《矿山机械设备》思考题.docx

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《矿山机械设备》思考题

《矿山机械设备》练习题要点提示

第一章　　导　　论

1　岩矿的主要物理机械性质有哪些？

它们与凿岩工作有什么关系？

岩石的主要物理机械性质有：

容重、松散性、强度、硬度、弹性、脆性、耐磨性、稳定性。

〖　1、容重：

单位体积原生岩石的重量。

它在很大程度上反映了矿岩的机械强度。

2、松散性：

整体岩石被破碎后，其容积增大的性能，常用岩石的松散系数K表示。

K指岩石破碎前、后容积之比。

3、强度：

岩石抵抗机械破坏（拉、压、剪）的能力。

岩石机械强度受岩石的孔隙度、异向性和不均匀性的影响而变化很大，一般情况下，抗拉强度（1/10~1/50）<抗剪强度（1/8~1/12）<抗压强度

4、硬度：

指岩石抵抗尖锐工具侵入的性能。

它取决于岩石的结构、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。

5、弹性：

即当撤销所受外力后，岩石恢复原来形状和体积的性能。

弹性越大，钻凿越困难，消耗能量也较多。

6、塑性：

即当撤销所受外力后，岩石形状和体积不能得到恢复的性能。

塑性越大，破碎消耗能量也较多。

7、脆性：

岩石被破碎时不带残余变形的性能。

脆性越大，钻凿越容易。

8、耐磨性：

岩石磨损工具的性能。

耐磨性越大，钻凿越困难

9、稳定性：

岩石暴露出自由面后，不致塌陷的性能。

凿岩时岩石的破碎是多种因素综合作用的结果。

在上述诸多因素中，岩石的硬度、强度和脆性是主要的因素，又可将它们概括为岩石的坚固性。

2　什么叫岩石坚固性系数？

有何作用？

岩石坚固性系数是表示岩石破碎难易程度的综合性参数。

它影响岩石的破碎方法和钻孔机械的选用。

常用普氏系数f表示。

3　分别简述机械方法钻凿岩石的差别之处。

钻凿岩石的机械方法有：

冲击作用、旋转作用和旋转冲击作用三种形式。

冲击式凿岩：

向钻头施加一个垂直于岩石表面的冲击力，在此冲击力作用下，使钻头切入并破碎岩石。

旋转式凿岩：

向钻头施加一个扭转力和一个固定的轴向力，钻头以螺旋线形向前运动，并破碎岩石。

旋转冲击式凿岩：

向钻头施加一个扭转力和一个间歇的轴向力，使钻头与岩石表面成一定的倾角向岩石内钻进。

4　钻孔机械根据破碎岩石的方法的分类？

旋转式钻机：

适用于中硬以下岩石或煤

冲击转动式钻机：

各种类型的凿岩机、潜孔钻机、钢绳冲击式钻机。

适用于中硬以上的岩石

旋转冲击式钻机：

牙轮钻机。

适用于中硬以上岩石

第二章凿岩机械

1　凿岩机根据驱动动力的分类？

　　分：

气动凿岩机、电动凿岩机、内燃凿岩机、液压凿岩机。

气动凿岩机应用最广，又分手持式凿岩机、气脚式凿岩机和导轨式凿岩机；电动凿岩机必须用在有电源供给的地方或自带发电机。

内燃凿岩机适用于野外或山地以及没有其它能源的地方凿岩。

液压凿岩机效率高、能耗低、投资大。

2　简述凿岩机的工作原理。

　　各种凿岩机的工作原理都是冲击转动式。

气动凿岩机和液压凿岩机利用压差作用迫使活塞在缸体内作高速往复运动，并冲击钎尾，实现冲击作用，电动凿岩机和内燃凿岩机利用冲击锤冲击钎尾，实现冲击作用。

在实现冲击作用的同时，通过转钎机构实现钎杆转动。

3　简述气动凿岩机的冲击配气机构、转钎机构、排粉系统和支承推进机构的作用。

　　冲击配气机构：

由配气机构、气缸、活塞和气路等组成，其作用是将压缩空气依次输送到气缸的后腔和前腔中，推动活塞作往复运动，从而获得活塞对钎尾的连续冲击动作。

