豎井抓巖機(jī)

由地面鑿井絞車單獨(dú)懸吊靠井壁布置的豎井抓巖機(jī)，由抓斗、提升機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)變幅機(jī)構(gòu)、液壓及氣動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)架和支撐裝置、懸吊裝置和司機(jī)室等主要機(jī)構(gòu)組成（圖1）。抓斗為多瓣（4～8瓣）式，通過(guò)剛性框架或連接在氣缸上的鏈條懸吊在動(dòng)臂上的提升鋼繩上，由活塞帶動(dòng)耳盤(pán)傳動(dòng)開(kāi)合，或者提升鋼繩懸吊耳盤(pán)，由氣缸通過(guò)拉桿傳動(dòng)開(kāi)合。抓斗提升由液壓缸、鋼繩滑輪組和容繩筒組成的提升機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，靠重力下放；動(dòng)臂通過(guò)支桿鉸接在機(jī)架立柱上，用液壓缸或絞車鋼繩沿立柱滑道拉動(dòng)動(dòng)臂上端使其開(kāi)合；由液壓缸、齒條齒輪驅(qū)動(dòng)立柱轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)左右回轉(zhuǎn)，達(dá)到井底工作面任意抓巖位置；機(jī)架分幾層，分別裝置液壓站、氣動(dòng)裝置、回轉(zhuǎn)變幅機(jī)構(gòu)、支撐裝置和司機(jī)室。工作時(shí)，機(jī)架用錨桿固定在井壁上，隨著工作面下移，通過(guò)懸吊絞車沿井壁下放，錨固后再作業(yè)；作業(yè)結(jié)束提升到一定的安全高度。其優(yōu)點(diǎn)是吊運(yùn)方便，距工作面近，容易對(duì)準(zhǔn)吊桶。常用斗容為0.2～0.65m，適于直徑為4～6.5m的井筒掘進(jìn)。抓巖效率可達(dá)16～60m/h。中國(guó)生產(chǎn)有0.4和0.6m斗容的靠壁式抓巖機(jī)。

克利德曼（Cryderman）抓巖機(jī)亦屬這類。它具有雙顎抓斗，固定連接在伸縮臂上，由氣缸或液壓缸傳動(dòng)動(dòng)臂升降、左右回轉(zhuǎn)、伸縮和抓斗開(kāi)合，實(shí)現(xiàn)抓斗達(dá)到工作面任意位置抓巖。優(yōu)點(diǎn)是能清除邊角處巖碴，也可用于斜井掘進(jìn)。斗容可達(dá)0.9m。

1—抓斗；2—提升機(jī)構(gòu)；3—回轉(zhuǎn)變幅機(jī)構(gòu)；4—液壓系統(tǒng)；5—?dú)鈩?dòng)系統(tǒng)；6—支撐固定裝置；7—機(jī)架；8—懸吊裝置；9—伸展變幅液壓缸；10—支桿；11—提升液壓缸

在豎井吊盤(pán)下層設(shè)置軌道懸吊移動(dòng)抓斗的豎井抓巖機(jī)。按軌道形式分為縱橫軌道和環(huán)形軌道兩種?？v橫軌道式類似于起重桁車，抓斗提升絞車懸掛在設(shè)有司機(jī)室的行走小車上，沿大車橫梁軌道移動(dòng)，大車沿吊盤(pán)下方框架縱向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)抓斗達(dá)到井底工作面任意位置抓巖。這種設(shè)備1948年問(wèn)世，亦稱為利德?tīng)枺≧iddll）抓巖機(jī)（圖2）。斗容為0.4～0.85m，抓巖效率達(dá)180t/h以上，廣泛用于矩形井筒掘進(jìn)。

1—提升絞車；2—行走小車；3—桁車橫梁；4—供氣管；5—抓斗；6—吊桶

環(huán)形軌道式抓巖機(jī)，抓斗提升絞車用行走小車懸掛在回轉(zhuǎn)橫梁上，橫梁一端與固定在吊盤(pán)中心的立柱回轉(zhuǎn)套連接，另一端通過(guò)環(huán)形小車掛在固定于吊盤(pán)下同的圓環(huán)軌道上，由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)繞中心立柱回轉(zhuǎn)，行走小車由絞車鋼繩牽引徑向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)抓斗達(dá)到井底工作面任意位置抓巖。操作室在靠近環(huán)形小車的橫梁下方。工作時(shí)用吊盤(pán)千斤頂撐緊井壁固定工作盤(pán)（圖3）。多為氣動(dòng)，斗容一般為0.4～1.0m，個(gè)別達(dá)1.25m。中國(guó)生產(chǎn)斗容為0.6m、適用于直徑為5～8m井筒掘進(jìn)的三種規(guī)格的環(huán)形軌道式抓巖機(jī)。生產(chǎn)能力為50～60m/h，其中一種為雙抓斗式，生產(chǎn)能力達(dá)80～100m/h。

