下载文档原格式
隧道工程施工设备有哪些一、隧道掘进机隧道掘进机是隧道工程中最常用的设备之一，它主要用于从地下掘进隧道。
隧道掘进机根据其不同的结构和工作原理可以分为液压隧道掘进机、机械隧道掘进机和盾构机等。
1. 液压隧道掘进机液压隧道掘进机是一种使用液压力来推进刀盘或截割机构前进的设备。
液压隧道掘进机具有工作效率高、振动小、噪音低等优点，适用于各种地质条件下的隧道掘进工作。
2. 机械隧道掘进机机械隧道掘进机是一种通过机械力来推进刀盘或截割机构前进的设备。
机械隧道掘进机适用于硬岩或者断层带等地质条件下的隧道开挖工作，具有适应性强、可靠性高等优点。
3. 盾构机盾构机是一种通过盾构掘进的方式来开挖隧道的设备。
盾构机由推进系统、盾体及盾尾部组成，通过推进系统推动盾构机前进，同时将土层通过输土系统输送到地面。
盾构机适用于软土、淤泥等地质条件下的隧道掘进工作，具有速度快、噪音小等优点。
二、隧道支护设备隧道支护是为了保证隧道施工和使用过程中的安全，防止隧道结构塌方或者发生其他意外。
隧道支护设备主要包括隧道衬砌、锚杆、钢架支撑等。
1. 隧道衬砌隧道衬砌是指在隧道顶部和侧壁进行覆盖的一层防水、防裂、防渗透的保护层。
隧道衬砌通常采用混凝土砌块、钢筋混凝土板等材料制成，能够提高隧道的整体结构强度和耐久性。
2. 锚杆锚杆是一种用来支撑、固定岩体或土体的设备，主要用于隧道支护中。
锚杆通过在岩体或土体内拉力使其固定，有效防止隧道结构的塌方或者下沉等问题。
3. 钢架支撑钢架支撑是一种用来支撑隧道结构的设备，主要用于加固和保护隧道结构。
钢架支撑通常由钢管、钢梁、护栏等组成，能够提高隧道的整体稳定性和承载能力。
三、隧道照明设备隧道照明设备主要用于为隧道施工和使用提供充足的光照，确保人员安全和工作效率。
隧道照明设备主要包括照明灯具、照明控制系统等。
1. 照明灯具照明灯具是指安装在隧道内部或者入口处用于照明的设备。
照明灯具通常采用LED灯、荧光灯等作为光源，具有节能、亮度高等优点，能够提供充足的照明效果。
DW型外柱式单体液压支柱一、适用范围DW型单体液压支柱是一种新型外部供液的恒阻式单体液压支柱，是高档机械化普采工作面的配套设备，也是综采工作面的端头支护设备。
其适用于煤矿回采工作面的顶板支护和端头顶板支护，由于其承载能力大、抗偏载能力强、工作行程大、使用范围广，因而其可应用于薄煤层、中厚煤层及较厚煤层工作面。
二、技术特征型号含义：例如：DW35—180/100XD代表单体液压支柱W代表外注式35为支柱的最大高度180为支柱的额定工作阻力100为支柱的油缸直径；X为柱塞悬浮式技术原理。
100缸径系列规格及主要技术特征见表项目型号最大高度(mm最小高度(mm工作行程(mm工作阻力(KN重量(kg支柱工作范围(mm额定工作压力(MPa泵站压力(MPa初撑力(KN工作液体回柱方式DW35--180/100X3500 1960 1540 180 71.0 1960～350024.915～20108.5～乳化远距离和144.7 液近距离DW31--180/100X 3150 1780 1370 65.01780～3150DW28--250/100X 2800 1600 1200 250 59.0 1600～280034.6DW25--250/100X 2500 1430 1070 54.01430～2500DW22--300/100X2240 