第四章 煤矿采掘机械

第四章煤矿采掘机械

第一节 采煤机械 复习题

1、在掘进作业和回采作业中用于采掘的机器和设备，称为采掘机械。

2、目前，在煤矿中使用的各种类型的采掘机械，有切割煤体用的采煤机械、挖掘土壤和装载矿岩用的挖掘机械、装载和转运矿岩用的装载运输机械，以及钻凿天井、竖井和平巷用的岩巷掘进机械等。

3、采煤机械是煤矿机械化采煤工作面的主要机械设备，承担落煤和装煤任务。

4、现在普遍使用的采煤机械有滚筒式采煤机和刨煤机两种。

5、采煤机械主要有滚筒式采煤机、刨煤机和采煤钻机三大类。

6、机械化采煤工作面的配套设备主要有采煤机、可弯曲刮板输送机和支护设备等，支护设备有金属支柱、单体液压支柱、金属铰接顶梁和液压支架等。

7、滚筒式采煤机可分为单滚筒采煤机和双滚筒采煤机。

8、普通机械化采煤工作面和高档机械化工作面大多采用摇臂调高的单滚筒采煤机或双滚筒采煤机，而综合机械化采煤工作面均采用双滚筒采煤机。

9、滚筒式采煤机的总体结构可分为工作机构、牵引机构和传动机构。

10、单滚筒采煤机滚筒的转向：向内回转 双滚筒采煤机滚筒的转向：两个滚筒相背转动 。

1、滚筒式采煤机的工作机构就是破煤和装运煤炭的机构

2、站在采空区一侧看滚筒，右螺旋滚筒应是顺时针方向转动，左螺旋滚筒应是逆时针方向转动。

3、对于单滚筒采煤机：右工作面必须使用左螺旋滚筒，而左工作面必须使用右螺旋滚筒； 双滚筒采煤机：左滚筒为左螺旋，右滚筒为右螺旋。

4、滚筒式采煤机截齿分为扁形截齿和镐形截齿。

5、滚筒式采煤机对截齿的要求 a ．高强度和耐磨性； b ．合理的几何参数； c ．固定可靠； d ．拆装方便。

6、目前采用的有链牵引机构和无链牵引机构两类。

7、滚筒式采煤机链牵引机构的工作方式分为内牵引（常用）和外牵引，其中内牵引方式较常用。

8、圆环链链段应由奇数个链环 组成。

9、对链接头的基本要求是：外形尺寸与链环相差不多，但 强度不得低于链环，装拆要方便，运行过程中不会自动脱开。

10、链接头的种类：侧卸式链接头（目前国内用得较多）、马蹄 凸缘式链接头、锯齿式链接头、插销式链接头、卡块式链接头。

1、截割部传动机构 采用机械传动 2. 牵引部传动装置 （1）机械牵引 （2）液压牵引 （3）电牵引

2、1MGD200型单滚筒采煤机与SGB-630/220型刮板输送机、DZ 型单体液压支柱和金 SGB-630/220型刮板输送机、DZ 型单体液压支柱和金 属铰接顶梁配套组成高档普采机组，用于开采采高 1.3m ～2.5m 、煤质中硬以上的缓倾斜煤层。

3、1MGD200型单滚筒采煤机主要组成 电动机、牵引部、固定减速器、摇臂、螺旋滚筒和底托架等。

4、截割部由固定减速器、摇臂减速器、螺旋滚筒和液压调高装置等部分组成。

5、牵引部由减速器（液压+机械）和链牵引机构组成。

6、牵引部液压系统由主油路系统、调速 系统和保护系统组成。其中主油路系统主油路系统由主油路、补油回路和热交换回路组成。

7、. 主油路闭式系统，采用变量泵-定量马达的容积调速方式。

8、保护系统包括双重压力过载保护、低压失压保护、电动机功 率过载保护和主液压泵自动回零等油路。

9、底托架是采煤机的机座，将牵引部、截割部和电动机用螺栓固定在底托架上组成一个整体，并利用底托架下面的四个滑靴在刮板输送机上滑行。

10、《煤矿安全规程》规定，采煤机必须配备喷雾冷却装置。

1、双滚筒采煤机适用条件：采高1.5～3m 、倾角0 °~30°；顶板中等稳定、 底板起伏不大且不太松软；煤质中硬，煤层倾角大于10°时，应使用防滑装置；大于15°时，必须配置液压安全绞车。