转钎机构：

常用的转钎机构有内回转和外回转两大类。

内回转式是当活塞往复运动时，借助棘轮机构使钎杆作间歇转动。

外回转式是由独立的发动机带动钎杆作连续转动。

排粉系统：

排粉方式有凿岩时注水冲洗加吹风和停止冲击强力吹扫两种。

其作用是将凿岩过程中产生的岩粉及时排出孔外。

凿岩机的支承及推进机构：

以气腿为主。

其作用一是支承凿岩机重量；二是克服凿岩机工作时的后座力，使活塞冲击钎尾时钎刃能抵住孔底，以提高凿岩效率。

操作机构：

由操纵手柄组成（控制凿岩操纵阀、气腿的调压阀及换向阀），调压阀：

用于无极地调节气腿的轴推力，以适应凿岩机各种不同条件下作业时对轴推力的要求。

换向阀：

用于改变调压阀内腔进气方向，从而使气腿伸缩。

润滑系统：

一般都在进气管路上连接一个自动注油器，实现自动润滑。

〖各种凿岩机的优缺点：

1、气动凿岩机

※优点：

适用范围广，动力成本低，吹粉和凿岩动力合一，设备结构简单。

※缺点：

钻机不能自带动力，能量利用率低，凿岩速度慢，噪音大

2、液压凿岩机：

※优点：

①动力消耗少，能量利率高；②凿岩机性能和凿岩速度较高；③润滑条件好，零部件寿命高；④可一人多机操作，台班工效高。

※缺点：

①机器零部件制造和装配精度严格；②维护保养技术和成本费用高；③环境因素会影响其性能及凿岩速度。

3、电动凿岩机：

※优点：

①动力单一；②成本低；③机械效率高。

※缺点：

①冲击力和冲击频率较低；②零件易损坏。

4、内燃凿岩机：

※优点：

本身带有动力机械，使用灵活，适用于野外或没有其它能源的地方作业。

※缺点：

设备容易坏，加重空气污染，凿岩成本高〗

4选择凿岩机时，应考虑哪些主要因素？

⑴作业场所（平地、天井、竖井和广场等）；⑵钻孔参数：

钻孔的方向、孔径和深度；⑶矿岩性质：

矿岩坚硬程度；⑷凿岩机的性能；⑸凿岩机的经济性

5　影响气动凿岩机凿岩效率的主要因素是什么？

⑴凿岩机的性能参数（冲击功、冲击频率、扭矩和转角等）；

⑵凿岩机的工作条件（岩石坚固性、风压和轴推力等）；

⑶凿岩工具（钎头直径、结构、形状和钎杆长度等）；

6　钎子有什么作用？

分为哪几种？

各自的适用范围是什么？

钎子：

向岩石传递凿岩机冲击和回转能量的工具。

常用的有整体式钎子和组合式钎子两大类。

整体钎子适合于软岩和小直径浅孔的钻孔工作。

组合式钎子中钎头与钎杆连接的方式有：

螺旋式和锥销式。

钎头：

有一字型、十字型、X型、T字型、柱型等

一字型钎头：

宜用于较软岩石或节理不发育的半硬岩石或小直径钻孔。

十字型钎头：

宜用于节理发育的硬岩石或大孔径浅孔。

X字型、柱型、T型等钎头都是为了适应复杂岩石物理机械性质和赋存条件和为了提高凿岩效率而发展起来的。

对复杂条件下凿岩效果较好，缺点是制造和修磨困难，成本高。

钎杆：

断面有六角形、圆形和矩形等。

钎杆在凿岩过程中承受轴向压应力、扭转应力和弯曲应力。

其中，弯曲应力和弯曲疲劳是主要应力和主要破断因素

7　凿岩机操作要领

⑴　凿岩前检查各部件（包括凿岩机、支架或凿岩台车）的完整性和转动情况，加注必要的润滑油、检查风路，水路是否畅通，各连接接头是否牢固。

　　⑵　工作面附近进行敲帮问顶，即检查工作面附近顶板及二帮有无活石、松石，并作必要的处理。

　　⑶　工作面平整的炮眼位置，要事先捣平才许凿岩，防止打滑或炮眼移位。

　　⑷　严禁打干眼，要坚持湿式凿岩，操作时先开水，后开风，停钻时先关风，后关水。

开眼时先低速运转，待钻进一定深度后再全速钻进。

　　⑸　钻眼时扶钎人员不准戴手套。

