3.4装岩、翻矸、排矸

3.4.1装岩工作

爆破后，经过通风与安全检查即行装岩。竖井装岩工作是井筒掘进中最繁重、最费力的工序，约占掘进循环时间的50%～60%，是决定竖井施工速度的主要因素。

过去，国内一直采用Nz02 -0.11型抓岩机。其生产率低，劳动强度大。近年来，已成功研制出几种不同型式的机械化操纵的大抓岩机，并与其他凿井设备配套，形成了具有我国特点的竖井机械化作业线。

3.4.1.1 NZQ2-0. 11型抓岩机

它是我国应用最广的一种小型抓岩机，抓斗容积为o．IIT113，以压风为动力，人工操作。它由抓斗、气缸升降器和操纵架三大部件组成，如图3-18所示。平时用钢丝绳悬吊在吊盘上的气动绞车上，装岩时下放到工作面；装岩结束后，用气动绞车提升到吊盘下方距工作面15～20m的安全高度，以免炮崩。

(1)抓斗。它由机体外壳、气缸和抓片组成。气缸的双层活塞杆4-端与机体外壳1固定在一起，分别向气缸活塞3的两端供气，使缸体2相对机壳做升降运动，经铰链5带动抓片6绕小轴7转动而张合。

(2)气缸升降器。抓片抓满岩石后，升降器将抓斗提至吊桶高度，向桶内卸矸。气缸活塞杆10的上端经护绳环11与悬吊钢丝绳连接。

(3)搡纵架。它用钢管弯成，兼作抓岩机气路的一部分。手把上设左、右配气阀13、14。司机旋动气阀，摆动机体，控制气路，使升降器起落、抓片张合。其技术性能如表3-19所示。

图3-18 NZQz -0. 11型抓岩机

1-机体；2抓斗气缸；3-活塞；4-双层活塞杆；5-铰链板；6抓片；7-小轴；8-起重气气缸；9-活塞；10活塞杆；11-护绳环；12悬吊钢丝绳；13、14-配气阀

表3-19抓岩机的主要技术性能

一台Nz02 -0. 11型抓岩机担负抓取面积约9～20m2，需配备2～3名工人。为了缩短装岩时间，普遍采用多台抓岩机分区同时抓岩。为此，必须重视抓岩机在井筒中的合理布置。

该机生产率低，一般为8～12tr13/h（松散体积），劳动强度大，机械化程度低。但结构简单，使用方便，投资少，适用于小井、浅井或浅眼掘进中。在大型井中，可配备3～4台同时工作，或配合大抓岩机进行清底。

3.4.1.2 HK型液压靠壁式抓岩机

我国自60年代初期开始研制大型抓岩机。现有国产大型抓岩机按斗容有0. 4rrr3和0.6rrr3两种；按驱动动力分有气动、电动、液压（包括气动液压和电动液压）三种；按机器结构特点和安装方式有靠壁式、环形轨道式和中心回转式三种。

各种抓岩机的技术性能如表3-19所示。

图3-19 HK型靠壁式抓岩机

1抓斗；2-液压系统；3-回转变喀机构；4提升机构；5风动提升系统：6-机架；7-悬吊装置

下面介绍一种使用较多的靠壁式抓岩机。

靠壁式抓岩机有HK-4型和HK-6型两种。分别用lOt和16t稳车，由地面单独悬吊。抓岩时，将抓岩机下放到距工作面约6m高度处，用锚杆紧固在井壁上，然后将抓斗下放到工作面进行抓岩。抓岩结束后，松开固定装置，将机器提到吊盘下面适当的安全高度，然后进行凿岩爆破或支护工作。

HK型抓岩机由风动抓斗、提升杌构、回转变幅机构、液压系统、风压系统、机架、固定装置及悬吊装置等部件组成，如图3-20所示。

(1)提升机构。由提升机架、升降油缸、滑轮组和储绳筒组成。提升机架由两根20号槽

钢焊成一个框架。升降油缸用球铰装在提升机架内。提升绳一端固定在提升机架下端的储筒上，然后绕过动滑轮和定滑轮，另一端与抓斗连接。油缸活塞运动带动滑轮组运动实现抓斗的提升。抓斗的下落靠本身自重实现。

(2)回转变幅机构。包括回转和变幅两套机构，它的作用是使抓斗在井筒中做圆周运动和径向位移运动，主要由回转立柱、变幅油缸、回转油缸及其导向装置、齿轮，齿条、支座等组成。变幅油缸安装在由两条18号槽钢组成的立柱中。当高压油推动回转油缸移动时，镶在缸体上的齿条也随之移动，齿条再推动连于立柱上的齿轮，带动立柱及提升斜架回转，实现抓斗的圆周运动。提升斜架上端的连接座与变幅油缸活塞杆铰接，斜架中间有拉杆相连。当变幅油缸活塞杆伸缩时，提升斜架收拢和张开，实现抓斗的径向运动，从而使抓斗能抓取井筒内任意位置上的矸石。

(3)操作机构。设于机器下方司机室内，分风动系统和油压系统，配有各种风、油控制阀以及操纵机构。

此种抓岩机具有生产效率高、操作方便、结构紧凑、体积小、机器悬挂不与吊盘发生关系等特点，故不受吊盘升降影响。但为了往井壁固定机器，须事先打好锚杆眼，安装锚杆，还要求井壁围岩坚固，以保证锚杆固定机器牢固可靠。