1280 960 300 49.5 1280～220041.5DW20--300/100X 2000 1150 850 45.01150～2000DW18--300/100X 1800 1035 765 41.51035～1800DW16--300/100X 1600 920 680 38.0920～1600DW14--300/100X 1400 810 590 34.0810～1400DW12--300/100X 1200 700 500 30.5700～1200DW10--300/100X 1000 595 405 27.5595～1000DW08--800 490 310 24.0 490～800300/100XDW06—630 400 230 21.0 400～630300/100X三、结构及工作原理DW型（柱塞悬浮式）单体液压支柱由铰接顶盖1、密封盖组件2、活柱3、手把阀体4、油缸5、复位弹簧6、底座7、三用阀8、O形密封圈9，15、19、挡圈10，14，16、20、销头螺栓11、防尘圈12、Y形密封圈13、连接钢丝17、21、导向环18等零部件组成。
山西潞安集团和顺李阳煤业有限公司ZLJ-2.5掘进机机载超前支护装置操作规程编制：生产科二O一二年十二月六日ZLJ-2.5掘进机机载超前支护装置操作规程总工程师：安全副总经理：生产副总经理：通风副总经理：机电副总经理：生产副总：通风副总：机电副总：安监科：总工办：调度室：机电科：生产科：编制：二〇一二年十二月ZLJ-2.5掘进机机载超前支护装置操作规程一、概述：1、设备概况：ZLJ-2.5掘进机机载超前支护装置操作规程适用于综掘工作面掘进头的临时支护，配置在掘进机切割部，在不影响掘进机正常截割作业的前提下，利用掘进机液压系统为动力源，实现临时支护，同时可以托起特殊支护条件下的锚网和钢带或槽钢，机械化程度高、安全系数高、劳动强度低，不仅提高了掘进效率，而且使工人的安全得到有效保障。
2、型号说明：本机型号ZLJ-2.5Z——液压支护L——临时J——机载2.5——最大支护面积：2.5m×2.5m3、主要结构及原理1）结构：有顶梁架、主架、折叠缸、升降缸、支撑缸、平衡阀、高压油管路、多路换向阀、分流集流阀等组成。
2）原理：工作时，利用综掘机的液压泵站供油，操作换向阀使液压油进入分流集流阀、平衡阀和支撑油缸、折叠油缸，使顶架打开升起，推动升降油缸使主架升高，直到所需要的高度，角度停止。
4、主要技术参数：（1）巷道断面：矩形、拱形、梯形（2）适用巷道尺寸：巷道高2.6m-4.2m 巷道宽≥3.6m（3）最大支撑力：1.5t（4）最大支护面积：2.5m×2.5m（5）支护超出掘进炮头距离：0.9m-1.5m（6）顶架最大横向斜角：≤20°（7）额定压力：16MPa（8）额定流量：50L/min（9）装置重量：约1t二、一般规定：1、司机应具备责任心强、认真钻研设备性能，并经过专门培训后，方可持证上岗。
2、司机必须熟悉装置的结构、性能、动作原理，能严格按操作规程，熟练地操作机器，懂得设备的一般维护和故障处理知识。
CMM2-15全液压锚杆锚索钻车的实际应用说明一、应用项目简介综掘一队从2010年1月16日使用液压钻车至今，已支护两条巷道1204运输巷、1214运输巷，现已开始对1218运输巷的支护工作，截止发稿当日已累计支护巷道近4000米。
