1煤岩性质.2掘进机.ppt

采采 掘掘 机机 械械 辽宁工程技术大学机械工程学院辽宁工程技术大学机械工程学院第一章第一章 煤岩的物理机械性质煤岩的物理机械性质第一节第一节 煤岩的物理性质煤岩的物理性质 v 一、容重一、容重v容重：指单位体积煤岩在干燥状态下的重量。容重：指单位体积煤岩在干燥状态下的重量。v它的大小反映了煤岩的机械强度。它的大小反映了煤岩的机械强度。v 二、湿度二、湿度v煤岩的湿度煤岩的湿度用用“含水率含水率”表示。表示。v含水率：指在煤岩的缝隙中水的重量与煤岩固体重量之比。含水率：指在煤岩的缝隙中水的重量与煤岩固体重量之比。v含水率高的煤岩体，结构被弱化，其强度明显降低。含水率高的煤岩体，结构被弱化，其强度明显降低。v采掘这样的煤岩时，功率消耗会明显降低，而且粉尘也将减少；但巷道的围采掘这样的煤岩时，功率消耗会明显降低，而且粉尘也将减少；但巷道的围岩易产生变形，巷道维护的难度增加。岩易产生变形，巷道维护的难度增加。v三、松散性三、松散性v松散性：指煤岩被破碎后，其容积增大的性能。其大小用松散性：指煤岩被破碎后，其容积增大的性能。其大小用“松散比松散比”表示。表示。v煤岩的松散比煤岩的松散比/松散系数：破碎后与破碎前煤岩的容积之比。松散系数：破碎后与破碎前煤岩的容积之比。v四、稳定性四、稳定性v稳定性：指煤岩暴露出自由面以后，不致塌陷的性能。稳定性：指煤岩暴露出自由面以后，不致塌陷的性能。v第二节第二节 煤岩的机械性质煤岩的机械性质v煤岩的机械性质：指煤岩体受到机械施加的外力时所煤岩的机械性质：指煤岩体受到机械施加的外力时所表现的性质。表现的性质。v主要包括：强度、硬度、接触强度、弹塑性和脆性、主要包括：强度、硬度、接触强度、弹塑性和脆性、坚硬度、截割阻抗、摩擦与磨蚀性等。坚硬度、截割阻抗、摩擦与磨蚀性等。v根据煤岩的机械性质，在破碎煤岩时，来选择对煤岩根据煤岩的机械性质，在破碎煤岩时，来选择对煤岩体作用力的形式、破岩工具的种类和形状等。体作用力的形式、破岩工具的种类和形状等。v 一、强度一、强度v定义：煤岩体在一定条件下受外力作用开始破坏时所具有的极定义：煤岩体在一定条件下受外力作用开始破坏时所具有的极限应力值。限应力值。v由于煤岩为非均质材料，各向异性，其抗压、抗剪和抗拉强度由于煤岩为非均质材料，各向异性，其抗压、抗剪和抗拉强度在数值上大约有如下关系：在数值上大约有如下关系：v y y：j j：L L=1=1：0.30.3：0.1 0.1 v层理和节理发育的煤岩体，其强度要低于层理和节理不发育的层理和节理发育的煤岩体，其强度要低于层理和节理不发育的煤岩体；沿垂直层理方向的强度要高于平行层理方向的强度。煤岩体；沿垂直层理方向的强度要高于平行层理方向的强度。v二、硬度二、硬度v硬度是反映煤岩体在较小的局部面积上抵抗外力作用而不被破硬度是反映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。表征的是煤岩抵抗尖锐工具入侵的性能。坏的能力。表征的是煤岩抵抗尖锐工具入侵的性能。v其大小取决于煤岩体的结构、组成颗粒的硬度及形状和排列方其大小取决于煤岩体的结构、组成颗粒的硬度及形状和排列方式等。硬度越大，截割、钻凿越困难。式等。硬度越大，截割、钻凿越困难。v三、接触强度三、接触强度v硬度：是反映煤岩体测定部位的个别颗粒或颗粒间粘结物的硬度。硬度：是反映煤岩体测定部位的个别颗粒或颗粒间粘结物的硬度。接触强度：是在宏观上表示岩石材料的表面强度。接触强度：是在宏观上表示岩石材料的表面强度。