　　⑹　使用气腿钻眼时，要注意站立姿势和位置，绝不能靠身体加压，更不能站立在凿岩机前方功钎杆下，以防断钎伤人。

　　⑺　凿岩中发现不正常声音，排粉出水不正常时，应停机检查，找出原因并消除后，才能继续钻进。

　　⑻　退出凿岩机或更换钎杆时，凿岩机可慢速运转，切实注意凿岩机钢钎位置，避免钎杆自动脱落伤人，并及时关闭气路。

　　⑼　使用气腿凿岩时，要把顶尖切实顶牢，防止顶尖打滑伤人。

　　⑽　使用向上式凿岩机收缩支架时，须扶住钎杆，以防钎杆自动落下伤人。

第三章凿岩台车

1　何谓凿岩台车？

可分为哪几类？

凿岩台车是将一台或几台凿岩机连同自动推进器一起安装在钻臂或钻架上，并配以行走机构的一种设备。

⑴凿岩台车按用途分：

掘进台车、采矿台车、锚杆台车和露天开采台车

⑵按其行走机械分为：

轨轮式、轮胎式和履带式。

⑶按其架设凿岩机台数分为：

单机台车、双机台车和多机台车。

★　露天台车的主要特点：

多为单机，轮胎或履带式行走机构。

适用于中小型露天采矿场、土建工程等作业场所。

★　掘进台车的主要特点：

单机、双机和多机都有，轨轮、轮胎和履带式行走机构。

适用于平巷掘进、遂道、涵洞和地下工程等作业场所。

★　采矿台车的主要特点：

单机或双机，多为轮胎式行走机构。

适用于采矿场、大型硐室等作业场所。

★　锚杆台车的主要特点：

为单机，轮胎式行走机构。

适用于钻锚杆孔和安装锚杆用。

2　平巷凿岩台车应具备哪些运动条件？

平巷凿岩台车主要由哪些部件组成？

平巷凿岩台车应具备的运动条件：

①　凿岩机能在全断面内进行作业，即按炮眼布置的要求确定孔位。

②　凿岩机沿炮孔轴线前进或后退，即凿岩机的推进运动。

③　推进器与工作面成任意角度，以便钻凿一定角度的炮眼。

④　推进器的补偿运动。

⑤　每一凿岩循环应将凿岩台车撤离或送进工作面，即台车的行走运动。

〖凿岩台车的主要组成部分应包括：

凿岩机及其推进器、支臂及其变幅机构、车架及其行走机构、供水及液压操纵系统等。

凿岩台车的推进器有：

螺旋式推进器、液压推进器和链式推进器三种。

其作用是用来使凿岩机移近或退出工作面，并提供凿岩工作时所需的轴推力；支臂是凿岩台车支承和运动构件，类型有：

直角坐标式支臂和极坐标式支臂；平动机构有：

液压平动机构、电液自动平动机构和机械四连杆平动机构。

其作用是使推进器在支臂改变位置时始终和初始位置保持平行。

（参阅教材P20-22）〗

3　在选择凿岩台车时，应考虑哪些主要因素？

　　在选择台车时，应考虑设备的技术、经济指标的合理性和先进性。

⑴经济指标包括设备的投资、能源消耗、材料消耗、设备维修及管理、设备折旧等费用。

⑵技术指标包括设备的先进性和对凿岩爆破工艺要求的适应性，具体包括：

①　凿岩速度快，工作稳定可靠、结构简单、便于操作和维修；

②　满足各种凿岩爆破工艺对钻孔布置和深度的要求，以及巷道断面尺寸和运输方式等方面的要求。

第四章　潜孔钻机

1　潜孔钻机的工作原理与其它凿岩钻机有何异同？

　　潜孔钻机与其它凿岩机一样，都有冲击、转动、排渣和推进过程，同属冲击转动式凿岩机。

与外回转凿岩机一样，具有独立的回转机构和冲击机构，不同的是：

潜孔钻机的冲击机构（冲击器）装于钻杆的前端，潜入孔底，随着钻孔的延深不断推进。

2　潜孔钻机具有哪些特点？

　　与其它凿岩机相比，它具有如下特点：

①　冲击能量损失不随钎杆的加长而增加，可钻凿大孔直径的深孔；②　工作面噪音大大降低；③　钻进速度快，机械化程度高，辅助作业时间少，提高了钻机的作业率；④　机动灵活；⑤　钻孔质量高；⑥　能钻凿中硬或中硬以上（f≥8）的岩石。