二、1.4 产品名称和型号含义◆名称：CMM2-15全液压锚杆锚索钻车◆CM--钻车◆M--用于锚杆锚索支护◆2--钻臂数量◆适应工作面范围--15M2 -23M2三、支护方式1、临时超前支护CMM2-15煤矿用液压钻车前部支撑的两根二级油缸升起，托住顶板进行超前临时支护。
2、永久支护1214材料巷采用采用锚、网、索联合支护，全部由人工配合液压钻车施工完成。
四、液压钻车在实际使用中的优缺点：优点：与锚杆机相比，钻车在结构上和功能上采用了整体升降的工作平台，可以根据巷道高度情况通过平台升降使作业人员进行上下调整，从而很方便的实现巷道内不同高度、不同角度锚杆(索) 孔、炮眼孔、探测孔的机械化施工。
本钻车具有钻进功能全面，工作效率高，工人劳动强度低等特点，尤其是工人在使用本钻车进行锚杆锚索支护作业时能大大缩短支护作业时间，提高支护效率和支护质量。
这些优点都是职工们看的见的，是锚杆机所没有的。
经过1204运输巷与1214材料巷两条巷道近4000m的实际应用，液压钻车体现出了它无可比拟的优势。
首先巷道在增大近一倍的断面之后、综掘机截割时间明显延长，支护施工的工程量也相应增加了近两倍，但总体掘进速度却比钻机支护是提高了百分之二十以上。
其次，钻车自动化程度高，大幅的减少了工人的劳动强度，自熟练使用钻车之后，职工纷纷抵制再使用钻机支护，其效果可见一般。
再者，液压钻车使用液压前探梁支护空顶处；且支护空顶处时人员均位于已支护完好的安全位置，只需操作钻臂便可直达空顶下进行支护作业，防止空顶处的活矸掉落伤人，大大提高了施工作业中的安全系数。
缺点：但是选用液压钻车的巷道必须满足的条件很多，例如巷道的净高、净宽。
采煤机械与支护设备一、填空题：1．用支柱和顶梁相配合对顶板支护的工艺叫单体支护。
2．单向阀只允许液体单向流动。
3．液压切顶支柱的作用是切断采空区与控顶区顶板的联系。
4．DZ20-30/100型单体液压支柱的100代表油缸内径。
5．保持单体液压支柱恒阻性能的阀件叫安全阀。
6．采煤机滚筒螺旋叶片有左旋和右旋之分。
7．采煤机滚筒的旋转方向必须与滚筒的螺旋方向相一致。
8．液压传动最基本的技术参数是工作液体的压力和流量。
9．浮化型液压油分为油包水型和水包油型两种。
采煤工作面的液压支架和单体液压支柱中所用的是水包油型浮化液。
10．作用于支架上的顶板岩石厚度系数一般取值为5～8。
11．有效工作阻力与支架工作阻力之比值，称为支架的支撑效率。
12．支架伸缩比反映了支架对煤层厚度变化的适应能力。
13．支架的承载过程分为初撑阶段、增阻阶段和恒阻阶段。
14．液压支架按与围岩力的相互作用可分三类即支撑式、掩护式、支撑掩护式。
15．液压支架的支护方式有及时支护和滞后支护。
16．滚筒采煤机进刀方式有推入式进刀、正切式进刀、斜切式进刀。
17．综采工作面装备的设备有双滚筒采煤机、液压支架、刮板输送机、端头支架、转载机、皮带以及运输机等。
18．液压支架的工作方式有及时支护和滞后支护两种。
19．支架支护效率主要取决于立柱的倾斜程度。
20．采煤工作面必须保证至少2个畅通的安全出口。
21．处理顶板事故的主要任务是恢复生产、恢复通风。
22．单体支架是由单体支柱与横梁或柱帽组成支架。
23．工作面支架的作用为延缓顶板岩层的移动保持围岩的自撑能力，支托已经离层的顶板岩石阻止继续移动，阻止采空区顶板垮落时波及工作空间。
