矿山机械重点总结(最终版)

第二章掘进机械

1.凿岩机分类

按照动力不同可分为气动，液压，电动和内燃凿岩机四类。

2.耙斗装载机组成及工作过程

组成：耙斗、绞车、台车和料槽等组成。

工作过程：机器依靠人力或其他牵引机械在轨道上移动。耙斗在钢丝绳牵引下从工作面的料堆耙取岩渣，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，直至装满矿车。

3.悬臂式掘进机选型原则

为了提高综合机械化掘进成套设备的可靠性，保证配套单机的最佳工况和协调工作，设备配套应遵循以下原则：

1）配套单机的主要技术特征和参数必须满足掘进巷道的地质条件及巷道掘进工艺的要求。2）综合机械化掘进成套设备的综合生产能力，应以掘进机的生产能力为主要依据（掘进机的掘进速度经常受支护和转运设备的影响而不能连续工作），其他配套设备（桥式转载机、可伸缩带式输送机）的生产能力应稍高于掘进机的生产能力，过高或偏低都会影响整套设备的协调工作。

3）选择掘进机时，应把满足巷道断面和所截割煤岩硬度的要求作为主要依据。

4.掘进机的主要功能

截割，装载，转载煤岩，并能自己行走，具有喷雾降尘等功能，以机械方式破落，煤岩的掘进设备，有的还具有支护功能。

5.综采掘进设备的优点

是可实现煤岩连续运输，减少煤岩转运的停歇时间，发挥掘进机的生产效率，切割、装载、运输生产能力大，掘进速度快；上输送带出煤下输送带运料，做到一机多用，减少辅助运料系统，特别在巷道跨度较小的情况下，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，有效地利用掘进循环时间。

6. 综采掘进设备配套及特点

1）．掘进机＋桥式胶带转载机＋可伸缩胶带输送机作业线

主要特点：是可实现煤岩连续运输，减少煤岩转运的停歇时间，发挥掘进机的生产效率，切割、装载、运输生产能力大，掘进速度快；上输送带出煤下输送带运料，做到一机多用，减少辅助运料系统，特别在巷道跨度较小的情况下，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，有效地利用掘进循环时间。目前，掘进机＋桥式胶带转载机＋可伸缩胶带输送机配套方案主要适用于连续掘进的独头巷道长度大于800m的条件下，才能充分发挥它高速度、高工效的优越性。

2）．掘进机＋桥式转载机＋刮板输送机作业线

主要适用于巷道坡度变化大、掘进巷道长度较短的条件。目前是我国特别地方煤矿使用范围较广的一种配套方案。

3）．掘进机＋梭车作业线

这种配套方案不能连续装载，影响掘进机效能的充分发挥，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。

4）．掘进机＋吊挂式胶带机＋矿车作业线

为了适应小型煤矿综合机械化掘进施工需要，在断面较小、地压较大需用作永久支护时，可采用这种配套方案。这种配套方案不能连续装载，掘进机工时利用率低，掘进速度受到一定影响，另外，永久支架的安装质量要求比较严格，辅助工程量较大，宜在运输机运煤系统未