v接触强度接触强度p pk k（MPaMPa）：用）：用n n次加压时测出的载荷次加压时测出的载荷P Pi i的平均值（岩石的平均值（岩石材料脆性破坏的瞬间压头的载荷，材料脆性破坏的瞬间压头的载荷，N N）与压头下表面积）与压头下表面积S S（mmmm2 2）之比来确定。之比来确定。v v 根据接触强度值大小，岩石可分为六类：根据接触强度值大小，岩石可分为六类：v松软松软 p pk k 400MPa 4500MPa 4500MPav四、弹性、塑性与脆性四、弹性、塑性与脆性v煤岩体的弹性、塑性与脆性是反映煤岩受外力作用与其变形之煤岩体的弹性、塑性与脆性是反映煤岩受外力作用与其变形之间关系的性质。间关系的性质。v弹性：弹性：当撤销所受外力后，煤岩恢复原来形状和体积的性能。当撤销所受外力后，煤岩恢复原来形状和体积的性能。破碎弹性较高的煤岩，消耗的能量也较多，且由于弹性变形，破碎弹性较高的煤岩，消耗的能量也较多，且由于弹性变形，破碎也比较困难。破碎也比较困难。v塑性：塑性：当作用于煤岩体上的外力消失后，其形状和体积不能得当作用于煤岩体上的外力消失后，其形状和体积不能得到恢复的性能。破碎塑性高的煤岩，消耗的能量也较多。到恢复的性能。破碎塑性高的煤岩，消耗的能量也较多。v脆性脆性：煤岩被破碎时不带残余变形的性能。脆性好的煤岩，容：煤岩被破碎时不带残余变形的性能。脆性好的煤岩，容易被破碎，消耗于煤岩变形的功也比较小。易被破碎，消耗于煤岩变形的功也比较小。v五、坚固性五、坚固性v坚固性：表示煤岩破碎难易程度的综合指标。坚固性：表示煤岩破碎难易程度的综合指标。v 它是煤岩体抗拉、压、剪切、弯曲和热力等作用的综合表它是煤岩体抗拉、压、剪切、弯曲和热力等作用的综合表现，反映了在凿岩、爆破工作，或用各种工具（如镐、铲等）现，反映了在凿岩、爆破工作，或用各种工具（如镐、铲等）直接进行挖掘等各种采掘作业的难易程度。直接进行挖掘等各种采掘作业的难易程度。v普氏坚固性系数普氏坚固性系数f f（又称普氏系数）：（又称普氏系数）：表示煤岩的坚固性大小。表示煤岩的坚固性大小。v普氏系数普氏系数f f可以通过采样、捣碎、筛分、量筒测高的方法来求可以通过采样、捣碎、筛分、量筒测高的方法来求得工作面煤岩的坚固性系数。得工作面煤岩的坚固性系数。v按照普氏分级法把采矿中常见的岩石分为按照普氏分级法把采矿中常见的岩石分为2020级，级，v按照岩石的坚固性程度分成按照岩石的坚固性程度分成1010个等级。个等级。v对于具有不同坚固性系数的岩石，应选用与之相适应对于具有不同坚固性系数的岩石，应选用与之相适应的破碎方法和采掘机械。的破碎方法和采掘机械。v六、截割阻抗六、截割阻抗v截割阻抗（抗截强度截割阻抗（抗截强度/截割阻力系数）截割阻力系数）“A A（N Nmmmm）”：v 利用专用设备，采用标准刀具（截割刃宽度为利用专用设备，采用标准刀具（截割刃宽度为20mm20mm，截角，截角为为4040，后角，后角1010）对煤岩体进行截割时的）对煤岩体进行截割时的单位截割深度作用单位截割深度作用于刀具上的截割阻力值于刀具上的截割阻力值。v对某一种煤岩而言，用结构参数确定的刀具进行截割，单位截对某一种煤岩而言，用结构参数确定的刀具进行截割，单位截割深度的截割阻力大体为常数；割深度的截割阻力大体为常数；v对于不同矿区甚至不同煤层的工作面，用同一刀具进行截割测对于不同矿区甚至不同煤层的工作面，用同一刀具进行截割测定，单位截割深度的截割阻力是不同的。定，单位截割深度的截割阻力是不同的。v七、摩擦与磨蚀性七、摩擦与磨蚀性v其大小用摩擦系数其大小用摩擦系数表示。表示。