩的坚固性大小，可以用捣碎法测量，也可以根据煤岩的极限 抗压强度近似确

2、定。磨砺性：煤岩磨损钢铁和硬质合金的烈度。其磨砺性与石英含量、石英核直径和抗拉强度有关。 磨砺性系数：用直径8mm的标准钢棒，以150N的力压在未经加工的岩石式样表面，试棒以64r/min 定速转动，试棒两端分别研磨10min，以试棒质量的减少量作为磨砺性系数。破碎特性指数：该指标与截割的工况和参数无关，仅取决于煤层的截割阻抗和脆性，他综合反映煤 层在稳定的工况参数下破碎的可能性。截割阻抗：单位截割深度作用于刀具上的截割阻力称为截割阻抗。截割阻抗的测定方法：一、现场测定：标准刀具装载刀杆2上，绞车8牵引刀杆2绕立柱1摆动作 弧形切割。移动卡紧器3调节刀杆位置和刀具伸出刀杆的长度，就可以进行不同

3、截距和截深度的截 割测试。在顶底板、截高中间处，以及沿煤层倾斜方向不同部位进行多次测量，取其平均值。测量 信号是刀具的截割阻力，由此可得截割阻抗A=Z/h乙刀具截割阻力的平均值，h：截割深度。二、 经验公式：截割系数和坚固性系数关系A=150f截割比能耗：切割单位体积煤或岩石所消耗的能量。截割比能耗决定着截割阻力及效率、煤尘、煤 炭品级。降低截割比能耗的途径：减小切割深度；更换截齿齿形，如切向扁形截齿比径向扁形截齿和切向锥 形截齿的切割阻力小，块煤率、煤尘、截齿消耗量、硬质合金消耗量都有明显改善。第二章掘进机械掘进设备的分类：按照掘进工艺分为钻研爆破法掘进设备和综合机械化掘进设备。钻研爆破法（

4、钻爆发）所需设备：钻孔机械、装载机械、转载机械、修整巷道的机械等。其主要形 式有：以耙斗装载机为主的机械化作业、以凿岩台车为主的机械化作业、以钻装机为主的机械化作 业。综合机械化法掘进设备直接用掘进机完成破落煤岩、装载、转载及支护等工序，实现这些工序的平 行作业。盾构法：盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，它是将盾构机械在地中推进，通过盾构 外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖， 通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种 机械化施工方法。（本题纯属百度，大家请斟酌）耙斗装载机的主要组成部分和工

5、作过程：主要有耙斗、绞车、台车、和料槽等组成。工作过程为： 装载机依靠人力或者其他牵引机械的作用在轨道上移动，耙斗在钢丝绳牵引下从工作面的料堆耙取 岩砟，沿料槽的簸箕口、连接槽和中间槽运到卸载槽，从卸料口装入矿车；然后，钢丝绳反向牵引 将耙斗拉回到工作面的料堆上，如此往复循环，直至矿车装满。全断面掘进机如何实现推进、指向和调向：推进：工作时，先将水平支撑板撑紧在巷道的两帮，支 撑住机器后半部的重量，然后将机器的后支撑液压缸提起，再开动推进液压缸将刀盘、机头连同大 梁一起推向工作面。达到推进行程后，再将后支撑缸放下撑在底板上，支撑住机器后半部的重量， 然后缩回水平支撑缸的活塞杆，使水平支撑板脱离

6、岩帮后再收缩推进液压缸，拉动水平支撑缸跟大 梁向前移动一个步距，即完成一个推程。指向：其利用激光指向器可以及时发现机器推进方向的偏 差，并用浮动支撑机构及时调向，以保证机器按照预定的方向向前推进。若掘进机按照预定的方向 跟坡度向前推进，激光束将通过装载掘进机后部的金属板和靶标中央的小孔照射到后面的靶标的中 心上；当激光束射着点偏离该中心点时，即指示出掘进方向发生了偏差；根据射着点的位置可以判 断出掘进方向向哪边偏离及偏离量的大小。调向：当发现偏差后，应及时调向才能保证掘进方向的 准确性，掘进机的调向包括坡度调向（机器在换行程时，放松水平支撑，利用后支撑的伸缩调整机 器的仰俯程度，使机器按照要求