建成前采用。

7.全断面掘进机工作原理。（详见P40）

1）．滚刀破岩原理

2）．工作方式和推进原理

3）．指向和调向

①坡度调向

②水平调向

③纠偏调向

第三章采煤机械

1.滚筒采煤机类型及其功能

滚筒采煤机分为：单滚筒、双滚筒，

功能：落煤和装煤。

2.采煤机的无链牵引机构类型

（1）销轨式无链行走机构

（2）齿轨式无链行走机构

（3）链轨式无链行走机构

3.采煤机主要功能是哪些

落煤装煤

4.采煤机的基本参数及防滑装置

基本参数：1.生产率2. 截割高度（采高、截高）3.截深4.截割速度5.行走速度6.牵引力7.装机功率

防滑装置：制动器安全绞车

5.什么叫综采、普采？它们的工作面都布置了哪那些设备？

综采:支护设备采用液压支架支护的工作面，称为综合机械化采煤工作面，简称综采。

设备：双滚筒采煤机，可弯曲刮板输送机，液压支架，平巷内主要设备有桥式转载机，可移动变电站，泵站及电气设各等。

普采:支护设备采用单体金属摩擦支柱支护的工作面，称为普采工作面，简称普采。

设备：采煤机，可弯曲刮板输送机，单体支柱，铰接顶梁，推移输送机千斤顶，平巷运输机等设备。

6.刨煤机与滚筒采煤机相比有何优缺点？

优点：

①刨煤机的截深较浅（30～120mm），可以充分利用煤层的压张效应，刨削力及单位能耗小；

②行走速度大（一般为20～40m/min，快速刨煤机可达150m/min）；

③刨落下的煤的块度大（平均切屑断面积为70～80cm2），煤尘少；

④结构简单、可靠；

⑤实现薄煤层、极薄煤层的机械化采煤（最薄可达300mm的煤层）；

⑥工人不必跟机操作，可在顺槽进行控制，对薄煤层、急倾斜煤层机械化和实现遥控具有重要意义。

缺点：

①对煤层地质条件的适应性差，开采硬煤和粘性煤困难；

②不能调高；

③刨头与输送机和底板的摩擦阻力大，电动机功率的利用率低。

7.螺旋滚筒设计要求

螺旋滚筒的设计要求：

1.降低单位比能耗，在一定的装机功率下，块煤率愈高，比能耗愈低。

2.降低滚筒阻力矩幅值的变化量，滚筒的转矩变化系数不应超过3%～5%，以保证采煤机的动负荷不致太大及其工作的稳定性。

3.提高可靠性，螺旋滚筒的可靠性与其参数、结构特点、制造质量、工况条件及开采的煤层性质有关。主要失效形式是齿座和叶片开焊、齿座磨损、叶片和端盘变形等。

4.应有自行切入的功能，螺旋滚筒的结构应能保证采煤机在工作面两端工作时能自行切入煤壁，且所受轴向力尽量小。

5.截齿应装拆方便，特别是当采煤机过断层截割较硬的煤岩时，截齿不易丢失。

6.螺旋滚筒的落煤和装煤能力应协调一致，保证具有良好的装煤性能。

8.采煤机正向及逆向对滚目的

使两个滚筒的截割阻力相互抵消，以增加机器的工作稳定性

反向对滚：前滚筒顺转，煤尘较少，碎煤不易抛出伤人，适用于中厚煤层。虽然煤流被摇臂挡住而减少了装煤口，但由于滚筒直径较大，仍有足够的装煤口尺寸。

正向对滚：前滚筒逆转，煤尘较大，碎煤易抛出伤人，但煤流不被摇臂挡住，装煤口尺寸大，适用于薄煤层

9.采煤机截齿种类有哪些

扁形截齿，锥形截齿

10.刨煤机分类

按刨头的工作原理分：①动力刨煤机；②静力刨煤机。

静力刨煤机又分为：①拖钩刨煤机；②滑行刨煤机；③滑行脱钩刨煤机。

第四章单体支护设备

1.三用阀及注液枪组成及作用

三用阀：由单向阀、安全阀和卸载阀组装而成，分别承担支柱的注液升柱、过载保护和卸载降柱功能。

注液枪：由锁紧套，手控单向阀、手柄等所组成，是向支柱供液的工具

2.放顶支柱的作用和工作原理

作用：与单体液压支柱配合使用，起到支撑和切断顶板，其千斤顶可用于推溜移柱。

工作原理：

(1)升柱操纵阀6的手柄扳到升柱位置，支柱下腔进液，上腔回液，立柱升起支撑顶板。

(2)推移输送机操纵阀6的手柄板到移溜位置，推移液压缸4后腔进液，前腔回液，活塞杆伸出，推动输送机前移。

(3)降柱操作阀6手柄板到降柱位置，立柱上腔进液，同时液控单向阀，下腔回液，立柱活柱回缩。

(4)立柱前移降柱后把操纵阀手柄扳至移柱位置，推移液压缸前腔进液，后腔回液，活塞杆回缩，支柱以输送机为支点被拉前移

3.单体液压支柱分类及工作原理

1.活塞式:内注式外注式

工作原理是：

1）．升柱与初撑

用注液枪插入支柱三用阀的注液孔中，然后操作注液枪手把，从乳化液泵站来的高压液体由三用阀中的单向阀进入支柱下腔，活柱升起。当支柱撑紧顶板不再升高时，松开注液枪手把，拔出注液枪。这时支柱内腔的压力为泵站压力，支柱给予顶板的支撑力为初撑力。

2）．承载和溢流

当顶板下沉，压力超过三用阀中安全阀限定的工作阻力时，安全阀打开，液体外溢，支柱内腔压力随之降低，支柱下缩。当支柱所受载荷低于额定工作阻力时，安全阀关闭，腔内液体停止外溢。上述现象在支柱支护过程中重复出现。因此，支柱的载荷始终保持在额定工作阻力左右。

3）．卸载降柱

扳动卸载手把打开卸载阀，柱内的工作液体排出柱外，活柱在自重和复位弹簧的作用下缩回，完成卸载降柱过程。

2.悬浮式:单伸缩悬浮式双伸缩悬浮式

工作原理

1）．升柱和初撑

压力液体从三用阀8进入→油缸与活柱间的环形腔体内→活柱3下部的径向通孔进入活柱内腔→在压力液体的作用下→活柱3、悬浮盖2、顶盖1上升并支撑顶板直至达到初撑力。

通过计算可知，活柱内腔的液压力承担了支柱工作阻力的3/4～4/5，该液压力直接通过悬浮盖2作用在顶盖上，该液压力也称为悬浮力，活柱在轴向的受力仅为支撑力的1/4～1/5。2）．承载和溢流