v对于煤与钢的摩擦系数特性：对于煤与钢的摩擦系数特性：v （1 1）摩擦系数随煤岩的强度增加而降低；）摩擦系数随煤岩的强度增加而降低；v （2 2）法向力增加，摩擦系数减小；）法向力增加，摩擦系数减小；v （3 3）摩擦系数随相对运动速度的提高而降低，当煤与钢）摩擦系数随相对运动速度的提高而降低，当煤与钢的相对滑动速度由的相对滑动速度由0.1m/s0.1m/s增大到增大到3.1m/s3.1m/s时，摩擦系数由时，摩擦系数由0.40.4下下降到降到0.150.15。v八、蠕变与松弛八、蠕变与松弛 v蠕变：煤岩体在长时间持续不变的载荷作用下，其变形增加蠕变：煤岩体在长时间持续不变的载荷作用下，其变形增加的过程。的过程。v松弛：煤岩体在一定的载荷作用下，保持其变形量为常数而松弛：煤岩体在一定的载荷作用下，保持其变形量为常数而应力下降的现象。应力下降的现象。v在采掘过程中，要利用工作面煤岩应力下降的现象，提高采掘速度，降低在采掘过程中，要利用工作面煤岩应力下降的现象，提高采掘速度，降低能耗。同时，也不要忽视围岩变形增加的现象，加强顶板和巷道的维护，能耗。同时，也不要忽视围岩变形增加的现象，加强顶板和巷道的维护，保持巷道断面的正常形状。保持巷道断面的正常形状。v九、破碎特性九、破碎特性v截获的煤岩块度截获的煤岩块度 、煤层煤尘生成能力、煤层煤尘生成能力 v十、截割可碎性十、截割可碎性v破碎的可能性破碎的可能性 R R（kWkWhcm/mhcm/m3 3）v煤层分为七类：极软煤层分为七类：极软R=0R=04 4，软，软R=4.1R=4.19 9，中硬，中硬R=9.1R=9.11616，超中硬，超中硬R=16.1R=16.12525，硬，硬R=25.1R=25.13636，极硬，极硬R=36.1R=36.14949，特硬，特硬R=49R=49。v十一、可钻性十一、可钻性v表示在岩石上钻孔时，破碎岩石难易程度的性能。表示在岩石上钻孔时，破碎岩石难易程度的性能。v用破碎单位体积岩石所消耗能量的多少来衡量。用破碎单位体积岩石所消耗能量的多少来衡量。第二章第二章 掘进机械掘进机械 概概 述述v巷道的常用掘进工艺方法：钻爆法掘进、机械法掘进巷道的常用掘进工艺方法：钻爆法掘进、机械法掘进v钻爆法掘进：钻爆法掘进：v1 1）工艺流程：用凿岩机钻孔、用装载机装载。）工艺流程：用凿岩机钻孔、用装载机装载。v2 2）适用范围：硬岩）适用范围：硬岩v机械法掘进：机械法掘进：v1 1）工艺流程：用掘进机完成整个截割和装载。）工艺流程：用掘进机完成整个截割和装载。v2 2）适用范围：煤岩、半煤岩、较软岩）适用范围：煤岩、半煤岩、较软岩v3 3）特点：速度快、巷道成形和稳定性好、超挖量小、瓦斯突出）特点：速度快、巷道成形和稳定性好、超挖量小、瓦斯突出少、利于支护、工程量小、劳动强度低、安全性高。少、利于支护、工程量小、劳动强度低、安全性高。掘进工作面示意图掘进工作面示意图1 1 掘进机截割工作结构；掘进机截割工作结构；2 2 掘进机装煤机构；掘进机装煤机构；3 3 掘进机行走机构；掘进机行走机构；4 4 掘进机转载挂板输送机；掘进机转载挂板输送机；5 5转载胶带输送机；转载胶带输送机；6 6 巷道支架巷道支架 第一节第一节 凿凿 岩岩 机机v凿岩机：用于岩巷掘进的钻爆法工作面中钻凿炮眼。凿岩机：用于岩巷掘进的钻爆法工作面中钻凿炮眼。