矿山机械 期末复习材料 河南理工大学
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矿压绪论一、矿山压力与岩层控制的概念矿山压力:由于矿山开采活动的影响,在巷硐周围岩体中形成的和作用在巷硐支护物上的力。
矿山压力显现:由于矿山压力作用使巷硐周围岩体和支护物产生的种种力学现象。
(变形、破坏、垮落、折损、冲击)矿山压力控制:所有减轻、调节、改变和利用矿山压力作用的各种方法。
二、发展矿山压力与岩层控制的意义1生态环境保护2 保证安全和正常生产3 减少资源损失4 改善开采技术5 提高经济效益三、发展矿山压力与岩层控制属性和特色1 采矿工程岩体结构的本质2 采矿工程的移动特性3 采矿工程中围岩的大变形和支护体的可缩特征4 采矿工程的能量原理和动力现象第二章矿山岩体的原岩应力及其重新分布一、基本概念原岩—地壳中没有受到人类工程活动影响的岩体称为原岩体原岩应力—未受开采影响的岩体内,由于岩体自重和构造运动等原因引起的应力自重应力—由地心引力引起的应力,等于单位面积上覆岩层重量构造应力—由于地质构造运动而引起的应力原岩应力:自重应力构造应力自重应力:等于单位面积的上覆岩层的重量构造应力—由于地壳构造运动在岩体中引起的应力构造应力的特点:(1)以水平应力为主,浅部尤为明显;而且地壳总的运动趋势是相互挤压,所以水平应力以压应力占绝对优势。
(2)分布不均,在地质构造变化比较剧烈的地区,最大主应力的大小和方向往往有很大变化。
(3)具有明显的方向性,最大水平主应力和最小水平主应力之值一般相差较大(4)坚硬岩层中普遍,软岩中很少。
原岩应力分布的基本规律:(1)实测垂直应力基本等于上覆岩层重量(2)水平应力普遍大于垂直应力(3)平均水平应力与垂直应力的比值随深度增加而减小(4)最大水平主应力和最小水平主应力一般比值相差较大双向等压应力场内的圆形孔规律:①圆孔周边应力H t r γσσ2,0==②任一点的应力③⑦双向等压圆孔应力集中系数最大为 2 。
双向不等压应力场内的圆形孔规律:(1)圆孔周围应力集中是局部的,应力集中程度随远离孔而减弱,并趋于原始应力;(2)0≤λ≤1 时,圆孔两侧切向应力集中系数处于2 ~ 3,随围压增大而有所减弱;(3)λ<1/3时,沿最大主应力方向,孔周边一定范围内存在切向拉应力;(4)λ≥1/3时,围岩周边不产生切向拉应力;(5)λ=0时沿最大主应力方向,孔周边一定范围内存在径向拉应力θ=90°处,拉应力最大。
河南理工大学义马函授站 第二期紧缺人才班采矿专业《矿山压力及其控制》考试试题 注意事项:1.请首先按要求在试卷的标封处填写您的姓名、单位、专业、序号。
2.在试题后答题,可不写题目,但要注明题号。
一. 填空题(每题2分,共40分) 1.岩石的物理性质主要包括 , , , 和 , 和 . 2.岩石的变形特性包括 , , 和 . 3.岩石强度性质包括 , , , . 4.矿山岩石的破坏形式有两种: 和 . 5.岩体内形成原岩应力有两种: , . 6.根据岩层的破坏程度,可将回采空间上覆岩层分为三个带: , , . 7.有关岩体结构的矿山压力学说有 , , , . 8.根据回采工作面前后的应力分布情况,可将工作面前后划分为 , , . 9.根据直接顶的破碎程度和直接顶的垮落步距可将直接顶分为 , , 四种类型. 10. 根据直接顶的厚度与煤层采高的比值和老顶的初次来压步距可将老顶分为 , , , 类型四种. 11.采空区处理方法有 , , , . 12.现有的支柱工作特性有四种: , , , ., 13.支架对每平方米顶板的合理工作阻力相当于 的重量. 14. 是发生冲击矿压的必要条件, 是发生冲击矿压的充分条件. 15.回采工作面矿压观测内容包括 , , , , . 16.巷道矿压观测内容包括 , , , . 17.顶板大面积来压的防治,目前我国主要采用 和 等措施。
18.单体液压支架主要由 和 组成。
19.岩体的性质与岩石性质有很大区别,一般表现为 , 和 。
20.回采工作面从开切眼推进到老顶初次来压时的距离叫做 。
