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第九章

装岩与调车

装岩与调车是巷道掘进中比较繁重的工作。一般情况下，装岩时间约占掘进循环时间的35％~50％，因此，提高装运综合机械化水平及其生产率，是实现快速掘进的主要措施。第九章装岩与调车第一节装岩工作第二节掘进工作中的调车与转载§9.1装岩工作工作面爆破并经通风将炮烟排除后，即可进行装岩。装岩前必须检查顶板、两帮，清除危石，修理支架，检查电力供应线路，清理轨道，使工作面处于安全状态。常用的岩石装载机有耙斗装载机、铲斗装载机、扒爪装载机等。§9.1装岩工作一、耙斗装载机(一)结构性能和适用范围耙斗装载机由耙斗、绞车、机体和辅助设备等组成，如图9-1所示。装载机的主要技术性能见表9-1。这种装载机结构简单，操作方便，生产率高，易于修造，且成本低，以电为动力，轨轮行走，故使用广泛。适用于净高2.2m、宽2.0m以上的水平巷道或倾角小于30°的倾斜巷道，也能用于弯道。岩石块度在300~400mm时，装岩效率最高。§9.1装岩工作一、耙斗装载机§9.1装岩工作(二)操作与使用装岩前，先用耙斗装载机上的四个大卡轨器，将装载机固定在轨道上；爆破后在工作面打好上部眼，在炮眼内或另打眼装设固定楔，挂上尾轮，开始耙岩。操作时，司机压紧主绳滚筒操作把手，此时主绳滚筒转动，副绳滚筒从动，牵引耙斗耙取矸石至卸料槽口卸入矿车；随后再压紧副绳滚筒的操纵手把，此时副绳滚筒转动，主绳滚筒从动，耙斗空载返回工作面，重复装岩。为了提高装岩生产率，在调车时间，可将矸石耙至耙斗装载机挡板口前，待空车到达后，即可装载。§9.1装岩工作耙取巷道两侧岩石时，只需移动尾轮位置即可。尾轮用钩挂在固定楔上，楔子有两种固定方法。硬岩固定楔长一般为400~500mm，由45号钢制的楔体和紧楔组成[图9-2(a)]；软岩固定楔长为600~800mm，由带楔头的钢丝绳套与紧楔组成[图9-2(b)]，这种楔子具有较大的锚固力，可用于f＜4的软岩石，亦可在硬岩中使用。楔眼应高于岩堆800~1000mm，其眼数视巷道宽度而定，眼距1.0m左右。眼深应比楔子长50~100mm，并向下略带5°~10°倾角，以防楔子拔出。§9.1装岩工作耙斗装载机距工作面以6-20m为宜。太近爆破时机体易被崩坏，且耙斗出绳偏角过大；太远则操作不便，效率降低。移动耙斗装载机时，先要把机前的矸石耙净，并清理底板及巷道两侧的矸石，检查底板的标高是否符合要求。当符合规定时，可卸掉耙斗装载机前的挡板，铺好轨道，去掉卡轨器，然后用人推或电机车顶，也可借助两个滚筒同时缠绕拉紧钢丝绳，使机器向前移动至需要的位置。§9.1装岩工作

(三)耙斗装载机使用的安全注意事项

(1)悬挂钢丝绳的尾轮一定要固定好，打楔眼时要有一定的偏角。安装固定楔处的岩石要坚硬，以防止由于固定楔不牢靠，在工作过程中拉脱伤人。

(2)选好装岩位置后，还要把机身固定好，防止在工作过程中活动。在上、下山使用耙斗装载机时，更应该注意耙斗装载机的防滑，以防止机器下滑伤人。用在下山时，若坡度小于10°，除原有的4个卡轨器外，可在车轮前面加两道卡子或在车轮后面再加两个卡轨器。坡度大于10°时，须另加一些防滑装置来固定，如常用4个U形卡子把车轮与导轨一起卡住。用在上山时，除用卡轨器、道卡子、U形卡子固定外，可在卸料槽的支撑腿上加两个斜撑，这样不仅能起安全防滑作用，而且还能支撑机器。