7、的坡度前进。）、水平调向（换行程时使左、右两水平支撑液压缸的 活塞连通，两个活塞杆腔一个进油，另一个回油，以改变左、右活塞杆的伸出长度，刀盘以前下支 撑为支点转动，从而改变掘进的水平方向。）和纠偏调向（机器在掘进工程中，因刀具旋转而产生的 反作用转矩，常导致机器绕其纵轴线旋转，在换行程时可用浮动支撑机构进行纠偏。）三种。简述机械化掘进工作面的主要设备配套机器特点：掘进机+桥式转载机+可伸缩带式输送机作业线： 该方案的优点是可以实现岩煤运输连续，减少转运的停歇时间，发挥掘进机的生产效率，提高了切 割、装载、运输能力和掘进速度；上输送带出煤、下输送带运料，一机多用，减少了辅助运料系统, 在巷道跨度

8、较小的情况下这一优点更为明显；输送带延长速度快，并能利用伸缩输送带接长时间进 行永久支架安设工作，有效的利用掘进循环、时间。掘进机+桥式转载机+刮板运输机作业线：该方 案主要适用于巷道坡度变化大、掘进巷道长度较短的条件。掘进机+梭车作业线：该方案不能连续性 装载，影响掘进效率的充分发挥，适用于装卸地点运输距离较短的条件，另外井下必须具有卸载仓。 掘进机+吊挂式装载机+矿车作业线：该方案不能实现连续装载，掘进机效率低，掘进速度受到一定 影响，另外由于永久支架的安装质量要求比较严格，因此辅助工程量比较大，宜在运输机运煤系统 未建成前采用。第二章采煤机械滚筒采煤机的转向：为向输送机运煤，滚筒转向必须

9、与滚筒的螺旋方向相一致。对逆时针方向旋转 的滚筒，叶片应该为左旋；顺时针方向选装的滚筒，叶片应为右旋。即通常所说的“左转右旋，右 转左旋”采煤机在往返采煤的过程中，滚筒的转向不能变，从而有两种情况：顺转，截齿截割方向 与碎煤下落方向相同；逆转；截齿截割方向与碎煤下落方向相反。采煤机的选型依据：选型时应考虑煤层赋存条件和对生产能力的要求，以及与输送机和液压支架的 配套要求。考虑因素：煤的坚硬程度、煤层倾角、煤层厚度、顶底板性质。采煤机的基本参数：生产率、截割高度、截深、截割速度、牵引速度、牵引力、装机功率。截齿的种类：截齿是用来截割煤体的工具。采煤机使用的截齿主要有扁形截齿和锥形截齿两种。扁 形

10、截齿是沿滚筒径向安装在螺旋叶片和端盘的齿座中的，故又称径向截齿。这种截齿适用于截割各 种硬度的煤，包括坚硬煤和黏性煤。锥形截齿的刀体安装方向接近于滚筒的切线，又称为切向截齿。 这种截齿一般在脆性煤和节理发达的煤层中具有良好的截割性能。锥形截齿结构简单，制造容易。 从原理上讲，截煤时锥形截齿可以绕轴线自转而自动磨锐。第四章单体支护设备单体支护设备包括：支柱、金属摩擦支柱、单体液压支柱和切顶支柱。单体液压支架分为:活塞式和悬浮式。活塞式单体液压支柱按照其供液方式不同分为内注式（工作原理：在人力作用下，靠支柱内部液体 循环达到支撑顶板的作用。）和外注式（工作原理：由工作面乳化液泵站供给支柱压力来支撑

11、顶板 的。工作循环包括：升柱与初撑、承载与溢流、卸载降柱）。悬浮式液压支架分为单伸缩和双伸缩两大类，工作循环：升柱与初撑、承载与溢流、卸载和回柱。 放顶支柱：又称切顶支柱，是用跨落法放顶时支设于采煤工作面与采空区交界线上为放顶而安设的 特种支柱。液压支架：以高压液体为动力，由液压缸、液压控制阀与一些金属结构件组合而成的采煤工作面机 械化支护设备。按照其对顶板的支护方式不同分为支撑式、掩护式、支撑掩护式。液压支架工作原理：液压支架的主要动作有升架、降架、推移输送机和移架。这些动作是利用乳化 液泵站提供的高压液体，通过液压控制系统控制不同功能的液压缸来完成的。液压支架工作循环：支撑升降（初撑、承载

12、、卸载）、拉架和推溜液压支架的选用：根据液压支架的受力分析结果，液压支架的选择主要取决于顶板条件和地质条件, 结合各类支架的不同性能和特点，在具体的液压支架选型时，必须要考虑以下几个重要因素：煤层 厚度、煤层倾角、底板强度、瓦斯含量、地质构造。第六章采煤工作面设备配套含义：综采工作面采煤机、刮板输送机和液压支架的三机配套是整套综采设备配套的核心，为了实 现综采工作面最大生产能力和安全生产，三者必须互相适应和匹配，以保证正常发挥各自的效能。 工作面设备配套包括：生产能力、设备性能、相关尺寸。配套原则：（一）采煤机与输送机性能配套工作面刮板输送机的结构形式及附件必须与采煤机的结 构形式相匹配。如采