二.名词解释(每题4分,共24分) 1. 老顶初次来压2.支承压力3.矿山压力控制 4.构造应力 5.格里菲斯强度理论 6.岩石的塑性专业_______ 姓名________ 学号______……………………………………密……………………………封………………………………线…………………………..三.问答题(每题6分,共36分) 1.矿压显现指标有哪些?2.周期来压时的矿压显现如何?3.试述岩体变形曲线一、填空题1.岩石的物理性质主要包括:岩石的视密度、岩石的孔隙性、岩石的破胀性和压实性、岩石的吸水性岩石的透水性、岩石的软化性、岩石的膨胀性和崩解性2.岩石的变形特性包括 岩石的弹性 ,岩石的塑性, 岩石的弹 和 塑性.3.岩石强度性质包括岩石的单向抗压强度、岩石单向抗拉强度 、岩石的抗剪强度 、 岩石的三轴抗压强度 .4.矿山岩石的破坏形式有两种: 拉断 和 剪切 .5.岩体内形成原岩应力有两种:自重应力和构造应力.6.根据岩层的破坏程度,可将回采空间上覆岩层分为三个带:冒落带、裂缝带和弯曲下沉带 .7.有关岩体结构的矿山压力学说有压力拱假说、悬臂梁假说、铰接岩块假说、预成裂隙假说.8.根据回采工作面前后的应力分布情况,可将工作面前后划分为煤壁支撑影响区、离层区、重新压实区.9.根据直接顶的破碎程度和直接顶的垮落步距可将直接顶分为不稳定顶板、中等稳定顶板、稳定顶板、坚硬顶板四种类型.10. 根据直接顶的厚度与煤层采高的比值和老顶的初次来压步距可将老顶分为老顶来压不明显、老顶来压明显、老顶来压强烈、老顶来压极强烈类型四种.11.采空区处理方法有煤柱支撑法、缓慢下沉法、采空区充填法、全部跨落法. 12.现有的支柱工作特性有三种:急增阻式、微增阻式、恒阻式.,13.支架对每平方米顶板的合理工作阻力相当于 5-8倍采高岩柱 的重量.14. 强度准则 是发生冲击矿压的必要条件,,能量准则和冲击准 是发生冲击矿压的充分条件. 15.回采工作面矿压观测内容包顶底板移近量、支架阻力、活柱下缩量16.巷道矿压观测内容包括巷道围岩应力、巷道围岩移动、支架变形、支架载荷。
1.电力系统:电能由各种形式的发电厂产生,经过输送、变换和分配,到达分散的电能用户,这些生产—变换—传输——分配—消费的环节,组成的一个有机整体,叫做电力系统2.变、配电所:变电所是汇集电能、变换电压、分配电能的中间环节,它由各种电力变压器和配电设备组成。
不含电力变压器的变电所称为配电所。
3.电力网:是指将输电线路,变、配电所和电力用户联起来的这一整体。
是电力系统的重要组成部分,担负着输送、变换和分配电能的任务。
4.设备的额定电压:能使供电、用电设备正常运行并获得最佳经济效果的电压。
5、电力负荷:电力负荷是指设备或线路中正常运行时消耗的功率与损耗的功率之和。
6.短路:是指供电系统中电位不同或相位不同的导体相互接触,并形成较大的电流,称之为短路。
7.无限大容量电源系统:是指电力系统的容量很大,当系统功率变化甚至短路,变电所母线上的电压基本保持不变,该系统称之为无限大容量电源系统(400kV A) 8.电弧:介质被击穿导电而形成的亮度强、温度高的弧光,这一弧光称电弧防爆型:外壳具有耐爆和隔爆性能,ExdⅠ增安型电气设备:对于正常运行时不产生电弧火花或危险高温的电气设备或部件采取适当措施以进一步提高安全程度,防止内部发生短路及接地故障并严格控制外壳的表面温度,以达到防爆的目的。
ExeⅠ本质安全型电气设备:在规定实验条件下,正常工作或规定的故障条件下,所产生的电火花和热效应、均不能点燃规定的爆炸性混合物的电路。
9.熔断器:是一种当电流超过规定值时(故障电流),使其熔体发热熔化,从而断开电路对电路及电路中的设备进行保护电器。
按其结构和动作原理分:限流式和跌落式两种。
10、电力变压器的额定容量:是指它在规定的环境温度(20℃)、使用年限内(20年)所能连续输出的最大视在功率(kV A)。
11.漏电:广义上讲,漏电是一种电网对地发生电能泄漏的现象。
特征是电网对大地的绝缘阻抗降低,流入大地的电流增大。
12.触电:人身接触带电体或接近高压带电体时,使人身成为电流通路的一部分,叫做触电。