(3)耙斗装载机在拐弯巷道装岩(煤)时应首先清理好机道，为了保证安全，在拐弯处应设专人联系。

(4)开车时其他人员不得靠近耙斗装载机两旁，以免钢丝绳弹跳或岩石飞出伤人。绝对不允许用手、脚或工具触摸钢丝绳、耙斗等运动部件。如有故障应停车处理。§9.1装岩工作

(5)在耙斗装载机工作或检修时应注意观察掘进工作面的情况，发现有透水、冒顶等征兆时，应立即停止工作，撤离人员。当工作面有瓦斯积聚时应停机断电按规定处理，以防止重大事故的发生。

(6)经常检查钢丝绳、溜槽的磨损情况，磨损严重时立即更换，以防止断绳事故。在检修工作结束后，一定要检查是否有工具丢在机器上，防止试车时工具卡住钢丝绳而引起伤人事故。不能使用打结的钢丝绳。

(7)耙斗装载机工作之前要对岩堆洒水。耙斗装载机工作时要有良好的照明设施，在爆破时应注意保护照明灯具。

(8)在司机侧应安设栅栏，以防牵引绳弹跳伤人。

(9)较长距离移动耙斗装载机时，要找好重心。采用自拉自移动时，导向滑轮要固定在轨道的中心线上。§9.1装岩工作二、铲斗装载机铲斗装载机有后卸式和侧卸式两大类。其中后卸式装载机应用较广，但由于生产率低，逐步被侧卸式所取代。侧卸式铲斗装载机是一种较先进的装载机。

(一)后卸式铲斗装载机1．性能及适用范围后卸式铲斗装载机主要用于井下水平岩石巷道装载，亦可用于倾角在8°以下的斜井和下山。适用于高度(自轨面算起)一般不小于2.2m的巷道，歼石块度以不超过200~250mm为宜。Z-30B型电动铲斗装载机是同类机器中较新的产品，具有生产率较高、工作性能好、体积较小等优点。装载机的性能见表9-2。§9.1装岩工作§9.1装岩工作2．结构与操作电动铲斗装载机由装载提升机构、回转机构、行走机构和操作系统四部分组成(图9-3)。铲斗装载机的两侧均装有操纵箱和踏脚板，司机可在左侧或右侧操作。装岩开始先放下铲斗，按前进按钮使机器向岩堆前进；当机器距岩堆还有500~600mm时，再次按前进按钮使铲斗装载机产生冲击力，将铲斗插入岩堆；此时交替按提升和前进按钮，使铲斗在岩石中发生抖动，装满铲斗；再点按提升按钮提升铲斗同时后退，将岩石卸入铲斗装载机后面的矿车中；卸载后铲斗借助弹簧及自重返回，又可开始下一个装岩循环。§9.1装岩工作3．装岩时轨道接长工作巷道掘进时，刚爆破后，工作面总要离开轨道端部一定距离，但不够铺设一节标准轨道的长度，为使铲斗装载机尽量接近工作面装岩，减少人工耙岩工作量，可配合使用短道和爬道。临时短道(图9-4)的长度一般为2m，当几节短道总长度够一节标难轨的长度时，便可拆除短道，改铺标准钢轨。§9.1装岩工作爬道的构造如图9-5所示。当铲斗装载机工作临近工作面时，便可在短道前端扣上爬道，其后端用枕木垫起，使爬道尖头稍微向下，以便于顶入岩堆，然后用装岩机的碰头冲顶爬道，如图9-6所示。爬道被顶入岩堆一定深度后，抽出垫木，铲斗装载机便可行驶在爬道上进行装岩。当爬道快要露出爬道尖头时，可将它再次顶入岩堆。§9.1装岩工作