3　潜孔钻机的钻具包括哪几部分？

并说明各部分的作用。

潜孔钻机的钻具包括钻杆、冲击器和钻头。

钻杆的两端有连接螺纹，一端与回转供风机构相联接，另一端联接冲击器。

冲击器的前端安装钻头。

潜孔钻机的钻孔过程：

钻孔时，回转供风机构带动钻具回转并向中空钻杆供给压气，冲击钻头进行凿岩，压气将岩碴（粉）排出孔外，推进机构将回转供风机构和钻具不断向前推进。

钻杆：

把冲击器送到孔底，传递扭矩和轴压力，并通过其中心孔向冲击器输送压气和水。

在凿岩过程中，钻杆承受着冲击振动、扭矩及轴向压力等复杂载荷的作用及排粉过程的喷砂性磨蚀作用

冲击器：

通过活塞的运动把压气（压力油）的压力能转变为破碎岩石的机械能，并实现孔底排碴和处理夹钻。

冲击器分为有阀冲击器，无阀冲击器。

钻头：

传递冲击能量，直接破碎岩石。

4　表征潜孔钻机冲击器性能优劣的主要参数有哪些？

冲击器的冲击功、冲击频率和耗气量是表征冲击器性能优劣的主要参数。

冲击器的冲击功越大，钻孔速度越高。

但冲击功的增加量有一定限度的。

因为，一方面受到钻头硬质合金柱强度的限制；另一方面，在钻头直径一定的情况下，单位功耗是不同的，且差别很大。

5　潜孔钻机的钻头按照钻刃形状，可分为哪几种？

各自的优缺点是什么？

按其钻刃形状，可分为刃片型、柱齿型和片柱混装型三种。

※　刃片型钻头，即是镶焊硬度合金片的钻头，多在十字形和X形钻头使用

　优点：

成孔规则，钻刃磨钝较慢，因凿岩粗颗粒岩粉率较高而使粉尘浓度下降，钻进速度较快等。

　缺点：

①　钻刃离钻头回转中心愈远时，承受负荷愈大，磨钝及磨损也愈快，当钻头侧面磨损后，使其呈现楔形，易于卡钻；②　合金片各处受力不均，在横向力作用下，合金片易受弯曲而折断；③　刃片磨修次数较多。

※　柱齿型钻头：

是用机械的方法把一定规格的硬质合金柱压入到钻头体上的齿孔中而成。

　优点：

①　在穿孔过程中能自行修磨，使钻头钻进速度趋于稳定；②　可根据受力状况合理布置合金柱；③　柱齿磨损20%时，钻头仍然可以继续工作；④　嵌装工艺简单，一般用冷压法嵌装即可。