2、截割部由传动装置和工作机构组成。传动装置包括固定减速器和摇臂减速器。

3、牵引部主要部分为传动系统和液压系统，包括主回路、补油交换回路、手动调速换向系统、自动调速系统、保护回路。

4、通常，开采厚度为0.8~1.3m的煤尘称为薄煤层。

5、薄煤层采煤机有以下特点：机身矮、电动机功率足够大; 机身短, 能适应底板的起伏不平; 有足够的过煤、过机高度和人行通道尺寸; 能自开缺口。

6、挡煤板由弧形板、臂架及固定套组成。

7、防滑装置包括： 1、防滑杆 2、防滑绞车 3、抱闸式防滑装置

8、电缆拖移装置用来保护电缆和水管，以便在工作面上移动。

9、 采煤机的辅助液压系统，一般要完成滚筒调高、机身调斜、翻 转挡煤板和防滑等任务。

10、采煤机一般采用铸钢底托架，其结构坚固，自重大，降低了采煤机的重心，以使其运行平稳。

1、目前, 巷道掘进工艺有钻(眼) 爆(破) 法和掘进机法两种。

2、钻爆法是首先在工作面钻凿有规律的炮眼，在炮眼内装上药进行爆破, 然后用装载机械把爆破下来的煤、岩装入矿车运出工作面

3、钻凿炮眼常用凿岩机和凿岩台车，装载煤岩常用耙斗式装载机和铲斗式装载机。

4、凿岩机适宜在中等坚硬和坚硬的岩石上钻凿炮眼。

5、凿岩机按动力分为气动式（也称风钻）、电动式、内燃式和液压式，按支承和推进方式分为手持式、气腿式、伸缩式和导轨式。

6、凿岩机按冲击破碎原理进行工作，主要由冲击机构、转钎机构、除粉机构等组成。

7、钎子由钎头、钎杆、钎肩和钎尾组成。目前普遍使用活头钎子。

8、钎头按刃口形状不同，分为一字形、十字形、X 、Y 形和球型等

9、钎杆是传递冲击和扭矩的部分，要求具有较高的强度。常用硅锰钢和硅锰钼钢制成。断面呈有中心孔的六角形。

10、钎肩用来限制钎尾插入机体的长度，并使钎卡能卡住钎杆不致从钎尾套中脱落。

1、气动凿岩机广泛用于煤矿岩巷掘进，气腿式凿岩机是典型代表。气腿式凿岩机主要由凿岩机、钎子、注油器、水管、风管和气腿组成。

2、液压凿岩机, 它是利用高压液体为动力的一种新型高效凿岩设备。它具有凿岩速度快、动力消耗少、效率高、噪音小、润滑条件好、操作方便、适应性强、钻具寿命长等优点。

3、凿岩台车作用是用于煤矿平巷掘进的一种机械化凿岩设备

4、凿岩台车按行走机构分为轨轮式、轮胎式和履带式。凿岩台车接钻臂多少, 可分为双臂、三臂和多臂式; 。

5、CTJ-3型凿岩台车采用风动马达-丝杠推进器。

6、补偿液压缸的缸体与导轨托盘前端铰接，活塞杆与导轨后端铰接。

7、导轨前端还有剪式扶钎器。

8、钻臂又称支臂，既能支撑推进器和凿岩机，又可调整凿岩机位置，以钻凿不同高度的炮眼。

9、整个凿岩台车的动力是压缩空气，一台活塞式风动马达带动一台单级叶片泵为所有液压缸提供压力油。

10、掘进机一般由载割部、铲板部、第一运输机、本体部、行走部、后支撑部、液压系统、电气系统、水系统等部分组成。

1、载割部又称工作部，截割部由截割头、伸缩部、切削减速机、截割电动机盖板、截割电动机等构成。

2、截割部工作原理为：1）力（炬）的传递。2）内喷雾水路。

3、掘进机铲板部的主要作用是收集物料、装载物料，并起支撑作用。

4、第一运输机由前溜槽、后溜槽、驱动装置、刮板链组件组成。

5、掘进机本体部由本体架、回转台、盖板、回转轴承等组成，主要对掘进机起 支撑作用。

6、掘进机行走部有履带、张紧轮组、张紧油缸、驱动轮、液压马达、减速机、 履带架等组成，

7、 掘进机后支撑部由托架、支撑架、架子、连接架、第二运输机回转架等组成， 后支撑部在后外机架尾部与内机架相连，支撑于地面并通过液压轴缸控制支 腿的伸缩及横向移动。