(二)侧卸式铲斗装载机这种装载机采用了履带行走机构，克服了后卸式装载机在轨道上行走、装岩面宽度受限制的缺点；机体稳定性好，可在小倾角的上、下山使用；改变了斗型和卸载方式，克服了对装岩块度要求严、卸载时粉尘大的缺点，能一机多用(铲底、辅助安装支架等)；便于和其他掘进设备(钻车、锚杆打眼安装机等)配套，实现综合机械化，因而在国际上发展较快，使用较广。但其履带在软岩底板上行走困难，结构复杂。铲斗与其他后卸式相LL，铲头插入力大，斗容大，提升距离短，卸岩速度快，生产率高，调动灵活，操作方便，铲斗还可兼作活动平台，用于安装锚杆等。1．性能及适用范围国产侧卸式装载机有ZC-1型和ZLC-60型。其中，ZLC-60型是针对ZC-1型使用中暴露出的稳定性不够好，工作机构提升油缸布置不合理，行走部一些零件磨损较快等问题进行改进后的产品(图9-7)。该机适用于宽度大于或等于4m，高度大于或等于3.5m的巷道。该机的技术性能见表9-2。§9.1装岩工作该机工作时将铲斗下放插入岩堆，装满后提升铲斗并后退2-3m到侧面设有矿车或胶带转载机的地方，歪斜铲斗卸载，然后再重复装岩动作。§9.1装岩工作2．安全注意事项

(1)机器工作前必须通知附近人员撤离，避免挤碰人员和设备的事故发生。

(2)操作中应经常检查电缆是否完好，避免压坏；避免与油管发生摩擦，引发火灾事故；应保证所有操作按钮完好。

(3)装岩前，应对岩堆洒水灭尘，如果无水或洒水装置损坏都不能开机装岩。

(4)装载机上的照明装置一定要完好，使工作人员有一个良好的视线，避免挤伤人员的事故发生，同时对提高生产效率也是非常有利的。

(5)装载机工作和检修时，工作人员，特别是值班人员要注意掘进工作面的情况。发现有透水、冒顶、煤岩突出征兆时，应立即组织人员撤离到安全地方，并采取相应的措施。

(6)当装载机举起铲斗时严禁人员在铲斗下方操作或进行检修。必须进行修理时，应有可靠的安全措施。

(7)司机离开机器时必须切断电源。非机组操作人员不得擅自操纵机器，以免误操作而伤人。此外，检修结束后，等所有工作人员撤离机器周围后方可开机试车。§9.1装岩工作三、扒爪装载机

(一)扒爪装载机的性能和使用范围扒爪装载机是为适应岩巷快速掘进而发展起来的一种装载机械，具有连续装载的特点，且有转载输送机，可与大容量的运输设备配套；可减少辅助作业时间，提高装岩效率。它主要适用于断面在7m2以上的水平岩巷，可装载普氏系数f值为12~16的岩石，岩石块度在500mm以下为宜。其技术性能见表9-3。§9.1装岩工作(二)结构和工作原理简介扒爪装载机主要由扒爪、履带行走部、转载输送机、液压系统和电气系统等组成(图9-8)。装载机前端的铲板上设有一对扒爪，在电动机或液压马达驱动下连续交替扒取矸石，并经刮板输送机运到机尾胶带输送机或刮板输送机上，而后再装入运输设备。这类装载机装岩工作连续，并且装载宽度大，生产率高，但结构复杂，履带行走对软岩巷道不利，适宜装硬岩。§9.1装岩工作(三)扒爪装载机的安全注意事项

(1)扒爪式装载机在工作之前，要检查控制系统，多路换向阀手把位置是否正常，机器周围有无妨碍正常运转的障碍物，并向周围人员发出开车信号。

(2)机器在行走过程中，操作人员应躲开履带一定距离，同时要有专人拖拉电缆，并与机器保持一定距离，避免拉坏或压坏电缆。司机在机器回转时要注意避免撞伤人员，同时防止棚梁被撞。