3.4.1.3中心回转式抓岩机

NZH-O.5型中心回转式抓岩机的结构如图3-20所示。其工作情况如图3-21所示。抓岩机以吊盘下层盘为工作盘，在工作盘中心装有一根可回转的中心轴6，工作盘下侧周边装有环形轨道8，横梁12的一端套在中心轴上，另一端通过环形小车9支于环形轨道上。小车9由一台风电动机驱动，沿环形轨道行驶，带动横梁12绕中心轴6回转。横梁上装有径向行走小车5，行走风动绞车13的钢绳绕过横梁两端的滑轮，可牵引小车5沿横梁左右移动。小车5的下面装有提升绞车固定架4，固定架上装有两台风电动机驱动的提升绞车3，两台绞车的钢丝绳绕过绳轮2闭合，绞车用缠绕和放出钢丝绳使抓斗1升降。利用小车9的环形运动和小车5的往复运动，可将抓斗送到不同的抓岩地点。

图3-20 NZH-O.5型中心回转式抓岩机

1-抓斗；2-绳轮；3-提升绞车；4提升绞车固定架；5径向行走小车；6-中心轴；7一中心轴支架；8-环形轨道；9环形小车；10操纵室；11-供风管；12横梁；13径向行走风动绞车

图3-21 NZH-O.5型抓岩机工作示意图

中心回转抓岩机结构简单，操纵灵活，动力消耗少，生产能力大，适合大断面井筒掘进。但必须依附于吊盘，机动性小，操纵室距井底视野较差，而且吊泵外其余悬吊设备难于通过吊盘的下层盘面。其技术性能如表3-19所示。

为了发挥大型抓岩机的生产能力，除抓岩机本身结构不断改进和完善外，还必须改进掘进中其他工艺使其相适应。例如加大眼深，改善爆破效果，适当加大提升能力和吊桶容积，提高清底效率，及时处理井筒淋水，实现打干井，从而使抓岩机生产率提高。

3.4.1.4抓岩机工安全操作规程

(l)怍业前，应详细检查抓岩机各部件和悬吊的钢丝绳。

(2)爆破后，工作面必须经过通风、洒水、处理浮石、清扫井圈和处理盲炮，才准进行抓岩作业。

(3)不得抓取超过抓岩机能力的大块岩石。

(4)抓岩机卸岩时，人员不得站在吊桶附近。

(5)禁止用手从抓岩机叶片下取岩块。

(6)升降抓岩机，必须有专人指挥。

(7)抓岩机临时不用时，必须用绞车提升到安全高度，井底有人作业时，严禁只用气缸上举抓岩机。

3.4.2翻矸方式

岩石经吊桶提到翻矸台上后，需翻卸在溜矸槽内或卸在井口矸石仓内，以便用自卸汽车或矿车运走。

自动翻矸有翻笼式、链球式和座钩式等几种翻矸方式，其中以座钩式使用效果最好。

座钩式自动翻矸装置（图3-22），是由底部带中心圆孔的吊桶1、座钩2、托梁4及

支架6等组成。翻矸装置通过支架固定在翻矸门7上。

装满岩石的吊桶提到翻矸台上方后，关上翻矸门，吊桶下落，使钩尖进入桶底中心孔内。钩尖处于提升中心线上，而托梁的转轴中心偏离提升中心线200mm。吊桶借偏心作用开始向前倾倒，直到钩头钩住桶底中心孔边缘钢圈为止。翻矸后，上提吊桶，座钩自行脱离，并借自重恢复到原来位置。

图3-22座钩式自动翻矸

1-吊桶；2一座钩；3-轴承；4托梁；5-平衡尾架；6-支架；7-翮矸门

此种翻矸装置具有结构简单、加工安装容易、翻矸动作可靠、翻矸时间较短等优点，现在已在不少矿井广泛使用。

3.4.3排矸方式

排矸能力要满足适当大于装岩和提升能力之和的要求，以不影响装岩和提升工作不间断进行为原则。通常用自卸汽车排矸。汽车排矸机动灵活，排矸能力大，可将矸石用来垫平工业广场，或附近山谷、洼地、方便迅速，故为施工现场所采用。

在平原地区建井可设矸石山。井口矸石装入矿车后，运至矸石山卸载；在山区建井，矸石装入矿车，利用自滑坡道线路，将矸石卸入山谷中。

3.4.4矸石仓

为了调剂井下装矸、提舞及地面排矸能力，应设立矸石仓，(图3-23)，其目的是贮存适当数量的矸石量，以保证即使中间某一环节暂时中断时排矸工作仍照常继续进行。矸石仓容量可按一次爆破矸石量的l/5―1/10进行设计，约为20～30tr13。矸石仓设于井架一侧或两侧。为卸矸方便，溜槽口下缘至汽车车箱上缘的净空距为300～500mm，溜矸口的宽度不小于2.5～3倍矸石最大块径，高度不小于矸石最大块径的1.7～2倍；溜槽底板坡度不小于40°。

图q-90矸石仓

1仓体；2立柱；3基础；4溜槽；5溜槽口