8、掘进机液压系统由操纵台、油箱组件、电动机和泵组件，以及油缸等组成

9、供水系统的作用是对掘进机相关系统进行冷却，同时对工作环境除尘，系统分内、外喷雾水路两部分。

10、电气系统主要由截割电动机、油泵电动机、电气开关箱、电气操作箱、前照明灯、急停按钮等功能部件组成。

1、电气系统的掘进机的动力源

2、检修或需打开上盖或箱门时，必须严格按“严禁带电开盖”的要求，当操作人员 离开设备时，必须将电源开关扳至“断开”位置并把开关扳手取下。

3、掘进机的故障分为机械故障和系统故障。

4、机械故障包括行走部减速箱内部损坏、驱动轮损坏、履带过松或过紧等。

5、液压系统故障包括履带不行走或行走不良、左右行走部行走速度不同、液压系统压力不稳等

6、在开机时必须保证冷却水畅通，禁止闭合或堵塞冷却水通道。

7、必须按严格要求的牌号购置液压油，其质量必须符合国家标准。

8、电气系统在检修或需打开上盖或箱门时，必须严格按“严禁带电开盖”的要求。

9、当操作人员离开设备时，必须将电源开关扳至“断开”位置并把开关扳手取下。

10、1）按机头卸裁方式和结构，分为端卸式、侧卸式和90°转弯刮板输送机。

2）按溜槽布臵方式和结构，分为重叠式和并列式、敞底式与封底式刮板输送机。

3）按刮板链的数目和布臵方式，分为中单链、边双链和中双链刮板输送机。

4）按单电动机额定功率大小，分为轻型(P

1、刮 板输送机的主要组 成部分有；机头部(包括机头架、驱动装臵、链轮组件等) 、中间部(包括溜槽、刮板链等) 、机尾 部(包括机尾架、驱动装臵及链轮组件等) 和附属装置(铲煤扳、挡煤板、紧链器等) ，以及移动输送机用的推移装置。

2、SGB —150型刮板输送机由绕过机头链轮和机尾链轮的无极循环链作为牵引机构， 以溜槽作为承载机构。电动机经过液力偶合器、减速器驱动链轮反 转，链轮带动与之啮合的刮板链连续运转，将装在溜槽上的货载从 机尾运到机头处卸载。

3、为使刮板输送机的生产达到标准化、系列化和通用化，我国制定并发布了标准《矿用刮板输送机型式与参数》。 4 SGZC—730/264型号意义

S--输送机 G--刮板式 C —侧卸式 W — 可弯曲

D--单中链 B —边双链 Z —中双链

中部槽宽度，mm

电机总功率，KW

5、刮板输送机机头部由机头架、链轮组件、驱动装置（电动机、液力耦合器、减速器） 其他附属装置(舌板、拨链器、压链块等) 组成。

6、机头架是支撑和装配链轮组件、驱动装置以及其他附属装置（舌板、拨链器、压链块等）的构件，应保证有足够的强度和刚度， 由厚钢板焊接而成。

7、压链块的作用是防止刮板链由中部槽进入机头后上飘。

8、舌板的作用是便于链轮和拨链器的拆装与更换。

9、减速器采用三级齿轮减速器，减速器的箱体为剖分式对称结构。

10、链轮组件由链轮和连接滚筒组成，链轮是传力部件，也是易损件，运转中除承受静载荷外，还承受脉动和冲击载荷。

1、边双链链轮组件两个链轮通过内花键孔分部与盲轴和减速器输出轴的花键连接（减速器输出轴轴端内侧是花键，外侧是平键）。安装时必须保证两个链轮的轮齿在相同的相位角上。盲轴装在无传动一侧机头架的侧板上，配合减速器的输出轴共同支撑链轮组件。