※　柱片混装钻头：

钻头的周边镶焊刃片，中心凹陷处嵌装柱齿。

这是根据钻头中心破碎岩石体积小而周边破碎岩石体积大的特点而设计制造的，它能较好地解决钻头径向快速磨损问题，但制造工艺较为复杂。

6　井下潜孔钻机的回转供风机构、推进调压机构、凿岩支柱等部分有何作用？

※　回转供风机构：

一方面提供回转动力并把动力传递到钻具，完成钻具钻凿动作；另一方面，通过其空心轴把高压气水混合物送入钻杆直达冲击器，完成孔底吹碴动作。

※　推进调压机构：

一方面通过活塞杆往返运动，使回转供风机构向前滑动，钻具则以一定轴压作用于孔底，实现凿岩推进；另一方面调节气缸进气压力，实现在合理轴压力下钻孔。

※　操纵机构：

通过操纵开关手把，操纵回转供风机构和推进调压结构完成各自动作。

※　凿岩支柱：

升降钻机以适应作业空间的高度和钻凿不同方向的钻孔。

7　露天潜孔钻机的除尘系统有哪几种方式？

各有何优缺点？

除尘系统：

将钻孔排出的尘气混合物进行尘气分离，以保证作业点空气中的粉尘浓度达标。

可分为干式和湿式两种。

☆干式除尘是直接对尘气混合物进行分离和捕集。

不需用水，但除尘效果较差，设备复杂庞大。

☆湿式除尘是利用风、水混合进行凿岩，水在孔底湿润粉尘，使之成为湿的岩粉球团或岩浆排出孔外。

除尘效果好，设备简单，消除二次尘源，但凿岩效率相对较低。

第五章　牙轮钻机

1　牙轮钻机的工作原理是什么？

牙轮机工作时，通过回转机构和加压机构给牙轮钻头施以回转扭力矩和轴压力。

牙轮绕本身轴线而滚动，当钻头回转带动牙轮滚动时，在轴压的静载荷及牙轮滚动时的动载荷作用下，牙轮上的刃齿以凿碎、压入、剪切、刮削等形式破碎岩石。

〖牙轮钻头的类型：

①　按牙轮的数目，可分为单牙轮钻头、双牙轮钻头、三牙轮钻头、四牙轮钻头和多牙轮钻头等。

目前，应用最多的为三牙轮钻头。

②　按牙轮上刃齿的形式，可分为铣齿钻头和柱（球）齿钻头两种，前者是用铣刀在轮锥体上铣出的牙齿，形状多为楔形。

后者是镶嵌在牙轮上的硬质合金柱。

目前，多用后者。

③　按排碴时吹风方式的不同，分为中心吹风排碴式和旁侧吹风排碴式钻头。

中心吹风排渣：

压气或气水混合物从钻头的中心孔直接喷射到牙轮和孔底。

排渣效果差，牙轮磨损快，但适应安装各种止逆阀。

旁侧吹风排渣：

压气或水气混合物从布置在钻头周边上的三个喷嘴喷出，并通过两相邻牙轮的间隙喷向孔底，将岩渣从牙轮上吹走。

排渣效果好，钻井速度快，减少牙轮磨损。

〗

2　三牙轮钻头是由哪几部分组成？

三牙轮钻头是一种三牙轮中心排碴式钻头，主要由牙爪、牙轮和轴承三部分组成。

牙轮钻头的主要结构参数有：

钻头直径、轴倾角、孔底角。

应用于中硬以下软岩的牙轮钻头还有轴线偏移值。

钻头直径取决于采矿作业对炮孔的要求。

直径越大，每米穿爆量就越大。

但结合爆破作业要求及钻头使用寿命选择。

轴倾角影响着牙轮钻头轴承的受力状况和轴承的强度。

减少轴倾角可以减少轴承的径向负荷，但因轴承结构尺寸变小而削弱轴承强度。

可根据岩石硬度选择。

孔底角影响到钻头所获得的轴推力。

孔底角应保证钻头获得足够的轴向推力。

3　表征牙轮钻机性能的主要工作参数有哪些？

牙轮钻机在钻孔过程中，施加在钻头上的轴压、转速和排碴风量是保证钻机有效穿孔的主要工作参数。

轴压的合理值取决于岩石坚固性质系数（f）、钻头直径和钻头质量。

在一定范围内，钻井速度随钻具的转速的增加而增加。

但转速过高时，钻进速度下降，而且会造成回转机构的强烈振动，并使钻头轴承发热、磨损，牙齿折断，造成钻头或其它机件的损坏。

低转速用于钻凿大孔径炮孔、硬岩及接卸钻杆；高转速用于钻凿小孔径炮孔。

在其它参数相近情况下，选择排渣风量较大的牙轮钻机。

第六章　掘进机械

1　掘进机械的概念和分类

掘进机械是利用刀具的轴向压力和回转力对岩面产生辗压作用，直接破碎矿岩的成巷或成井机械设备。