河南理工大学矿山测量复习资料整理第一章井下平面控制测量1.井下平面控制测量的基本原则是什么?程序上“由整体到局部”,步骤上“先控制后碎部”,井下导线的布设,精度上按照“高级控制低级、逐级控制、逐级加密”的原则进行。
2.井下平面控制测量有何特点?由于受井下巷道条件的限制,井下平面控制均以导线的形式沿巷道布设,作为井下平面控制的导线网,往往不是一次布网,而是随井下巷道掘进布设。
一般情况下,先布设基本控制导线作为首级控制,后布设采区控制导线作为加密控制,但在掘进巷道中,先布设+15’’或+30’’采区导线后布设基本控制导线以检校采区导线给定巷道方向的正确性。
3.简述井下平面控制测量的等级、布设及要求?井下平面控制分为基本控制和采区控制两类,这两类又都应敷设成闭(附)合导线或复测支导线。
(1)基本控制导线按照测角精度分为±7″和±15″两级,一般从井底车场的起始边开始,沿矿井主要巷道(井底车场,水平大巷,集中上、下山等)敷设,通常每隔1.5~2.0km应加测陀螺定向边,以提供检核和方位平差条件。
(2)采区控制导线也按测角精度分为±15″和±30″两级,沿采区上、下山、中间巷道或片盘运输巷道以及其他次要巷道敷设。
4.井下经纬仪导线有哪几种类型?闭合导线或导线网、空间交叉闭合导线、附和导线、复测支导线、方向附和导线。
5.有一台没有镜上中心的仪器,如何标出其镜上中心?先在仪器上大致选一点A作为镜上中心,悬挂一垂球线,在其下方安置经纬仪,使望远镜水平,仪器精确整平对中,使暂定的镜上中心与垂球尖对准。
然后徐徐转动照准部,观察垂球尖是否离开镜上中心,如果不离开,则说明镜上中心位置正确;若离开,则将照准部旋转一周时,垂尖对准B点,取A、B连线的中心O,作为新的镜上中心。
重复上述检查,直到没有偏差为止。
最后找出的中心作为镜上中心。
6.钢尺比长:钢尺尺面刻划所注记的长度与标准长度进行比较,以求出它的实际长度,就叫钢尺比长。
河南理工大学矿山机械考试知识点总结大全1 名词解释:截割阻抗:单位截割深度作用于刀具上的截割阻力比能耗:切割单位体积煤或岩石所消耗的能量截高:采掘机械截割机构工作时在底板以上形成的空间高度截深:采掘机械工作机构每次切入煤体或岩体内的深度。
装机功率:所有用电设备的总功率初撑力: 支柱通过泵压而给予顶板的主动支撑力。
工作阻力:支架对顶板的最大支撑力扬程:指单位重量液体自水泵获得的能量,又称为压头测地高度:吸水高度和排水高度之和。
吸水扬程:从水泵的轴线到水面的垂直距离,)排水扬程:从水泵的轴心到排水管的出口中心的垂直距离。
实际扬程就是排水扬程与吸水扬程之和矿井通风设备:向井下输送新鲜空气,工人员呼吸,并使有害气体的浓度降低到对人体和安全无害的程度;同时调节温度和湿度,改善井下工作环境,保证煤矿生产安全。
空气压缩设备就是指为气动机械提供压缩空气的整套设备。
通风方式包括:中央并列式,对角式,中央边界式。
风机的流量和能头在瞬间内发生不稳定的周期性反复变化的现象称为喘振现象。
(当通风机工况点落入风压特性曲线鞍形凹谷段,将可能发生不稳定的情况,机体振动,噪声增大。
)各种导叶的数目与叶片数互为质数,以避免气流通过时产生共振现象。
2填空题1.固性和截割阻抗,煤可分为3级:___软煤__、中硬煤、硬煤。
其中中硬煤的坚固性系数在_1.5~3___范围内,截割阻抗在_180~240__范围内。
2.掘断面的形状掘进机可分为全断面掘进机和部分断面掘进机;按照截割头的布置方式,悬臂式部分断面掘进机分为横轴式和纵轴式3.工作面按照支护机械化程度不同分为普采、_高档普采__、_综采__。
4.工作面按照支护机械化程度不同分为普采工作面、高档普采工作面、综采工作面。
高档普采工作面是采用单体液压支柱支护、综采工作面金属采用液压支架支护。
5.煤层按照倾角可分为近水平煤层、缓(倾)斜煤层、中斜煤层、急倾斜煤层四种类型,近水平煤层<8°缓(倾)斜煤层8°~25°中斜煤层25°~45°急倾斜煤层>456.采煤机械的类型主要包括滚筒采煤机、刨煤机、连续采煤机和螺旋采煤机等四种。