v工作原理：冲击破碎工作原理：冲击破碎v动力：气动、液动和电动动力：气动、液动和电动v主要技术参数：主要技术参数：v1 1）冲击功：）冲击功：工作行程时活塞每次冲击钎尾所做的功；工作行程时活塞每次冲击钎尾所做的功；v2 2）冲击频率：）冲击频率：活塞单位时间内对钎尾的冲击次数，一般大于活塞单位时间内对钎尾的冲击次数，一般大于20002000次次/min/min；v3 3）转钎角度：）转钎角度：活塞退回时钎子所转过的角度，一般为活塞退回时钎子所转过的角度，一般为10-10-2020；v4 4）转钎扭矩：）转钎扭矩：用来克服作用在钎头和钎杆上的岩石阻力矩，用来克服作用在钎头和钎杆上的岩石阻力矩，一般应大于一般应大于10Nm10Nm。装载机作用：装载机作用：在钻爆法掘进巷道时，将工作面爆破后碎落下来在钻爆法掘进巷道时，将工作面爆破后碎落下来的煤或岩石装载到运输设备中运离工作面。的煤或岩石装载到运输设备中运离工作面。装载机种类：装载机种类：1 1）按所装物料的性质分：）按所装物料的性质分：装煤机、装岩机装煤机、装岩机2 2）按工作机构的结构可分：）按工作机构的结构可分：铲斗式、耙斗式、蟹爪式铲斗式、耙斗式、蟹爪式和立爪和立爪 式、蟹立爪式（前三种常见）式、蟹立爪式（前三种常见）3 3）按所用动力分：电动、气动、液动（目前我国多用电动）按所用动力分：电动、气动、液动（目前我国多用电动）4 4）按行走方式可分：）按行走方式可分：轨轮式、履带式、轮胎式轨轮式、履带式、轮胎式 第二节第二节 装装 载载 机机一、耙斗式装载机（耙装机）：一、耙斗式装载机（耙装机）：特点：结构简单、制造和维修容易、便于搬运和操作简便特点：结构简单、制造和维修容易、便于搬运和操作简便等。等。应用情况：我国各个矿区使用量占应用情况：我国各个矿区使用量占80%80%左右，主要用于左右，主要用于3030以内的斜井上下山和平巷，也可用于巷道的交叉或拐弯处。以内的斜井上下山和平巷，也可用于巷道的交叉或拐弯处。所掘巷道断面在所掘巷道断面在4m4m2 210m10m2 2之间。之间。用途：装岩、装煤、装煤用途：装岩、装煤、装煤-岩岩vP-30BP-30B型耙装机型耙装机v11固定楔；固定楔；22尾轮；尾轮；33返回钢丝绳；返回钢丝绳；44簸箕口；簸箕口；55升降螺旋；升降螺旋；v66连接槽；连接槽；7 7、1111钎子；钎子；88操纵机构；操纵机构；99按钮；按钮；1010中间槽；中间槽；v1212托轮；托轮；1313卸料槽；卸料槽；1414头轮；头轮；1515支柱；支柱；1616绞车；绞车；1717台车；台车；1818支架；支架；1919护板；护板；2020进料槽；进料槽；2121簸箕挡板；簸箕挡板；2222工作钢丝绳；工作钢丝绳；2323耙斗；耙斗；2424撑脚；撑脚；2525卡轨器；卡轨器；二、铲斗式装载机（铲装机）二、铲斗式装载机（铲装机）用途：主要用于井下岩巷掘进工作面装载岩石，故又称装岩用途：主要用于井下岩巷掘进工作面装载岩石，故又称装岩机。机。特点：结构紧凑，尺寸小，机动灵活，适应性强，能在弯曲特点：结构紧凑，尺寸小，机动灵活，适应性强，能在弯曲巷道中工作。巷道中工作。工作原理：利用铲斗铲取岩石，提升铲斗将岩石卸入矿车或工作原理：利用铲斗铲取岩石，提升铲斗将岩石卸入矿车或其他运输设备，卸载后再将铲斗放下进行第二次铲取。由于其其他运输设备，卸载后再将铲斗放下进行第二次铲取。由于其铲装过程为间断式装载过程，故适宜装载较大块度且坚硬的岩铲装过程为间断式装载过程，故适宜装载较大块度且坚硬的岩石。石。