所用刀具有盘形滚刀、楔齿滚刀、球齿滚刀和铣削刀具等。

按掘进巷道的不同，又可分为天井钻机、竖井钻机和平巷掘进机。

按工作机构的工作方式不同又分为：

循环作业式部分断面掘进机和连续作业式全断面掘进机。

2　简述部分断面掘进机的工作特点

部分断面掘进机是一种能够实现截割、装载、转载运输、行走和喷雾除尘的联合机组。

它既可用于煤矿井下，也可用于金属矿山以及其他隧道施工。

部分断面掘进机工作机构中的截割头每次截割工作面岩壁的一部分，经过若干次截割后掘出所要求的断面。

部分断面掘进机多为悬臂式掘进机，按破碎岩石的方式不同，分为纵轴式和横轴式两种。

3　简述部分断面掘进机的主要工作机构及其作用

　⑴悬臂工作机构：

悬臂机构由截割头、截割电动机、减速箱和壳体组成。

悬臂有伸缩式和不可伸缩式。

工作时，电动机→减速箱→截割头（旋转）→截齿破碎岩石。

截割头纵向推进力由行走履带（或伸缩悬臂的推进油缸）提供，悬臂支撑机构中的升降油缸和回转油缸驱动悬臂在垂直和水平方向摆动，以截割不同部位的岩石。

　截割头轴线与悬臂轴线重合的称为纵轴式掘进机，其截割头多为锥形。

工作时，先将截割头钻进岩体掏槽，然后按一定方式摆臂，直至掘所需的断面。

纵轴式掘进机掏槽时的进给力由行走履带（或伸缩悬臂的推进油缸）提供。

横摆截割时进给力由悬臂的摆动油缸提供。

截割反力与悬臂轴线垂直，对机器产生绕其纵轴线的扭转力矩（倾覆力矩），不利于机器稳定工作。

截割头破碎的岩石向两侧堆积，影响装载效果；截割头轴线与悬臂轴线垂直的称为横轴式掘进机。

截割悬臂的摆动方式与纵轴式相同。

横摆截割的运动轨迹近似空间螺旋线，截割力方向与进给力方向近乎一致。

截割反力与悬臂轴线平行。

　⑵悬臂支撑机构：

悬臂支撑机构由升降油缸、回转油缸和回转台组成。

实现悬臂的垂直和水平方向的摆动。

悬臂铰接于回转体上，升降油缸的一端和悬臂铰接，另一端和回转体铰接。

在升降油缸的作用下，悬臂可在垂直方向上下摆动，回转体则可带动悬臂作水平的摆动。

回转台位于机器的中央，由回转体、回转支承、回转油缸组成。

工作时，截割反力通过回转台传到机架上。

回转台也是将悬臂机构和其他工作机构相连接的部件。

4　简述全断面掘进机及其工作原理

全断面掘进机是一种用在中硬以上岩体，可一次掘出整个圆形巷道断面、驱动功率大，是实现掘进、岩渣装运、洞壁支护等一次开挖成洞的高科技施工设备，与钻爆法相比，具有高速、优质、安全、经济四大优点，是目前世界上最先进的隧道掘进机械。

全断面掘进机主要包括全断面岩石掘进机（也称为TBM）和盾构机。

全断面岩石掘进机（TBM）适用于在岩石地层，主要分为敞开式、单护盾、双护盾等几种；盾构机适用于软土和复合地层，主要分为土压平衡、泥水平衡等几种。

主要组成及工作原理：

全断面掘进机主要由刀盘、机头、传动装置、推进油缸、支撑机构、液压泵站、胶带转载、除尘抽风机和大梁等组成。

⑴滚刀破岩：

全断面掘进机多采用盘形滚刀破碎岩石。

盘形滚刀由刀圈、刀体、轴承、心轴及密封装置组成。

刀圈相对于心轴转动，心轴固定于刀盘的滚刀架上，使滚刀可随刀盘一起转动。

刀盘利用挤压力和剪切力破碎岩石。

在刀盘推压力的作用下，滚刀前面的岩石被挤成粉末，形成破碎区，岩粉沿滚刀两侧喷出。

随着刀盘转动，形成环形截槽，由于滚刀楔形边受推压力作用而产生平行于工作面的分力，相邻截槽间的岩石被剪碎，从而形成圆形断面。

⑵推进原理：

掘进机的推进是通过推进油缸和支撑油缸的配合作用实现的。

工作时，先将水平支撑板撑紧在巷道两帮支承隹机器的后半部分的重量，然后将机器的后支撑油缸提起，再开动推进油缸将刀盘、机头连同大梁一起推向工作面，达到推进行程后，再将后支撑油缸放下撑在底板上，支撑隹机器的后半部分重量，然后缩回水平支撑缸的活塞杆，使水平支撑板脱离岩帮后再收缩推进油缸，拉动水平支撑缸沿大梁向前移动一个步距，即完成一个推进行程。