第一章:煤矿地质知识一、内力地质作用:由地球内部能量引起的地壳物质成分、内部构造、地表形态发生变化的地质作用,它包括地壳运动、岩浆活动、变质作用和地震作用等。
外力地质作用:它作用在地壳表层,主要是由地球以外的太阳辐射能、日月引力能等引起。
按其作用方式可分为:风化和剥蚀、搬运和沉积、固结成岩。
二、地壳的物质组成:组成地壳的岩石种类繁多,按照生成原因,可以将岩石划为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类别。
沉积岩分布最广,地表约75%的面积都覆盖有沉积岩,有许多重要的矿产如煤、油页岩、岩盐等本身就是沉积岩。
四个成煤条件:1.温暖潮湿的气候。
2.丰富的植物资源。
3.植物堆积保存的泥炭沼泽环境。
4.地壳运动的有机配合。
煤层顶底板:岩石煤层顶底板岩石是指煤系中位于煤层上下一定距离内的岩层。
按照沉积的次序,在正常情况下,先于煤生成的岩石是煤层的底板,较煤后生成的岩层叫做顶板。
地质构造的形态多种多样,概括起来可分为单斜构造、褶曲构造和断裂构造。
岩层的空间位置及特征通常用产状要素来描述。
产状要素有走向、倾向和倾角。
根据断层两盘相对运动的方向,断层分为:正断层(上盘相对下降,下盘相对上升)、逆断层(上盘相对上升,下盘相对下降)、平推断层。
三、煤层赋存状态:1)煤层的厚度薄煤层:煤层厚度从最小可采厚度至1.3m中厚煤层:煤层厚度1.3m至3.5m厚煤层:煤层厚度3.5m以上2)煤层的稳定性:稳定煤层、较稳定煤层、不稳定的煤层、极不稳定煤层。
3)煤层的倾角缓斜煤层0°~25°倾斜煤层25°~45°急斜煤层45°~90°通常又把8°以下的煤层称为近水平煤层。
四、影响开采工作的其他因素:1)煤的自燃倾向性:煤的自燃性决定于煤的疏松程度及氧化过程的剧烈程度。
煤愈松软,煤层愈厚或氧化愈快,其自燃危险就愈大。
2)煤和岩层的含瓦斯性:瓦斯的涌出和积聚不但给矿井生产带来许多困难,还可能造成严重的灾害。
采掘装备发展趋势(1)综采工艺科学化通过继续优化工艺参数,合理加大工作面长度,提高装备的自动化程度,使工作面单产水平继续提高。
(2)两柱掩护式液压支架具有结构上及自动化控制方式的优势,其配套设备与工艺的试验应用已经取得成功,将作为世界采煤业中关键技术装备而得到推广和应用。
(3)设备能力大型化为满足矿井大规模集中化生产的需要,大功率、高性能的设备将推动大型矿井技术进步和生产发展。
最新科研成果的推广和应用,将大幅度提高技术与装备的生产能力、可靠性和自动化程度。
(4)提高设备可靠性和寿命随着综采技术的发展,工作面单产不断提高,矿井生产日益集中化,综采设备的适应性和可靠性显得尤为重要。
(5)安全措施标准化、系列化以及解决由于综采带来的一系列理论和实际问题树立“大安全”观念,积极推行系列标准和先进管理方法,建立健全安全管理体系,提高矿井防范事故的能力。
连续采煤机房柱式采煤法的优缺点连续采煤机房柱式开采具有如下优点:(1)设备投资少。
一般一套设备仅为长壁综采价格的1/3~1/6,而单产一般为长壁开采的1/2~1/4。
因此,建设一个规模相同的矿井,房柱式开采投资较低。
(2) 采掘设备相同,采掘合一,掘巷即为采煤,因此建井工期短,出煤快,特别对于有煤层露头用平硐开拓的矿井,矿井在很短时间就可投产。
(3)设备运转灵活。
搬运容易,特别是设备多为胶轮或履带自行行走,不仅设备自身搬迁、拆装方面,而且更容易适应煤层变化,能把不规则带、边角煤和断层切割区的煤回采出来。
(4)巷房开在煤层中,出矸量少,开采速度快;巷道利用煤柱维护,压力小,一般仅用锚杆支护,支护系统简单,支护费用低。
(5)当地表有水利设施和建筑物需要保护时,采用房柱式采煤方法部分回收煤柱,可使总的吨煤成本降低。
连续采煤机房柱式开采的主要缺点为:(1)回采率低。
美国房柱式开采矿井的回采率仅为50%~60%。
如果采用全部回采方式回采率可达70%,有些煤矿回采率可达80%以上,但大部分矿井回采率较低。