铲斗装载机两种类型：后卸式、侧卸式铲斗装载机两种类型：后卸式、侧卸式后卸式：轨道行走，后卸式：轨道行走，侧卸式：履带式行走方式（由于其机动灵活，可实现无轨侧卸式：履带式行走方式（由于其机动灵活，可实现无轨作业，已逐渐取代了后卸式铲斗装载机）作业，已逐渐取代了后卸式铲斗装载机）ZYC-20BZYC-20B型后卸式铲斗装载机型后卸式铲斗装载机11行走机构；行走机构；22铲斗；铲斗；33斗臂；斗臂；44回转台；回转台；55缓冲弹簧；缓冲弹簧；66提升机构提升机构 ZLC-60ZLC-60型侧卸式铲斗装载机型侧卸式铲斗装载机11铲斗；铲斗；22侧卸油缸；侧卸油缸；33铲斗座；铲斗座；44大臂；大臂；55拉杆；拉杆；66提升油缸；提升油缸；77行走机构；行走机构；88主动链轮；主动链轮；9 9、1010电动机；电动机；1111司机座司机座三、蟹爪式装载机三、蟹爪式装载机 特点：连续装载，生产率高，工作高度很低，适合在较矮的巷特点：连续装载，生产率高，工作高度很低，适合在较矮的巷道中使用。道中使用。早期生产的蟹爪装载机，因结构和材质的原因只能用于装煤或早期生产的蟹爪装载机，因结构和材质的原因只能用于装煤或软岩。近年来由于采用了合理的结构和优质材料，蟹爪装载机软岩。近年来由于采用了合理的结构和优质材料，蟹爪装载机亦可装中硬以上的岩石。亦可装中硬以上的岩石。分类：分类：1 1）按动力分：电动（常用）、电液动、内燃机、气动）按动力分：电动（常用）、电液动、内燃机、气动2 2）按原动机数目分：单机、多机）按原动机数目分：单机、多机3 3）按转载运输机形式分：整体式（刮板）、分段式（刮板）按转载运输机形式分：整体式（刮板）、分段式（刮板+胶胶带）带）ZMZ2A-17ZMZ2A-17型型蟹蟹爪式装载机爪式装载机1 1一一蟹蟹爪；爪；2 2一一蟹蟹爪减速器；爪减速器；33铲板升降液压缸；铲板升降液压缸；44履带行走机构；履带行走机构；5 5一转载机升降液压缸；一转载机升降液压缸；6 6一电动机；一电动机；7 7一转载输送机；一转载输送机；8 8一紧链装里；一紧链装里；9,109,10一照明灯；一照明灯；1111铲板；铲板；1212一操纵把手；一操纵把手；1313一转载机摆动液压缸一转载机摆动液压缸ZMZ2B-17型 装煤机1 1、主要技术参数：、主要技术参数：适用巷道断面适用巷道断面 5m2 5m2 溜槽宽度溜槽宽度 530mm530mm可装煤岩块度可装煤岩块度 500mm 500mm 溜槽链速溜槽链速 0.91m/s0.91m/s平均生产能力平均生产能力 60m3/h 60m3/h 溜槽摆角溜槽摆角 左右各左右各4545机器行走速度机器行走速度 17.5m/min 17.5m/min 溜槽提升角度溜槽提升角度 1818覆带对地比压覆带对地比压 0.095Mpa 0.095Mpa 溜槽尾部高度溜槽尾部高度 22002200（mmmm）煤爪扒取宽度煤爪扒取宽度 1440mm 1440mm 油泵工作压力油泵工作压力 3.924.41MPa3.924.41MPa煤爪摆动煤爪摆动 4545次次/min/min 电机功率电机功率 17kw17kw机器重量机器重量 4100kg 4100kg 电压电压 660V660V外形尺寸外形尺寸 工作时工作时6400 x1590 x200022006400 x1590 x20002200（mmmm）运输时运输时6400 x1460 x12006400 x1460 x1200（mmmm）2 2、装载机主要组成部件的结构原理、装载机主要组成部件的结构原理1 1）蟹爪工作机构）蟹爪工作机构2 2）转载机构）转载机构3 3）行走机构：）行走机构：（1 1）设有支重轮，整个机重通过履带架支撑到接地履带上，）设有支重轮，整个机重通过履带架支撑到接地履带上，工作时接地履带与下履带架发生相对滑动而使行走阻力增加，工作时接地履带与下履带架发生相对滑动而使行走阻力增加，但结构简单，适用于重量较轻的机器；但结构简单，适用于重量较轻的机器；（2 2）两条履带由）两条履带由1 1台电动机驱动，故结构与传动系统较复台电动机驱动，故结构与传动系统较复杂杂 。