24．影响液压支架选型的主要因素是地质条件底板稳定性，煤层厚度倾角地质构造，瓦斯含量及技术经济条件。
25．提高支架初撑力可以避免直接顶的离层。
26．综采工作面设备安装顺序可分为前进式后退式两种。
27．直接顶在顶煤放后冒落时,将给支架带来冲击载荷。
第一章一.矿山机械：直接用于矿物开采作业的机械，包括采矿机械和选矿机械。
二.机械化采煤工艺：落煤、装煤、运输、支护、处理采空区。
其中采煤机完成落煤和装煤工序。
三.采煤机械种类：滚筒式采煤机、刨煤机和采煤钻机三大类。
滚筒采煤机分为单滚筒采煤机和双滚筒采煤机，单滚筒采煤由截割部、牵引部、电动机和辅助装置组成。
四.机械化采煤工作面：使用滚筒采煤机或刨煤机采煤的工作面属于机械化采煤工作面。
根据工作面支护作业是否机械化分为普采工作面和综采工作面。
普采工作面使用滚筒采煤机或刨煤机落煤与装煤，使用可弯曲刮板输送机运煤。
顶板的支护与管理有两种方式：一是采用单体液压支柱配以金属铰接顶梁或者采用滑移顶梁支架，这类工作面又称高档普采工作面；二是采用金属摩擦支柱配以金属铰接顶梁，支护工序仍为手工作业。
综采工作面使用双滚筒采煤机或刨煤机落煤与装煤，使用重型可弯曲刮板输送机运煤，采用液压支架支护和管理顶板，因而使工作面的采煤过程全部实现了机械化，综采工作面的设备与工序之间密切联系、连续作业，因而产量大、效率高、安全性好。
四.刨煤机是一种截深浅而牵引速度快的采煤机械与工作面输送机配合，可实现工作面落煤、装煤和运煤的机械化。
五.滚筒采煤机的总体结构：（一）工作机构：滚筒采煤机采用螺旋滚筒工作机构。
它由轮毂、螺旋叶片、端盘、摇臂、滚筒组成。
截齿安装角指截齿平面与滚筒轴线垂直面的夹角，截齿偏向煤壁的称为正角度齿，截齿偏向采空区的称为负角度齿，角度齿用小圆点表示，不偏斜的称为零度齿，用小圆圈表示。
螺旋叶片上截齿排列的特点是：截距较大，在圆周方向上相邻截齿的夹角相等，都是零度齿。
端盘上的截齿截割条件差、受力大、磨损严重，因此截齿排列是否合理，对截割效率和采煤级的稳定性影响很大，其特点是：截距小、截齿密度大，多数是正角度齿，煤质愈硬，角度愈大，有少数的零度齿和负角度齿，以减小滚筒的侧向力。
截齿是直接落煤的刀具，有偏形和镐形，要求是：高强度和高耐磨性，合理的几何参数，固定可靠和拆装方便。
项目二液压支护设备
课题三乳化液泵站
任务2 乳化液的使用与管理
知识点
◆乳化液的组成及特性
技能点
◆乳化液的使用
◆乳化液的管理方法
一、任务描述
乳化液是液压支架和泵站之间传递能量的一种介质, 正确地选用、配制和使用乳化液能够保证泵站的液压系统工作稳定、灵敏、可靠, 充分发挥其效率, 延长泵站设备的使用寿命, 保证液压支柱的工作性能和使用效果。
本任务要求: 正确地选用、配制和使用乳化液。
二、任务分析
中国液压支护设备使用的乳化液由5%的乳化油和95%的水组成。
乳化油含有动植物油脂及皂类, 同时又含有某些盐类, 加水配制而成乳化液后, 黏度低。
乳化液如果使用管理不当, 就会乳化变质或浓度变低, 从而影响液压系统工作的稳定性, 甚至使支护设备产生锈蚀而缩短设备的使用寿命。
为了正确配制、使用和管理乳化液, 首先要学习乳化液的组成及特性等相关知识。
三、相关知识
乳化液是由两种互不相溶的液体( 如水和油) 混合而成的, 其中一种液体呈细粒状, 均匀分散在另一种液体中, 形成乳状液体。