(3)禁止在大于12°的斜坡上使用扒爪装载机。在小于12°斜坡上工作时，为防止机器下滑，应使用木板等物体阻止。

(4)在检修机器时一定要先检查瓦斯情况，严禁带电作业。同时要注意工作面情况，发现异常，应立即停止检修，撤离人员。

(5)在煤堆上洒水后方可开机装运，以防止煤尘飞扬。

(6)当发现有障碍物如大块煤、杂物、工具等卡住扒爪和刮板链时，必须停机处理，严禁在机器运行中用工具或手处理。

(7)要检查各电气部分的防爆性能。司机或检修人员工作结束后，必须切断机器上的总电源。

(8)严禁用扒爪装载机的尾部挑架棚梁。严禁装煤扒爪刮碰巷道壁。§9.1装岩工作四、装载机的选择和使用选择装载机主要应考虑巷道断面尺寸、装载机的适应性能和生产率，操作、维修的难易程度和可靠性，货源、造价及与其他设备的配套等因素。目前，煤矿使用较多的装载机仍是耙斗装岩机，铲斗侧卸式装岩机将推广应用，扒爪式装载机正在不断发展和完善。在装载机已定的情况下，为了提高岩石装运效率，应从以下几方面创造条件：

(1)提高装载机司机操作技术，加强装载机维修保养，以保证装岩工作正常，减少故障。严格执行工种岗位责任制，保证各工种密切配合，工序紧密衔接。

(2)提高装载机的工时利用率。实际资料表明，在单轨巷道中掘进，当用矿车运输时，调一辆空车所用的时间，往往是装满一辆矿车时间的数倍。由此可见，装载机的实际生产率很低。因此必须合理采用调车设备与缩短调车距离，采用大容量矿车或转载设备，确保轨道质量防止车辆掉道，同时要及时供应空车，以提高装载机的工时利用率。(3)要严格按照爆破图表作业。爆下的岩石块度要均匀、适宜、堆放集中，巷道底板平整，便于装岩。(4)合理确定装岩、运输机械作业线，加强装岩调车工作组织，同时要保证电压稳定及提高气动装载机的气压等工作。§9.2掘进工作中的调车与转载

在装运岩石过程中，如果采用矿车运输时，当矿车装满后，必须迅速调换空车继续装岩，此时合理选择调车方法与设备，缩短调车时间，减少调车次数，是提高装岩效率和加快巷道掘进的主要途径。§9.2掘进工作中的调车与转载一、调车器具

(一)浮放道岔1．对称浮放道岔对称浮放道岔结构如图9-9所示。在一块厚8~10mm的钢板上焊有25mm×25mm的方钢作为轨道，在轨道两端与永久轨道接触处，制成扁平道尖，扣在四根轨距为600mm的轨道上，以便矿车通行。这种道岔使用于双轨巷道单机装岩的工作面，适用于耙斗装载机装岩。§9.2掘进工作中的调车与转载2．扣道式浮放道岔扣道式浮放道岔结构如图9-10所示。用扁铁拼焊成长槽形，以便扣在轨道上，在岔尖处焊上小块钢板将道岔连接起来，扣道两头制成斜坡状，以便通过矿车。为使车轮能通过浮放轨道，可在槽钢上割一斜槽。这种道岔扣在轨道上，轨道只抬高一块扁钢的厚度，并不妨碍通过车辆。这种道岔可用于单轨巷道，也可用于双轨巷道。3．菱形浮放道岔菱形浮放道岔结构如图9-11所示。它是在8~10mm厚的钢板上焊上6~8kg/m的轻型钢轨而制成的，适用于双轨巷道装岩的工作面。§9.2掘进工作中的调车与转载(二)翻框式调车器这种调车器也叫折叠式或手移式调车器(图9-12)。它的两个框架由75mm×5mm等边角钢焊成，一个称为活动盘，一个称为固定盘。两个盘用螺栓连接，活动盘RJ翻起折叠。在盘上设有一个四轮滑车板(移车盘)，可以沿框架的长边角钢横向移动。滑车板上焊有两根方钢轨条，其间距与轨距相等。在活动盘四角与轨道接触处用扁钢焊成斜坡形道尖，以便通过矿车。使用时将活动盘放在轨道上，调来的空车推到活动盘的滑车板上，再横推到固定盘上，然后翻起活动盘让出轨道，待工作面重车推出后，再放下活动盘，即可将空车推下调车器到工作面装岩。这种调车器具有结构简单、重量轻、移动方便等优点，在单轨巷道掘进时应用广泛。