（2 2）刮板传动系统）刮板传动系统Z30Z35Z35刮板链刮板链（3 3）履带传动系统）履带传动系统3、机械传动系统、机械传动系统（1）蟹爪传动系统）蟹爪传动系统（4 4）液压泵传动系统液压泵传动系统电动机电动机Z1/Z2Z3/Z4Z5Z1/Z2Z3/Z4Z5液压泵液压泵4 4、液压系统、液压系统1 1）组成）组成2 2）工作原理）工作原理v四、立爪式装载机四、立爪式装载机v立爪式装载机是一种上取式半连续作业的装载机。立爪式装载机是一种上取式半连续作业的装载机。v用用 途：在煤矿和金属矿山的巷道中，用于将崩落的半煤岩或途：在煤矿和金属矿山的巷道中，用于将崩落的半煤岩或岩石装入矿车、梭车或其他运输设备中。岩石装入矿车、梭车或其他运输设备中。v该机可与凿岩台车从运输设备组成机械化作业线。该机可与凿岩台车从运输设备组成机械化作业线。v原原 理：立爪式装载机是依靠两只立爪模仿人的手臂动作进行理：立爪式装载机是依靠两只立爪模仿人的手臂动作进行耙装的。耙装的。v特特 点：结构紧凑、体积小、装载效率高、工作阻力小、装载点：结构紧凑、体积小、装载效率高、工作阻力小、装载功率低等。功率低等。v 分分 类：立爪式、蟹立爪式（按立爪的结构形式）类：立爪式、蟹立爪式（按立爪的结构形式）LZY100LZY100型立爪装载机型立爪装载机ZMZ37ZMZ37型装煤机型装煤机v五、蟹立爪式装载机五、蟹立爪式装载机 v 蟹立爪式装载机：一种新型高效连续作业的装载设备。蟹立爪式装载机：一种新型高效连续作业的装载设备。v工作原理：由蟹爪和立爪两套工作机构组成工作原理：由蟹爪和立爪两套工作机构组成v蟹爪：取料和送料蟹爪：取料和送料v立爪：起松动岩石堆和向蟹爪喂料立爪：起松动岩石堆和向蟹爪喂料v特特 点：点：v1 1）改善了蟹爪插入岩石堆时受阻较大甜不良工况，减少了对铲板插入深）改善了蟹爪插入岩石堆时受阻较大甜不良工况，减少了对铲板插入深度的要求，保证了蟹爪的满载作业。度的要求，保证了蟹爪的满载作业。v2 2）立爪机构还可以将岩石堆上的悬石块耙下，可取巷道两端的岩渣喂给）立爪机构还可以将岩石堆上的悬石块耙下，可取巷道两端的岩渣喂给蟹爪，也可以获得较大的装载宽度。当装载黏结性较大的煤岩时，立爪机蟹爪，也可以获得较大的装载宽度。当装载黏结性较大的煤岩时，立爪机构将完成岩石拨动、松散、集料和送料工作，从而减少蟹爪机构可能受到构将完成岩石拨动、松散、集料和送料工作，从而减少蟹爪机构可能受到的较大阻力。当底板炮眼没有爆下、铲板无法插入岩石堆时，由于立爪是的较大阻力。当底板炮眼没有爆下、铲板无法插入岩石堆时，由于立爪是超前工作，因此该机仍能正常装岩，并为再爆底板创造了良好的条件。超前工作，因此该机仍能正常装岩，并为再爆底板创造了良好的条件。v3 3）机器采用两套工作机构，设备的结构复杂。为保证机体的纵向平衡，需）机器采用两套工作机构，设备的结构复杂。为保证机体的纵向平衡，需要加长机身和配重，导致设备在井下调度的灵活性降低。要加长机身和配重，导致设备在井下调度的灵活性降低。v结结 构：构：v（1 1）蟹爪机构：蟹爪的传动机构安装在机头部的上方，利于维护检修，能）蟹爪机构：蟹爪的传动机构安装在机头部的上方，利于维护检修，能防止泥水侵入。防止泥水侵入。v（2 2）立爪机构：立爪机构在垂直平面内的运动由立爪耙取油缸和立爪升降）立爪机构：立爪机构在垂直平面内的运动由立爪耙取油缸和立爪升降油缸来完成，两个立爪在水平面内的回转是在通过回转油缸推动齿轮齿条油缸来完成，两个立爪在水平面内的回转是在通过回转油缸推动齿轮齿条实现的。