第一节准备方式的概念及分类为了采煤,必须在已有开拓巷道的基础上,再开掘一系列准备巷道与回采巷道,构成完整的采准系统,以便人员通行、煤炭运输、材料设备运送、通风、排水和动力供应等正常进行。
准备巷道包括采 (盘)区上(下)山,区段石门或斜巷、采(盘)区车场,煤层群开采时的区段集中平巷等。
在一定的地质开采技术条件下,怎样去布置准备巷道以及在什么范围内布置,可以有多种方式。
准备巷道的布置方式称准备方式。
合理的准备方式,一般要在技术可行的多种准备方式中进行技术经济分析比较后,才能确定。
准备方式是否适当.直接关系着工作面和矿井的生产效果。
正确合理的准备方式应遵循以下几项原则:①有利于矿井合理集中生产,使采准巷道系统有合理的生产能力和增产潜力;②保证具备完善的生产系统,有利于充分发挥机电设备的效能,并为采用新技术、发展综合机械化和自动化创造条件③力求在技术和经济上合理,尽量简化巷道系统,减少巷道掘进和维护工程量,减少没备占用台数和生产费用,便于采掘正常衔接;④煤炭损失少,有利于提高采出率;⑤安全生产条件好,符合《煤矿安全规程》的有关规定。
准备方式种类很多,可根据不同特点进行分类。
一、按煤层赋存条件——采区式、盘区式与带区式准备除近水平煤层以外,井田一般按—定标高划分成若干个阶段。
阶段内可有采区式、分段式及带区式三种准备方式。
分段式准备用于走向尺寸很小的井田,目前,我国大多采用采区式准备,即在阶段内沿走向划分成若干生产系统相互独立的采区;倾角在12°以下的煤层也可不划分采区,采用在大巷两侧直接布置工作面的带区式准备。
带区式准备时,可以是相邻两个分带组成—个采准系统,同采或不同采,合用—个带区煤仓;也可由多个分带(如4-6个)组成一个采准系统,开掘为多分带服务的准备巷道,如带区运煤平巷及煤仓、带区运料斜巷等。
在近水平煤层中,由于煤层没有明显的走向,井田内标高差别小,很难沿一定走向、一定标高划分成阶段,因而将井田直接划分为盘区 (或分带)。
《矿山机械》考试复习题第一章、岩石及凿岩一、 岩(矿)的主要物理机械性质1、容重:单位体积原生岩石的重量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,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。
6、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。
7、耐磨性:岩石磨损工具的性能。
耐磨性越大,钻凿越困难8、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。
二、 岩石分级岩石的坚固性常以坚固系数f 表示。
100σ=ff 不仅是综合反映岩石破碎难易程度的指标,而且,也是选用破碎方法和钻孔机械的主要依据。
根据f 值,将岩石进行分级,称为普氏分级法。
三、岩石的破碎过程钻凿岩石的机械方法有冲击作用、旋转作用和旋转冲击联合作用等三种方式,如图所示。
1、冲击式凿岩过程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。
2、旋转式凿岩过程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。
3、旋转冲击式凿岩过程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。
四、钻孔机械种类1、根据破碎岩石的过程不同,可将钻孔机械分为:①、旋转式钻机:如多刃切削钻头钻机、金刚石钻头机等,主要用于在中等硬度以外的岩石或煤矿中钻孔。
矿山机械复习重点煤岩的物理性质:1、密度:密度指单位体积煤岩在干燥状态下的质量; 2、湿度:煤岩的湿度用含水率表示; 3、松散性:松散性表示煤岩被破碎后其容积增大的性能; 4、稳定性:稳定性表示煤岩曝露出自由面以后,不致塌陷的性能。