1—抓斗；2—提升機(jī)構(gòu)；3—操作室；4—橫梁；5—徑向移動(dòng)機(jī)構(gòu)；6—中心立柱；7—環(huán)行絞車；8—環(huán)形軌道；9—支撐千斤頂

1910年俄國(guó)首次試用雙顎板抓斗從井底工作面抓取巖石直接提升到地面，為現(xiàn)代豎井抓巖機(jī)奠定了基礎(chǔ)，1932年電動(dòng)多瓣抓斗問(wèn)世，直到20世紀(jì)50年代末才被礦山廣泛應(yīng)用，迅速取代了小型鏟斗裝載機(jī)裝巖。中國(guó)于20世紀(jì)50年代中期開(kāi)始生產(chǎn)0.11m³人工操縱氣動(dòng)抓巖機(jī)，60年代中期開(kāi)始研制現(xiàn)代大斗容豎井抓巖機(jī)。

懸臂或轉(zhuǎn)臂懸吊抓斗繞吊盤(pán)下中心立柱回轉(zhuǎn)的豎井抓巖機(jī)（圖4）。斗容為0.6～0.85m，適用于直徑≥4m的豎井掘進(jìn)裝巖。懸臂式橫梁一端固定在中心回轉(zhuǎn)立柱上，由馬達(dá)經(jīng)減速器驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)齒圈旋轉(zhuǎn)，懸吊抓斗的行走小車靠氣缸或液壓缸推動(dòng)沿橫梁徑向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)抓斗達(dá)到井底工作面任意位置抓巖，并由中心立柱內(nèi)的氣缸通過(guò)懸臂上的滑輪組鋼繩提升或由連接在行走小車下的液壓缸伸縮直接提升和下放。中心立柱為框架結(jié)構(gòu)，下端設(shè)有司機(jī)室，上端用轉(zhuǎn)盤(pán)固定在吊盤(pán)下層或用軸承支承在吊盤(pán)上下層中央。工作時(shí)用吊盤(pán)上的千斤頂撐在井壁上固定。隨著工作面下掘，跟著吊盤(pán) 一起升降。擺臂式中心回轉(zhuǎn)抓巖機(jī)，實(shí)際上是將靠臂式抓巖機(jī)機(jī)架上部用轉(zhuǎn)盤(pán)固定在吊盤(pán)中央的全回轉(zhuǎn)抓巖機(jī)。中國(guó)生產(chǎn)斗容為0.4和0.6m的擺臂式中心回轉(zhuǎn)抓巖機(jī)，抓巖效率分別為30和50m/h。

1—抓斗；2—徑向移動(dòng)小車；3—徑向移動(dòng)氣缸；4—懸臂；5—提升絞車；6—回轉(zhuǎn)盤(pán)；7—回轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置；8—中心立柱；9—司機(jī)室；10—上層盤(pán)；11—下層盤(pán)；12—側(cè)向滾輪；13—主力板；14—耳盤(pán)2100433B

在豎井施工中抓巖、裝巖、清底等工序的總稱。裝巖是決定豎井施工速度的主要工序，是掘進(jìn)工作中最繁重、最費(fèi)時(shí)的工序。占掘進(jìn)循環(huán)時(shí)間的50%-60%。裝巖多用豎井抓巖機(jī)，其操作方式分人力操作和機(jī)械操作兩類。人力操作使用斗容為0.11m³的抓巖機(jī)，因其勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)率低，只適于小井徑淺眼掘進(jìn)，或配合大型抓巖機(jī)作輔助裝巖或清底用。另一種人力操作的長(zhǎng)繩懸吊抓巖機(jī)，抓斗吊于地面穩(wěn)車上，斗容為0.565m³，生產(chǎn)率較高。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。但抓斗靠人力推動(dòng)甲勞動(dòng)強(qiáng)度大，抓斗擺動(dòng)大影響井內(nèi)設(shè)備布置。機(jī)械操作使用的抓巖機(jī)。中國(guó)礦山主要采用的抓巖機(jī)有H型液壓靠壁式抓巖機(jī)，HZ型中心回轉(zhuǎn)式抓巖機(jī)，HH型環(huán)行軌道式抓巖機(jī) 。