( 一) 乳化液的类型
如图2-3-20所示, 乳化液分为油包水型和水包油型两大类。
1．油包水型乳化液( 以W/O表示) 的主要成分是油, 其中含有15%～40%的小水珠, 均匀分散在油中。
2．水包油型乳化液( 以O/W表示) 的主要成分是水, 其中含有2%～15%的细小油滴, 均匀分散在水中, 小油滴的直径一般在0.001～0.005mm范围内。
一般来说, 能使油和水形成稳定的乳化液的物质称为乳化剂, 能与水”自动”形成稳定的水包油型乳化液的”油”称为乳化油。
当前, 国内外液压支架均采用由水和乳化油组成的水包油型乳化液, 5%的乳化油均匀分散在95%的水中, 其颗粒度为0.001～0.005mm。
( 二) 乳化油的组成及作用
乳化油的主要成分是基础油、乳化剂、防锈剂和其它添加剂。
1．基础油
基础油是乳化油的主要成分, 它作为各种添加剂的载体时, 会形成水包油型乳化液中的小油滴, 增加乳化液的润滑性, 其含量一般占乳化油组成的50%～80%。
常见的基础油为轻质润滑油。
为了使乳化油流动性好, 易于在水分中分散乳化, 多半选用黏度低的5号或7号高速机械油。
常见的M—10乳化油以5号高速机械油为基础油。
2．乳化剂
乳化剂是使基础油和水乳化而形成稳定乳化液的关键性添加剂。
它是一种能强烈地吸附在液体表面或聚集于溶液表面, 改变液体的性能, 促使两种互不相溶的液体形成乳化液的表面活性物质。
乳化剂能在基础油的油滴周围形成一层凝胶状结构的保护薄膜, 阻止油滴发生积聚现象, 使乳化液保持稳定。
同时, 它还具有清洗、分散、起泡、渗透和湿润等作用。
3．防锈剂
防锈剂是乳化液的一个不可缺少的组成部分, 用以防止与液压介质相接触的金属材料受腐蚀, 或使腐蚀速度降低到不影响使用性能的最低限度。
防锈剂主要为油溶性防锈剂, 是一种能溶于油中, 降低油的表面张力的表面活性剂。
油溶性防锈剂是由极性和非极性两种基团组成。
在使用过程中, 极性基团吸附在金属与油的界面, 同金属( 或氧化膜) 发生相互作用, 在金属表面形成水不溶性
或难溶性化合物; 而非极性基团则向外与油互溶, 从而形成紧密的栅栏, 阻止水、氧等其它腐蚀介质进入表面, 起到防锈作用。
4．其它添加剂
为了满足乳化油使用性能的全面要求, 还要加入一些其它添加剂, 如偶合剂、防霉剂、抗泡剂和络合剂。
( 1) 偶合剂
乳化油中应用偶合剂的目的是乳化油的皂类借偶合剂的附着作用与其它添加剂充分互溶, 降低乳化油的黏度, 改进乳化油及乳化液的稳定性。
( 2) 防霉剂
加入防霉剂后, 可防止乳化油中的动植物油脂和皂类在温度适宜或使用时间较长的情况下引起霉菌生长, 造成乳化液变质发臭。
( 3) 抗泡剂
由于乳化液中含有较多的表面活性剂, 具有一定的起泡能力, 在使用过程中, 有时会因激烈搅动或者水质变化而产生大量气泡, 严重时可造成气阻, 影响液压支架的正常动作。
另外, 由于气泡的存在, 使乳化液的冷却性能和润滑性能降低, 甚至造成摩擦部位的局部过热和磨损。
加入抗泡剂后, 可降低乳化液的起泡性。
( 4) 络合剂
络合剂可在乳化油中与钙、镁等金属离子形成稳定常数大的水溶性络合物, 以提高乳化液的抗硬水能力。
( 三) 乳化液的配制
1、配制乳化液的用水
配制乳化液所用的水的质量十分重要, 她不但直接影响到乳化液的稳定性、防锈性、防霉性和起泡性, 也关系到泵站和液压支架各类过滤器的效率和使用寿命。