煤岩的机械性质:1、强度: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称为煤岩的强度; 2、硬度:煤岩的硬度是指煤岩抵抗尖锐工具侵入的性能; 3、弹性、塑性与脆性:是反映煤岩受外力的作用时与其变形之间关系的性质; 4、坚固性:是煤岩破碎难易的综程度合指标; 5、截割阻抗:单位截割深度作用于刀具上的截割阻力称为截割阻抗,用A(KN/m)表示; 6、磨砺行; 7、破碎特性指数。
冲击破岩有砸碎、凿岩、劈裂等多种方式,凿岩是冲击破岩的重要应用。
比能耗Hw是切割单位质量的煤所消耗的能量,它与切割深度h(m)的关系近似双曲线。
Hw=2.87*10^-4ZLρ/G;(Z=Ah,L为切割长度(m), G为剥落煤量(Kg)ρ为煤岩实体密度(Kg/m^3) )掘进设备按掘进工艺分为钻眼爆破法掘进设备和综合机械化掘进设备两类。
凿岩机可分为:1、气动凿岩机:结构简单、工作可靠、使用安全,在煤矿应用中较早且较多。
2液压凿岩机:以高压液体为动力,与气动凿岩机相比有能量消耗少、凿岩速度快、效率高、噪音小、易于控制、钻具寿命长等优点。
3、凿岩台车:是支撑、推进和驱动一台或多台凿岩机实施钻孔作业,并具有整机行走的凿孔设备用于矿山巷道掘进及其他隧道施工。
装载机械:按作业过程的特点分为间歇动作式和连续动作式两大类。
间歇动作式是工作机构摄取物料时为间歇动作的装载机主要有耙斗装载机、后卸式铲斗装载机、侧卸式铲斗装载机等3种形式。
连续工作式主要有扒抓装载机、立抓装载机、扒抓立抓装载机、圆盘式装载机和振动式装载机等。
悬臂式掘进机按截割头的布置方式可分纵轴式与横轴式两种。
按掘进对象分为煤巷、煤岩巷和全岩巷悬臂式掘进机3种。
1 名词解释:截割阻抗:单位截割深度作用于刀具上的截割阻力比能耗:切割单位体积煤或岩石所消耗的能量截高:采掘机械截割机构工作时在底板以上形成的空间高度截深:采掘机械工作机构每次切入煤体或岩体内的深度。
装机功率:所有用电设备的总功率初撑力: 支柱通过泵压而给予顶板的主动支撑力。
工作阻力:支架对顶板的最大支撑力扬程:指单位重量液体自水泵获得的能量,又称为压头测地高度:吸水高度和排水高度之和。
吸水扬程:从水泵的轴线到水面的垂直距离,)排水扬程:从水泵的轴心到排水管的出口中心的垂直距离。
实际扬程就是排水扬程与吸水扬程之和矿井通风设备:向井下输送新鲜空气,工人员呼吸,并使有害气体的浓度降低到对人体和安全无害的程度;同时调节温度和湿度,改善井下工作环境,保证煤矿生产安全。
空气压缩设备就是指为气动机械提供压缩空气的整套设备。
通风方式包括:中央并列式,对角式,中央边界式。
风机的流量和能头在瞬间内发生不稳定的周期性反复变化的现象称为喘振现象。
?(当通风机工况点落入风压特性曲线鞍形凹谷段,将可能发生不稳定的情况,机体振动,噪声增大。
)各种导叶的数目与叶片数互为质数,以避免气流通过时产生共振现象。
2填空题1.固性和截割阻抗,煤可分为3级:___软煤__、中硬煤、硬煤。
其中中硬煤的坚固性系数在_1.5~3___范围内,截割阻抗在_180~240__范围内。
2.掘断面的形状掘进机可分为全断面掘进机和部分断面掘进机;按照截割头的布置方式,悬臂式部分断面掘进机分为横轴式和纵轴式3.工作面按照支护机械化程度不同分为普采、_高档普采__、_综采__。
4.工作面按照支护机械化程度不同分为普采工作面、高档普采工作面、综采工作面。
高档普采工作面是采用单体液压支柱支护、综采工作面金属采用液压支架支护。
5.煤层按照倾角可分为近水平煤层、缓(倾)斜煤层、中斜煤层、急倾斜煤层四种类型,近水平煤层<8°缓(倾)斜煤层8°~25°中斜煤层25°~45°急倾斜煤层>456.采煤机械的类型主要包括滚筒采煤机、刨煤机、连续采煤机和螺旋采煤机等四种。
7.滚筒采煤机的组成:截割部、行走部、电动机和辅助装置等组成。
8.采煤机螺旋滚筒的作用是落煤、装煤、自开切口。
9.煤层厚度分为极薄煤层、薄煤层、中厚煤层、厚煤层四类。
10.采煤机三机配套是指采煤机、刮板输送机、液压支架要合理配套;配套选型液压支架是核心11.采煤机的理论生产率主要取决于_截高_、截深_、__牵引速度___三个因素。
12.现代采煤机的行走机构广泛采用无链牵引,主要包括销轨式、齿轨式、链轨式三种形式。