13、煤机的行走机构与输送机之间的联系和啮合方式相匹配；采煤机自开切口的摇 臂长度与输送机机头、机尾的长度相匹配；采煤机下切深度要求与输送机机头、机尾的高度相匹 配，以及是否连锁控制等。（二）输送机与液压支架性能配套液压支架的底座和推移装置与输送 机机头、机尾和中部槽的连接及运用方式（如即时支护还是滞后支护）相匹配；输送机与液压支架 的防滑性能与煤层倾角大小相适应。（三）采煤机与液压支架性能配套采煤机的截高范围与液压 支架或单体液压支柱的最大高度和最小高度相适应；采煤机截深与液压支架推移步距相适应，推移 液压缸的行程一般应超过截深100200mm。液压支架的移架速度与采煤机行走速度配套。液压支架 沿

14、工作面长度的移架速度应能跟上采煤机的工作行走速度，否则采煤机后面的空顶面积将增大，易 造成梁端顶板的冒落，并影响工作面的正常生产。第十二章矿山排水设备涌水量：绝对涌水量表示单位时间内涌入矿井水的体积。相对涌水量是比较各矿涌水量的大小，常 用同时期内相对于单位煤炭产量的涌水量作为比较参数，称为含水系数。排水设备的组成：（见图）离心式水泵、电动机、启动设备、吸水管、滤水器、底阀、排水管、调 节闸阀、逆止阀、旁通道、漏斗、放水管、放水闸阀、真空表、压力表、放气栓。排水设备的组成及作用：滤水器：防止水中杂质进入泵内；滤水器中的底阀：防止灌入泵内和吸水 管内的引水以及停泵后的存水漏入井中；调节阀：调节水

15、泵的流量和在关闭闸阀的情况下启动水泵, 以减少电动机的启动载荷；逆止阀：当水泵突然停止运转时或者在未关闭调节阀的情况下停泵时自 动关闭，切断水源，使水泵不致受到水力冲击而遭损坏；灌水漏斗：在水泵启动前向水泵内灌水， 此时水泵内的空气经放气栓放出；放水管：将排水管路中的水放回吸水井；压力表和真空表：检测 排水管中的压力和吸水管中的真空度；旁通管：水泵再次启动时，可以通过旁通管向水泵内灌水。 水泵工况点：如果把水泵特性曲线和管路特性曲线按照同一比例画在同一坐标图上，所得的交点就 是水泵的工况点。第十三章矿井通风设备通风机性能参数：风压（表征介质通过通风机所获得的能量大小）、风量（单位时间内通风机输

16、送 气体的体积）、功率（有效功率和轴功率）、效率（有用功率和轴功率之比）。矿井通风方式分为：压入式（将地面的新鲜空气由通风机压入井下巷道和工作面，再由风井排出。） 和抽出式（将掘进工作面的污浊空气经风筒抽出，新鲜空气沿巷道流入。）。通风系统：中央并列式、对角式、中央边界式。矿山机械设备在现代化矿山生产中的作用: 矿山排水设备在矿井水灾中的作用：26.矿山机械的含义：直接用于矿物开采和浮选等作业的机械。包括采矿机械和选矿机械。广义上 说，探矿机械也属于矿山机械。另外，矿山作业中还应用大量的起重机、提升机、输送机、通风机 和排水机械等。分类：包括采矿机械、选矿机械、破碎机械、粉碎机械、磨碎机械、洗矿机械、筛分机械、矿用掘 进机械、矿用装载机械、配套装备。作用：矿山机械在经济建设、科技进步和社会发展中占有十分重要的地位和作用，属于国民经济的 支柱行业。矿山机械制造业是国家建立独立工业体系的基础，也是衡量一个国家工业实力的重要标 志。作用体现在1市场竞争驱动2.经济建设的需要3面向自然环境和谐发展的需要。图421矿井排水设 备示意图I-离心式水泵；2电 动机；3-起动设备； 4-吸水管；5.滤水器； 6 底阀；7.排水管；8.调节闸 阀；9-逆止阀；40旁 通管；*1*1漏12- 放水管；13-放水闸阀；I4真空表；15 .压另表；16-放气栓