当顶板压力＞支柱额定工作阻力的10%时，安全阀打开，液体外溢，支柱内腔压力随之降低，支柱下缩。

当支柱所受载荷＜额定工作阻力10%时，安全阀关闭，腔内液体停止外溢。支柱在支护过程重复出现，使工作阻力恒定在安全阀调定压力附近。

3）．卸载和回柱

使用卸载手把打开卸载阀，支柱内的工作液体排出柱外，活柱在自重和复位弹簧的作用下缩回，完成卸载降柱过程，收回支柱。

第五章液压支架

1.液压支架分类

按其对顶板的支护方式和结构特点不同分：支撑式、掩护式、支撑掩护式三种基本架型。按煤层开采厚度分：薄煤层支架、中厚煤层支架、厚煤层支架。

按采煤方法分：一次采全高支架、放顶煤支架、铺网支架、充填支架。

按采煤工作面的不同位置分：工作面支架、过渡支架(排头支架)、端头支架。

按控制方式分：本控，邻控，成组控制

（特种支架：放顶支架，铺网支架，三软支架，端头支架，大倾角支架，超前支架等。）2.掩护式液压支架分类

支掩掩护式支架，支顶掩护式支架

3.液压支架侧护装置的作用

消除支架之间的间隙，防止顶板破碎矸石落入架下工作空间。

4.液压支架的功能

液压支架能够可靠而有效地支撑和控制工作面顶板，隔离采空区，防止矸石窜入工作面，保证作业空间，并且能够随着工作面的推进，将机采设备不断向煤壁推进，从而满足工作面高产、高效和安全生产的要求。

5.掩护式液压支架四连杆机构，推移装置的作用

四连杆：一是当支架由高到低变化时，借助四连杆机构使支架顶梁前端点的运动轨迹呈近似双纽线，从而使支架顶梁前端点与煤壁间距离的变化大大减小，提高了管理顶板的性能；二

是使支架能承受较大的水平力。

推移装置：完成推溜和移架的功能。

6.放顶煤支架的分类

按与液压支架配套的输送机的台数分类按放煤口位置分类

7.液压支架选型的依据，选择架型时还应考虑哪些因素

依据：顶底板条件，煤层条件，经济成本

因素：1.煤层厚度2.煤层倾角3.底板强度3.底板强度4.瓦斯含量5.地质构造

8.根据液压支架工作面位置不同，液压支架的分类

1.工作面支架

2.过渡支架（排头支架）

3.端头支架

9.特种液压支架种类

特种支架：放顶支架，铺网支架，三软支架，端头支架，大倾角支架，超前支架等。10. 端头支架的分类，布置方式

端头支架分普通工作面端头支架、放顶煤端头支架和特种端头支架。

布置方式：(1)无端头液压支架布置方式

(2)一架中置及时支护端头液压支架布置方式

(3)一架一组及时支护端头液压支架布置方式

(4)二架一主一副偏置及时支护端头液压支架布置方式

(5)三架一组中置及时支护端头液压支架布置方式

(6)二架或三架滞后支护端头液压支架布置方式

(7)超前支护＋端头液压支架布置方式

(8)综采放顶煤端头液压支架布置方式

第六章采煤机工作面设备配套

1.乳化液泵站的组成以及作用

组成：乳化液泵，乳化液箱，其他附属设备

作用：是液压支架和外注式单体液压支柱的动力源，向其提供工作压力液体

2.乳化液泵站中设置手动卸荷阀目的

设置手动卸载阀，以实现泵的空载起动

3.工作面设备配套原则

一、生产能力配套：采煤机的理论生产率＜刮板输送机的生产能力＜顺槽转载机和胶带输送机的生产率。否则，采煤机割下的煤可能运不出去。

二、设备性能配套

（1）采煤机与输送机性能配套：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

（2）输送机与液压支架性能配套：支架底座和推移装置与输送机机头、机尾和中部槽的连接及其运用方式（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。

（3）采煤机与液压支架性能配套：

三、相关尺寸配套

采煤机依靠工作面输送机导向并在其上移动，而工作面输送机与液压支架又互为支点移架和推溜，因此三者的相关尺寸应协调。

R=B＋E＋W＋X＋d/2

式中 B—截深，mm；

E—煤壁与铲煤板间应留的间隙，一般取100～200mm；

W —工作面输送机的宽度，mm；

X —支架前柱与输送机电缆槽间的距离，一般为200～400mm；