13.某台采煤机电动机包括两台500 kw的截割电动机、两台55kw的牵引电动机和一台20 kw的液压泵电动机,总装机功率为1130 kw。
14.滚筒的三个直径分别是滚筒直径、螺旋叶片外缘直径、筒毂直径。
15.截齿的分布方式主要有棋盘式、顺序式两种16.三用阀是由单向阀、安全阀和卸荷阀组装而成。
别承担支柱的注液升柱、过载保护和卸载降柱功能17.放顶支柱的作用是支撑、切顶和推溜移柱。
18.根据结构单体液压支柱分为活塞式和悬浮式两种结构形式19.液压支架的基本架型支撑式、掩护式和支撑掩护式;支撑掩护式又分为支顶式和支顶支掩式;掩护式又分为支顶式和支掩式。
20.根据支架在工作面的位置可分为工作面支架、过渡支架和端头支架21.三软煤层指顶板软,易冒落;煤层软,易片帮;地板软,地板允许比压小于6MPa.22.刮板输送机按机头卸载方式和结构分为端卸式、侧卸式和90°转弯刮板输送机。
SGB一630/150(C)中的S 代表输送机、G代表刮板、 B代表边双链23.刮板链有中单链、中双链、边双链三种形式。
24.缓冲托辊主要安装在输送机的装载点,以减轻物料对输送带的冲击。
它与承载托辊的不同在于在管体外部加装了橡胶圈。
25.按照作用不同,滚筒分为传动滚筒与改向滚筒。
26.传动滚筒按照结构和内部传力特点不同分为常规传动滚筒、电动滚筒和齿轮滚筒。
电动滚筒的减速机构和电动机都安装在滚筒内部。
27.常用的制动装置按照工作方式分为逆止器和制动器28.制动器分为盘式制动器和闸瓦制动器。
29.闸瓦制动器结构紧凑,但制动副的散热性能不好,不能单独用于下运带式输送机。
30.矿用制动器都是在失电情况下,利用弹簧的作用力制动的。
目的是提高制动的可靠性。
31.摩擦提升机分为多绳摩擦式和单绳摩擦式两种32.尾绳的作用是减小两端张力差,提高运行的可靠性.3简答题一.结合这两个图说明内回转转钎的原理当活塞4往复运动时,通过螺旋棒3和棘轮机构,使钎杆每被冲击一次转动一定角度。
由于棘轮机构具有单方向间歇旋转特征,故当活塞冲程时,处于顺齿位置,它可压缩弹簧而随螺旋棒转动,活塞沿直线向前冲击。
当活塞回程时由于棘爪处于逆齿位置,阻止螺旋棒转动,迫使活塞转动,从而带动转钎套及钎杆转动一个角度。
二.用下图说明凿岩台车的自动平行机构工作原理当钻臂摆动α∆角从I位运动到II位时,迫使液压缸2的活塞杆伸出,将小腔的压力油排入仰俯液压缸5的小腔,使其活塞杆缩回同样长度,带动托盘反向摆动α'∆角。
合理选择两液缸的安装位置可以使α∆,从而使托盘和推进器近似保持原∆=α'来的水平位置。
三.结合下图说明中部斜切进刀的采煤机工作过程①采煤机割煤至工作面左端;②?空牵引至工作面中部,并沿输送机弯曲段斜切进刀,继续割煤至工作面右端;③移直输送机,采煤机空牵引至工作面中部;④?采煤机自工作面中部开始割煤至工作面左端,工作面右半段输送机移近煤壁恢复初始状态四.下图是双滚筒采煤机工作时滚筒的两种转向方式示意图,(a)反向对滚(b)正向对滚在图上标出滚筒的旋向(左转左旋,右转右旋)采煤往复工作过程中,滚筒能不能换向,为什么?为什么滚筒的转向相反 : 可以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正向对滚和反向对滚的特点:采用反向对滚时,割顶部煤的前滚筒顺转,故煤尘较少,碎煤不易抛出伤人。
中厚煤层双滚筒采煤机都采用这种方式。
虽然煤流被摇臂挡住而减小了装煤口,但由于滚筒直径较大,仍有足够的装煤口尺寸。
采用正向对滚时,前滚筒产生的煤尘多,碎煤易伤人,但煤流不?被摇臂挡住,装煤口尺寸大,因而在薄煤层采煤机中采用正向对滚就显示出了优越性五.结合下图说明悬浮式单体液压支柱的结构特点,使用特点以及工作过程。
悬浮式单体液压支架实现了无焊缝,无柱头,无活塞的结构,具有工作行程大,适用范围广,抗偏载能力强,使用安全可靠等特点,在实践过程中取得地良好的应用效果。
工作过程包括升柱和初撑,承载和溢流,卸载和回柱三个过程1.升柱与初撑:压力液体从三用阀8进入到油缸与活柱之间的环形空腔内,再从活柱3下部的径向通孔进入活柱内腔,在液体压力的作用下,活柱3,悬浮盖2,顶盖1上升并支撑顶板。