2、中边双链链轮组件滚筒与链轮焊接成一体，两端的内花键分部与减速器输出轴和盲轴连接。

3、机尾部分为有驱动装置和无驱动装置两种类型。

4、溜槽既是刮板输送机机身的主体，作为货物和刮板链的支撑机构，又是采煤机的运行轨道。

5、溜槽分为中部溜槽（也称标准溜槽）、过渡溜槽、调节溜槽。中部溜槽占绝大部分，且每节长度为1.5m 。我国生产的边双链可弯曲刮板输送机，其溜槽的结构采用开底式溜槽。

6、刮板链由链条和刮板组成，是刮板输送机的牵引机构，具有推移货载的功能。目前使用的有中单链、边双链、中双链三种。

7、目前，大运量、长距离、大功率工作面重型刮板输送机普遍采用单链和中双链。

8、刮板的作用是刮推槽内的物料和在槽帮内起导向作用。

9、链条在运行中不仅要承受很大的静负荷和动负荷，还要受矿水是侵蚀。因此要求链条组件要有高的抗拉强度、抗冲击韧度、疲劳强度和良好的防锈抗腐蚀性。

10、圆环链由圆环链编焊机等专用舌板加工成一定长度的标准链段，按链段的长短又分为长链段和短链段，长链段主要用于单链、中双链，短链段主要用于边双链及轻型刮板输送机。

1、接链环的作用是将两段刮板链条连接在一起。其形式、种类较多，较为常用的有锯齿形、梯形齿、弧形齿和扣环式等。

2、紧链装置的作用是用来拉紧刮板链，给刮板链施加一定的预紧力，使其处于适度的张紧状态，以保证刮板链的正常运转。

3、按链轮反转的动力源不同，紧链方式分为1）电动机反转式紧链2）液压马达紧链器。

4、国产新型液压马达紧链器主要由紧链传动齿轮、液压马达的液压控制系统及连锁开关等组成，紧链器按装在驱动装置的连接罩上。

5、联轴器是输送机传动装置的一部分，主要作用是将电动机轴和减速器轴连接起来以传递转矩，而且有的联轴器还可以作为保护装置。刮板输送机常用的联轴器有木销联轴器、螺栓联轴器、弹性联轴器、胶带联轴器、液力

耦合器五种。

6、液力耦合是借助液体动能传递力矩的液力组件，它主要由泵轮、涡轮、外壳三个主要部件组成。

7、工作液体是液力偶合器能量转换和传递力矩的工作介质。

8、在液力耦合器内充满适量的工作液体，起动电动机，通过弹性联轴器、后辅助室外壳带动泵轮与涡轮开始转动，

9、其能量的传递过程：电动机输出的机械能----泵轮机械能---工作液体动能----涡轮机械能。

10、推移装置是为了满足工作面不断推进的需要，按步距推移输送机的装置。

1、单体液压推溜器沿输送机全长隔4.5m 均匀布置，在机头、机尾处布置间隔较小。

2、桥式转载机机身主要由拱桥段、爬坡段与落地段三部分组成。

3、由于转载机和可伸缩带式输送 机的有效搭接长度为12 m，所以转载机移动12 m后，必须缩短带式输送机，转载机才能继续移动工作。

4、煤矿常用的带式输送机主要类型如下：

（1）普通型带式输送机（2）绳架吊挂带式输送机（3）可伸缩带式输送机

（4）多点驱动式带式输送机（5）钢丝绳芯带式输送机

（6）钢丝绳牵引带式输送机（7）双向运输带式输送机

（8）深槽带式输送机

5、SPJ —800型绳架吊挂带式输送机的传动系统及钢丝绳机架。

6、这种机架是由两根纵向平行布置的钢丝绳组成，每隔60m 安装一个紧绳托架，

7、这种输送机可供工作面运输平巷、采区上下山运输使用。

8、多点驱动式带式输送机主要用于长距离、大运量的运输场合。按结构形式主要分为线摩擦式和中间转载式两种类型。

9、目前，国内外高产高效综采工作面的运输平巷多采用中间转载式多点驱动带式输送机。

10、钢丝绳芯带式输送机又称强力带式输送机。主要用于平硐、主斜井、大型矿井的主要运输巷道及地面运输。作为长距离、大运量的运煤设备，其特点是用钢丝绳芯输送带代替了普通输送带，输送带强度较大。