立爪的升和张、降和收是顺序动作的，由单向顺序阀来控制。实现的。立爪的升和张、降和收是顺序动作的，由单向顺序阀来控制。v（3 3）转载输送机：转载输送机由两部分组成。前一部分是采用双排套筒滚）转载输送机：转载输送机由两部分组成。前一部分是采用双排套筒滚子链牵引的刮板输送机，保证在子链牵引的刮板输送机，保证在25*25*倾角时仍能正常运输；后一部分采用胶倾角时仍能正常运输；后一部分采用胶带输送机，其卸载高度通过升降油缸调节，左右摆动是靠一对水平布置的带输送机，其卸载高度通过升降油缸调节，左右摆动是靠一对水平布置的柱塞式油缸推动齿轮和弧形齿条来实现。柱塞式油缸推动齿轮和弧形齿条来实现。掘进机功能：截割、装载、转运、独立行走、喷雾降尘掘进机功能：截割、装载、转运、独立行走、喷雾降尘掘进机分类：掘进机分类：1 1）按按截截割割对对象象的的硬硬度度分分：煤煤巷巷掘掘进进机机（f4f4）、煤煤-岩岩巷巷掘掘进进机（机（f6f6）、）、岩巷掘进机（岩巷掘进机（f6f6）；）；2 2）按按断断面面大大小小分分：大大断断面面掘掘进进机机（大大于于8 8）、小小断断面面掘掘进进机机（小于（小于8 8）；）；3 3）按按工工作作机机构构截截割割工工作作面面的的方方式式分分：部部分分断断面面掘掘进进机机、全全断断面掘进机。面掘进机。4 4）按截割头结构分：纵轴式、横轴式（部分断面掘进机）按截割头结构分：纵轴式、横轴式（部分断面掘进机）第三节第三节 掘进机掘进机v一、部分断面掘进机一、部分断面掘进机v1 1、纵轴式、纵轴式v截割头的轴线与悬臂轴线共线或平行。国内外产品有很多，截割头的轴线与悬臂轴线共线或平行。国内外产品有很多，使用也最多。使用也最多。v以以EBZ-160EBZ-160型掘进机为例型掘进机为例：v型号意义：型号意义：E-E-掘进机，掘进机，B-B-悬臂式，悬臂式，Z-Z-纵轴式纵轴式v适用：煤巷或半煤岩巷以及软岩的巷道掘进，公路、铁路、适用：煤巷或半煤岩巷以及软岩的巷道掘进，公路、铁路、水利工程等隧道掘进。水利工程等隧道掘进。v组成部分：截割部、装载部、刮板输送机、机架、行走部、组成部分：截割部、装载部、刮板输送机、机架、行走部、液压系统、喷雾冷却系统等。液压系统、喷雾冷却系统等。EBZ-160EBZ-160型掘进机型掘进机11截割头；截割头；22托梁机构；托梁机构；33悬臂工作机构；悬臂工作机构；44司机室；司机室；55后支撑；后支撑；66行走机构；行走机构；77装载机构；装载机构；88回转机构；回转机构；99油箱；油箱；1010转运机构转运机构 装载机构装载机构1 1、55侧铲板；侧铲板；22铲板主体；铲板主体；3 3、7 7、88连接板；连接板；44转运机构从动装置；转运机构从动装置；6 6、99镜板；镜板；1010驱动装置驱动装置v2 2、横轴式掘进机横轴式掘进机v截割头轴线与悬臂轴线相垂直，工作时先进行掏槽截割，掏槽进给力来自截割头轴线与悬臂轴线相垂直，工作时先进行掏槽截割，掏槽进给力来自行走机构，最大掏槽深度为截割头直径的行走机构，最大掏槽深度为截割头直径的2/32/3。v掏槽时，截割头须做短幅摆动，以截割位于两个截割头中间部分的煤岩，掏槽时，截割头须做短幅摆动，以截割位于两个截割头中间部分的煤岩，因而操作较为复杂。掏槽可在工作面的上部或下部进行，但截割硬岩时应因而操作较为复杂。掏槽可在工作面的上部或下部进行，但截割硬岩时应尽可能在工作面上部掏槽。摆动方式与纵轴式相同。尽可能在工作面上部掏槽。摆动方式与纵轴式相同。v横摆截割时，截齿齿尖的运动轨迹近似为空间螺旋线。