当支柱在顶板压力下支撑时,活柱3,悬浮盖2,顶盖1在轴向受压,同时活柱内腔的液压力沿轴向通过悬浮盖2作用在顶盖上,形成了与顶板压力方向相反的力。
2.承载和溢流:当顶板压力超过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。
当支柱所受载荷低于额定工作阻力的10%时,安全阀关闭,腔内液体停止外溢。
由于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.卸载和回柱: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。
六.液压支架选型1. 液压支架选型时要考虑的问题底板强度煤层厚度煤层倾角瓦斯含量地质构造2.液压支架的组成部分及其功能根据液压支架各部件的功能和作用,共组成可分为4部分;(1)承载结构件,如顶梁、掩护梁、底座、连杆、尾梁等。
其主要功能是承受和传递顶板和垮落岩石的载荷。
(2)液压缸,包括立柱和各类千斤顶。
其主要功能是实现支架的各种动作.产生液压动力。
(3)控制元部件,包括液压系统操纵阀、单向阀、安全阀等各类阀,以及管路、液压、电控元件。
其主要功能是操纵控制支架各液压缸动作及保证所需的工作特性。
(4)辅助装置,如推移装置、护帮(或挑梁)装置、伸缩梁(或插板)装置、活动侧护板、防倒防滑装置、连接件、喷雾装置等。
这些装置是为实现支架的某些动作或功能所必需的装置。
(3)简述工作面支架的工作过程(液压支架工作原理★)答:升架、降架、推移输送机和移架。
利用乳化液泵站提供的高压乳化液通过液压控制系统不同功能的液压缸来实现。
每架支架的进、回液管路都与连接泵站的工作面主供液管路和主回液管路并联,全工作面的支架共用泵站作为液压动力源。
每架支架形成各自独立的液压系统。
液控单向阀均设在本架内。
操纵阀设在本架内——本架操作;操纵阀设在相邻支架内——邻架操作(4)根据下图说明液压支架的工作特性 液压支架工作特性曲线(初撑力、工作阻力)1. 初撑 支架初撑力2. 承载 支架初撑后,进入承载阶段。
顶板缓慢下沉,顶板对支架的压力增加,立柱下腔压力升高——支架增阻过程。
恒阻过程。
支架对顶板的支撑力称为工作阻力 液压支架在低于额定工作阻力下工作时,具有增阻性,以保证支架对顶板的有效支撑作用;3. 卸载在达到额定工作阻力时,具有恒阻性;为使支架恒定在最大支撑力,具有可缩性,支架在保持恒定工作阻力下,随顶板下沉而下缩。
增阻性主要取决于液控单向阀和立柱的密封性能,恒阻性与可缩性主要由安全阀来实现——安全阀、液控单向阀和立柱是保证支架性能的三个重要元件。
(5)简述掩护式液压支架的结构和性能特点答:掩护式支架结构特点:掩护梁较宽以挡住采空区的矸石进入作业空间,掩护梁上端与顶梁铰接,下端通过前后连杆与底座连接。
双纽线机构以保持稳定的梁端距和承受水平推力。
立柱支撑力间接作用于顶梁或直接作用于顶梁上。
掩护式支架立柱较少,且倾斜布置,以增加支架调高范围,支架两侧有活动侧护板把密封架间。
顶梁较短,一般在3.0m 左右。
掩护式支架支护性能:支撑力较小,切顶性能差,顶梁短,支撑力集中在靠近煤壁顶板,支护强度较大、均匀,掩护性好,能承受较大水平推力,对顶板反复支撑次数少,能带压移架。
顶梁短,立柱倾斜布置,作业空间和通风断面小。
用于直接顶中等稳定以下,顶板周期来压不强烈的采煤工作面。
七.何为逐点张力法,基本规则是什么?分析双端驱动下运刮板输送机的最小张3210cos 4⨯=απn p D P b c kN 3210cos 4⨯=απn p D P a k力点位置。
1、逐点张力法,是计算牵引构件在运行时各点张力的方法。
2. 逐点张力法的规则是:牵引构件某一点上的张力,等于沿其运行方向后一点的张力与这两点间的运行阻力之和。
3. 最小张力点位置:可能是在主动链轮的分离点1或3点,这需要由两端传动装置的功率比值及重段,空段阻力的大小决定。