豎井抓巖機軌道式豎井抓巖機

在豎井吊盤下層設(shè)置軌道懸吊移動抓斗的豎井抓巖機。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)有司機室的行走小車上，沿大車橫梁軌道移動，大車沿吊盤下方框架縱向移動，實現(xiàn)抓斗達到井底工作面任意位置抓巖。這種設(shè)備1948年問世，亦稱為利德爾（Riddll）抓巖機（圖2）。斗容為0.4～0.85m，抓巖效率達180t/h以上，廣泛用于矩形井筒掘進。

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，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中心的立柱回轉(zhuǎn)套連接，另一端通過環(huán)形小車掛在固定于吊盤下同的圓環(huán)軌道上，由馬達驅(qū)動繞中心立柱回轉(zhuǎn)，行走小車由絞車鋼繩牽引徑向移動，實現(xiàn)抓斗達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。工作時用吊盤千斤頂撐緊井壁固定工作盤（圖3）。多為氣動，斗容一般為0.4～1.0m，個別達1.25m。中國生產(chǎn)斗容為0.6m、適用于直徑為5～8m井筒掘進的三種規(guī)格的環(huán)形軌道式抓巖機。生產(chǎn)能力為50～60m/h，其中一種為雙抓斗式，生產(chǎn)能力達80～100m/h。

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

由地面鑿井絞車單獨懸吊靠井壁布置的豎井抓巖機，由抓斗、提升機構(gòu)、回轉(zhuǎn)變幅機構(gòu)、液壓及氣動系統(tǒng)、機架和支撐裝置、懸吊裝置和司機室等主要機構(gòu)組成（圖1）。抓斗為多瓣（4～8瓣）式，通過剛性框架或連接在氣缸上的鏈條懸吊在動臂上的提升鋼繩上，由活塞帶動耳盤傳動開合，或者提升鋼繩懸吊耳盤，由氣缸通過拉桿傳動開合。抓斗提升由液壓缸、鋼繩滑輪組和容繩筒組成的提升機構(gòu)實現(xiàn)，靠重力下放；動臂通過支桿鉸接在機架立柱上，用液壓缸或絞車鋼繩沿立柱滑道拉動動臂上端使其開合；由液壓缸、齒條齒輪驅(qū)動立柱轉(zhuǎn)動實現(xiàn)左右回轉(zhuǎn)，達到井底工作面任意抓巖位置；機架分幾層，分別裝置液壓站、氣動裝置、回轉(zhuǎn)變幅機構(gòu)、支撐裝置和司機室。工作時，機架用錨桿固定在井壁上，隨著工作面下移，通過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)點是吊運方便，距工作面近，容易對準吊桶。常用斗容為0.2～0.65m，適于直徑為4～6.5m的井筒掘進。抓巖效率可達16～60m/h。中國生產(chǎn)有0.4和0.6m斗容的靠壁式抓巖機。

克利德曼（Cryderman）抓巖機亦屬這類。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動臂升降、左右回轉(zhuǎn)、伸縮和抓斗開合，實現(xiàn)抓斗達到工作面任意位置抓巖。優(yōu)點是能清除邊角處巖碴，也可用于斜井掘進。斗容可達0.9m。

1—抓斗；2—提升機構(gòu)；3—回轉(zhuǎn)變幅機構(gòu)；4—液壓系統(tǒng)；5—氣動系統(tǒng)；6—支撐固定裝置；7—機架；8—懸吊裝置；9—伸展變幅液壓缸；10—支桿；11—提升液壓缸

1910年俄國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)代豎井抓巖機奠定了基礎(chǔ)，1932年電動多瓣抓斗問世，直到20世紀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裝巖。中國于20世紀50年代中期開始生產(chǎn)0.11m³人工操縱氣動抓巖機，60年代中期開始研制現(xiàn)代大斗容豎井抓巖機。

懸臂或轉(zhuǎn)臂懸吊抓斗繞吊盤下中心立柱回轉(zhuǎn)的豎井抓巖機（圖4）。斗容為0.6～0.85m，適用于直徑≥4m的豎井掘進裝巖。懸臂式橫梁一端固定在中心回轉(zhuǎn)立柱上，由馬達經(jīng)減速器驅(qū)動轉(zhuǎn)盤齒圈旋轉(zhuǎn)，懸吊抓斗的行走小車靠氣缸或液壓缸推動沿橫梁徑向移動，實現(xiàn)抓斗達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)有司機室，上端用轉(zhuǎn)盤固定在吊盤下層或用軸承支承在吊盤上下層中央。工作時用吊盤上的千斤頂撐在井壁上固定。隨著工作面下掘，跟著吊盤 一起升降。擺臂式中心回轉(zhuǎn)抓巖機，實際上是將靠臂式抓巖機機架上部用轉(zhuǎn)盤固定在吊盤中央的全回轉(zhuǎn)抓巖機。中國生產(chǎn)斗容為0.4和0.6m的擺臂式中心回轉(zhuǎn)抓巖機，抓巖效率分別為30和50m/h。

1—抓斗；2—徑向移動小車；3—徑向移動氣缸；4—懸臂；5—提升絞車；6—回轉(zhuǎn)盤；7—回轉(zhuǎn)傳動裝置；8—中心立柱；9—司機室；10—上層盤；11—下層盤；12—側(cè)向滾輪；13—主力板；14—耳盤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，是掘進工作中最繁重、最費時的工序。占掘進循環(huán)時間的50%-60%。裝巖多用豎井抓巖機，其操作方式分人力操作和機械操作兩類。人力操作使用斗容為0.11m³的抓巖機，因其勞動強度大，生產(chǎn)率低，只適于小井徑淺眼掘進，或配合大型抓巖機作輔助裝巖或清底用。另一種人力操作的長繩懸吊抓巖機，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)簡單。但抓斗靠人力推動甲勞動強度大，抓斗擺動大影響井內(nèi)設(shè)備布置。機械操作使用的抓巖機。中國礦山主要采用的抓巖機有H型液壓靠壁式抓巖機，HZ型中心回轉(zhuǎn)式抓巖機，HH型環(huán)行軌道式抓巖機 。