截割力的方向沿着横摆截割时，截齿齿尖的运动轨迹近似为空间螺旋线。截割力的方向沿着悬臂的轴线，进给力的方向和截割力的方向一致，与摆动方向近乎垂直，悬臂的轴线，进给力的方向和截割力的方向一致，与摆动方向近乎垂直，摆动力不作用在进给方向上，进给力主要取决于截割力，所以，掏槽截割摆动力不作用在进给方向上，进给力主要取决于截割力，所以，掏槽截割时所需要的进给力较大，横摆时需要的进给力较小。由于进给力来自于行时所需要的进给力较大，横摆时需要的进给力较小。由于进给力来自于行走履带，使得行走机构需要较大的驱动力。且需频繁开动，磨损加剧。走履带，使得行走机构需要较大的驱动力。且需频繁开动，磨损加剧。v由于截割反力使机器产生向后的推力以及作用在截割头上向上的分力可由于截割反力使机器产生向后的推力以及作用在截割头上向上的分力可被机器的重力所平衡，因而不会产生倾覆，机器工作时的稳定性较好。被机器的重力所平衡，因而不会产生倾覆，机器工作时的稳定性较好。v横轴式截割头的形状近似为双半球形，不易切出光滑轮廓的巷道，也不横轴式截割头的形状近似为双半球形，不易切出光滑轮廓的巷道，也不能利用截割头开水沟和挖柱窝。横轴式截割头上多安装镐形截齿，齿尖能利用截割头开水沟和挖柱窝。横轴式截割头上多安装镐形截齿，齿尖的运动方向和煤的下落方向相同，易将切下的煤岩推到铲板上及时装载的运动方向和煤的下落方向相同，易将切下的煤岩推到铲板上及时装载运走，装载效率高；由于截齿较多，且不被煤岩体所包埋，因而产尘量运走，装载效率高；由于截齿较多，且不被煤岩体所包埋，因而产尘量较多。较多。v以以EBH-132EBH-132型掘进机为例：型掘进机为例：v型号意义：型号意义：E-E-掘进机，掘进机，B-B-悬臂式，悬臂式，H-H-横轴式横轴式v适用：煤巷适用：煤巷v组成部分：截割机构、回转机构、装运机构（包括刮板输送机）、转载组成部分：截割机构、回转机构、装运机构（包括刮板输送机）、转载机构、行走机构、电控箱、液压系统、喷雾冷却系统等。机构、行走机构、电控箱、液压系统、喷雾冷却系统等。v二、全断面巷道掘进机二、全断面巷道掘进机v适用于：圆形断面的岩石巷道，又称为岩巷掘进机。适用于：圆形断面的岩石巷道，又称为岩巷掘进机。v破岩原理：通过盘型滚刀对岩石进行挤压与剪切来破碎岩石。破岩原理：通过盘型滚刀对岩石进行挤压与剪切来破碎岩石。盘型滚刀破岩机理盘型滚刀破岩机理11盘形滚刀；盘形滚刀；22挤压痕；挤压痕；33粉碎区；粉碎区；44相邻滚刀中心；相邻滚刀中心；55破碎破碎区区vTBM32TBM32型掘进机：型掘进机：v组成部分：刀盘工作机构、传动与导向机构（机头架）、水平支撑于推进组成部分：刀盘工作机构、传动与导向机构（机头架）、水平支撑于推进机构、大梁、液压锚杆钻机、主皮带机、操纵室、后支撑等。机构、大梁、液压锚杆钻机、主皮带机、操纵室、后支撑等。TBM32TBM32型岩石掘进机型岩石掘进机11刀盘工作机构；刀盘工作机构；22传动与导向机构；传动与导向机构；33大梁；大梁；44水平支撑于推进机构；水平支撑于推进机构；55操纵室；操纵室；66后支撑；后支撑；77液压锚杆钻机；液压锚杆钻机；88主皮带机主皮带机盘形滚刀（正滚刀）盘形滚刀（正滚刀）11刀圈；刀圈；22钢球；钢球；33滚子；滚子；44心轴；心轴；55刀体；刀体；66端面密封环端面密封环v 刀盘结构刀盘结构v11中心刀；中心刀；22正刀；正刀；v33边刀；边刀；44铲斗；铲斗；v55密封圈；密封圈；66组合轴承；组合轴承；v77内齿圈；内齿圈；88供水管；供水管；v99刀盘刀盘刀盘传动系统刀盘传动系统