中国根据矿井水质的具体条件, 参照国内外使用液压支架的经验和当前国内乳化油的研究和生产情况, 对配制乳化液的用水质量有如下要求:
( 1) 配制乳化液的用水应无色、透明、无臭味, 不能含有机械杂质和悬浮物。
( 2) 配制乳化液用水的pH值在6-9范围内为宜。
(3)氯离子的含量不大于5.7mg当量/L(200mg/L)。
(4)硫酸根离子的含量不大于8.3mg当量/L(400mg/L)。
(5)水的硬度不应过高, 避免降低乳化液中阴离子乳化剂的浓度和丧失乳化能力。
应根据不同水质来确定乳化油的种类( 抗低硬、抗中硬、抗高硬、通用型等类) 。
2、合理选用乳化油
水质选定之后,根据水的硬度选用与之相应的液压支架用乳化油。
一般情况下, 不要用一般的金属切削乳化液来代替。
为选用方便起见, 液压支架用乳化油按适应水质的不同硬度来分类, 一般分为抗低硬、抗中硬、抗高硬、通用型等。
水质硬度高时不能选用抗低硬的乳化油, 否则会影响乳化油的稳定性和
防锈性; 水质硬度低时选用抗高硬的乳化油是不合理的。
抗高硬的乳化油比抗低硬的乳化油的价格高, 而且在低硬水中往往会增加起泡性。
乳化油选定之后, 应尽量采用同一牌号的产品。
如果要改用乳化油品种与牌号, 则需进行乳化液相溶性试验。
3、乳化液浓度对其性能的影响
乳化液的浓度对乳化液性能影响很大。
浓度过低会降低抗硬水能力, 影响乳化液的稳定性、防锈性及润滑性; 浓度过高则会增加乳化液的起泡性和增大对橡胶密封材料的溶胀性。
因此乳化液的浓度必须按规定进行配制, 一般规定水: 乳化油浓度比应等于95: 5, 使用过程中乳化液箱内乳化液的浓度不能低于3%。
4、乳化液的配制方法
采煤工作面乳化液泵站所用乳化液的配液方式有地面配液和井下配液两种, 由于工作面乳化液用量较大, 因此大都采用井下配液方式。
( 1) 用称量混合搅拌法人工配液。
根据乳化液配比, 称出所需的乳化油和配制用水, 放在液箱内由人工将其搅拌均匀。
( 2) 在乳化液箱内设有配液器, 经过配液器进行自动配液。
自动配液效果较好, 不但容易调整配液浓度, 而且能使油、水混合均匀。
5、乳化液浓度的检测方法
乳化液浓度的检测常见袖珍折光仪来进行, 袖珍折光仪如图2
—3—21所示。
测定时, 将乳化液试样滴到测定镜上, 测定镜一端对准光源, 人的眼睛对准折光仪的目镜观察, 然后调整目镜焦距, 刻度尺上暗色部分与亮色部分间的隔线的显示值就是被测定乳化液的浓度。
袖珍折光仪每次测定后, 要将测定镜用水重复清洗数次, 然后再用软布擦干。
不能用高纯度酒精和热的液体擦洗测定镜, 否则会影响测定结果。
由于袖珍折光仪不能接恒温装置, 因此温度低于或高于20℃时, 测定结果需要做温度校正。
表2-3-3列出了不同温度时的浓度校正值。
表2-3-3 折光仪温度校正表
温度( ℃) 浓度校正值温度( ℃) 浓度校正值
13.3～14.8 -0.4 22.3～23.8 +0.2
14.8～16.3 -0.3 23.8～25.8 +0.3
16.3～17.8 -0.2 25.8～26.8 +0.4
17.8～19.3 -0.1 26.8～28.3 +0.5
19.3～20.8 0 28.3～29.8 +0.6
20.8～22.3 +0.1 29.8～31.3 +0.7。