1、深槽带式输送机适用于25゜～28゜的向上、向下运输，其特点是采用深槽双排V 形四托辊装置，配普通光面输送带，

2、由于托辊数量增多，使运行阻力增大，因而运距一般为600～1000m 。

3、上输送带运送货物称为工作段或重段，由槽形托辊支撑，以增大承载面积，提高运输能力；下输送带不装运货物，称为回空段，常用平形托辊支撑。

4、拉紧装置的作用是为胶带的正常运转提供所需的张紧力。

5、带式输送机的工作原理是：主动滚筒在电动机驱动下旋转，通过主动滚筒与输送带之间的摩擦力带动输送带及输送带上的货载一同连续运行，当货载运到端部后，由于输送带的换向而卸载。利用专门的卸载装置也可以在中部任意位置卸载。

6、带式输送机的组成部件有输送带，托辊、机架、驱动装置、拉紧装置、制动装置、清扫装置及保护装置。

7、输送带在一般输送机中既是承载机构又是牵引机构。

8、输送带的类型有多层芯输送带、整编芯输送带、钢绳芯输送带和波状挡边输送带。

9、输送带的连接方法

①机械连接法。机械连接法用于多层芯输送带和整编芯输送带的连接。

②硫化连接法。硫化连接法用于多层芯输送带和钢绳芯输送带的连接。

③冷粘连接法。也称为硫化连接法，适用于多层芯输送带的连接。将糊状的胶料涂在阶梯形切口上，不需要加热，施加适当的压力保持一定时间即可。

④塑化连接法。适用于塑料带，对于帆布芯体输送带，接头的切口和接头搭接方向与冷硫化连接法相同，只是工艺不同；对于整编芯输送带，是将接头处的编织体拆散，然后将拆散的两端相互编结，包覆塑料片后施加适当的温度和压力。

10、机架用于安装托辊。

1、机架的类型有吊挂式和落地式2种，落地式又分为固定式和可拆移动式。固定式用于主要运输巷或永久铺设的地点，可拆移动式用于工作面运输平巷。

2、托辊的作用是支撑输送带，使输送带的悬垂度满足要求，以保证输送带平稳运行。它的工作状态好坏直接影响输送机运行质最。

3、托棍的标准直径有89mm 、108mm 、133mm 、159mm 、194mm ，219mm6种，选用时按带速选配，其转速一般不超过600r/min。

4、托辊按材质分，有无缝钢管托辊和塑料(酚醛复合材料) 托辊；按用途分，槽形、平形、V 形托辊、缓冲托辊、深槽塑托辊和调偏托辊等。

5、驱动装置由驱动单元（电动机、联轴器、减速器）和驱动滚筒组成，其作用是给带式输送机正常运行提供牵引力。

6、驱动装置的布置形式

①按驱动装置的布置位置分，有头部驱动、头尾驱动和中间多点驱动3种类型。

②按驱动滚筒的数量分，有单滚筒、双滚筒及多滚筒驱动3种。

③按驱动单元的配置，每个驱动滚筒可配置一个或两个驱动单元，后者对缩小驱动单元的体积有利，但存在功率不平衡的问题。

7、按所起作用的不同，可分为传动滚筒与改向滚筒两种。

8、制动装置的作用有两个：一是正常停机，即输送机在空载或满载情况下停车时，能可靠地制动输送机；二是紧急停机，即当输送机工作不正常或发生紧急事故时（如输送带被撕裂或跑偏等故障出现是）对输送机进行紧急制动，迅速而又合乎要求地制动住输送机。

9、制动装置按工作性质分为制动器和逆止器两类，制动器用于输送机停车，逆止器用于上运输送机在停机时防止其倒转。

10、拉紧装置的作用有两个：一是保证输送带具有足够的张力，使驱动滚筒与运输带间产生足够的摩擦力；二是限制输送带在两个托辊间的悬垂度，使输送机正常运行。

1、按拉紧装置在工作过程中拉紧力是否可调，分为固定式和自动式两类。

2、带式输送机输送带跑偏的原因

①输送带的结构与制造质量差。②安装质量不合格。③使用、维护不符合要求。

3、带式输送机输送带打滑的原因

①运行阻力增大。②摩擦因数减小。③输送带张紧力减小。

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