以此反复，机器迈步推进。

⑶导向原理是：

现代全断面掘进机采用激光指示掘进机的推进方向。

用激光经纬仪或激光定向仪指示推进方向，用千斤顶编组施以不同的推力，进行纠偏，即调整掘进机的位置和推进方向，包括坡度调向、水平调向和纠偏调向。

坡度调向通过机器换行程时，利用后支撑的伸缩调整机器的俯仰程度，使机器按所需坡度推进。

水平调向通过调整左右两个推进油缸的伸缩差异实现；纠偏调向通过左右斜油缸调整实现。

第七章　装载机械

1　井下用前端式装载机的特点是什么？

井下前端式装载机有以下特点：

①　车身低矮，宽度较窄而长度较长，以适应井下作业空间狭窄的环境；

②　经常处于双向行驶状态，司机操纵利用侧坐或双向驾驶的布置。

③　动臂较短，卸载高度和卸载距离较小。

④　柴油机要采取消烟和净化措施。

废气主要成分氮氧化合物、碳氢合物、碳氧化合物及油烟等，废气净化可采取选用优质燃料、选用燃烧完全的内燃机，进行机外净化处理和加强通风等措施。

⑤　零部件材料选择及制造工艺应考虑防潮防腐蚀。

2　铲斗式装载机与耙式装载机的工作原理有何区别？

它们主要区别工作机构的装载方式上：

①　铲斗式装载机装载时，铲斗从岩堆底部插入，铲取物料，而耙式装载机装载时，耙爪从顶部或侧面插入岩堆，阻力较小。

②　铲斗式装载机是非连续作业的装载设备，斗容又较小，生产能力受到限制。

耙式装载机装岩动作是连续或半连续的，并且自身带有转载运输机构，具有较高的生产能力。

③　铲斗式装载机铲斗可以作垂直方向的升降运动，但无法独立作水平横向摆动，卸载范围较小；耙式装载机在机头和机尾两端，根据作业要求，可实现在垂直方向上作升降运动以及随机身作水平摆动，卸载范围较大。

④　铲斗式装载机需要多次装运循环才能完成一定的装载量，生产能力受到运输距离的限制。

耙式装载机都带有转载设备，运距限制对生产能力影响较小。

3　中心回转式抓岩机和靠壁式抓岩机的工作原理各是什么？

⑴　中心回转式抓岩机的工作原理：

抓斗围绕井筒中心作回转运动和沿井筒直径方向作往复运动，从而使抓斗能抓取井筒任意地点的岩块。

⑵　靠壁式抓岩机：

由气动抓斗、提升机构、变幅机构和旋转机构等分组成。

抓岩机用钢绳吊于井口的稳车上，其机架挂在井壁的锚杆上，以液压支撑装置紧紧撑持在井壁上。

工作时以压气为动力开闭抓斗，以液压实现抓斗的升降、动臂的变幅和回转动作，保证抓取井筒内任意位置的岩块。

4　单斗挖掘机的应用：

单斗挖掘机为露天矿开采用的主要设备之一，可用来完成表土的剥离、堆弃、转载以及矿石的采掘和装运等工作。

为了使生产能力合理，在单斗挖掘机工作时，必须使挖掘机的斗容与运输设备的容积合理配套。

※　1m3挖掘机与4-8T自卸卡车配套使用，适用于装备年产量30万吨以下的矿山；

※2m3挖掘机与8~12T自卸卡车配套使用，适用于装备年产量30~100万吨的矿山；

※4m3挖掘机与20T，32T或60T铁轨自翻车配套，适用于装备年产量100~500万吨的矿山；

※　8~12m3挖掘机与100T自卸卡车或60T铁轨自翻车。

适用于装备年产量1000万吨的矿山；

第八章井下运输设备

1矿车的基本性能参数有哪些？

⑴矿车容量：

包含矿车车箱的容积和最大载重量两个指标。

⑵车皮系数：

用车皮系数Kc表征。

即：

Kc为矿车自重Go与载重G比。

⑶矿车容积系数Kv：

Kv为矿车车箱容积V与矿车外形体积之比。

⑷矿车的基本阻力系Kf数：