§9.2掘进工作中的调车与转载单、双轨巷道调车方法较多，常用的调车方法和使用特点如表9-4所示。§9.2掘进工作中的调车与转载(一)固定错车场调车如表9-4所示，此种调车方法比较简单，但错车场与工作面不能经常保持较短的调车距离，因此装载机的工时利用率只有20％~30％。特别是在单轨巷道中掘进，为了调车则需要加宽一段巷道而敷设错车道岔(现场常采用简易道岔)。在双轨巷道施工则可利用双轨段敷设标准道岔进行调车。可用电机车调车，或辅以人力。这种调车方法可用于工程不大、工期要求较缓的工程。

(二)活动错车场调车为了缩短调车时间，加快巷道掘进速度，使错车场与工作面经常保持较短的调车距离，可将固定道岔改为专用调车设备(翻框式调车器、浮放道岔)。这时装载机的工时利用率可达30％~40％。

(三)专用转载设备为了提高装载机的工时利用率，减少调车时间，尽可能使装载机连续作业，利用胶带转载机与梭式矿车等专用转载设备是行之有效的措施。28据统计，用梭式矿车可使装载机的工时利用率达80％以上。§9.2掘进工作中的调车与转载1．胶带转载机这种转载机结构简单、长度较短、行走方便、能适应弯道装岩。为了增加连续装车的数目，可采用反复倒车的方法。连续装车的数目与转载机下容纳的矿车数有关，如图9-13所示。连续装车数目的计算公式如下：

x＝2n－1

(9—1)式中X—能连续装车的矿车数目，辆；

n—转载胶带下一次能存放的矿车数目，辆。例如，n＝3，x＝2n-1＝7。具体倒车方法如图9—14所示。§9.2掘进工作中的调车与转载2．梭式矿车梭式矿车由前车体、后车体、刮板输送机、前后横梁、转向架、传动系统和电气控制系统等组成，如图9-15所示。梭式矿车由前后车体构成一个窄长大容积箱体，并通过前后横梁放在两个转向架上，全车重量通过转向架传递到轨道上。梭式矿车既是大容积矿车，又是一种转载设备。刮板输送机安设在车箱底部，装岩时装载机把岩石装入车箱的前端，每当岩堆达到车箱高度时，即开动刮板输送机将岩堆向车箱后端移运一段，直至装满整个车箱为止。然后用电机车拉至卸载点，开动刮板输送机将梭车内的岩石全部卸出。根据工作面的条件，可以一次进一台梭车，亦可把梭车搭接组列使用，一次将工作面爆落的岩石装走。梭式矿车具有装载连续，转载、运输和卸载设备合一，性能可靠等优点。但井下使用一般需要有专门的卸载点，如溜井、矸石仓等。如若有丁字巷道，亦可采取将梭车尾部抬高直接卸入矿车的方法；也可采取由梭车卸入固定地点的转载机，再由转载机装入矿车的办法。第九章思考与练习P129

1．简述耙斗、铲斗和扒爪装载机的性能及使用条件。2．掘进工作中常用的调车器有哪些?各有什么特点?3．掘进工作中的调车方法和使用特点有哪些?4．画图表示胶带转载机下容纳3辆矿车的连续装车作业线。