3.4裝巖、翻矸、排矸

3.4.1裝巖工作

爆破后，經過通風與安全檢查即行裝巖。豎井裝巖工作是井筒掘進中最繁重、最費力的工序，約占掘進循環時間的50%～60%，是決定豎井施工速度的主要因素。

過去，國內一直采用Nz02 -0.11型抓巖機。其生產率低，勞動強度大。近年來，已成功研制出幾種不同型式的機械化操縱的大抓巖機，并與其他鑿井設備配套，形成了具有我國特點的豎井機械化作業線。

3.4.1.1 NZQ2-0. 11型抓巖機

它是我國應用最廣的一種小型抓巖機，抓斗容積為o．IIT113，以壓風為動力，人工操作。它由抓斗、氣缸升降器和操縱架三大部件組成，如圖3-18所示。平時用鋼絲繩懸吊在吊盤上的氣動絞車上，裝巖時下放到工作面；裝巖結束后，用氣動絞車提升到吊盤下方距工作面15～20m的安全高度，以免炮崩。

(1)抓斗。它由機體外殼、氣缸和抓片組成。氣缸的雙層活塞桿4-端與機體外殼1固定在一起，分別向氣缸活塞3的兩端供氣，使缸體2相對機殼做升降運動，經鉸鏈5帶動抓片6繞小軸7轉動而張合。

(2)氣缸升降器。抓片抓滿巖石后，升降器將抓斗提至吊桶高度，向桶內卸矸。氣缸活塞桿10的上端經護繩環11與懸吊鋼絲繩連接。

(3)搡縱架。它用鋼管彎成，兼作抓巖機氣路的一部分。手把上設左、右配氣閥13、14。司機旋動氣閥，擺動機體，控制氣路，使升降器起落、抓片張合。其技術性能如表3-19所示。

圖3-18 NZQz -0. 11型抓巖機

1-機體；2抓斗氣缸；3-活塞；4-雙層活塞桿；5-鉸鏈板；6抓片；7-小軸；8-起重氣氣缸；9-活塞；10活塞桿；11-護繩環；12懸吊鋼絲繩；13、14-配氣閥

表3-19抓巖機的主要技術性能

一臺Nz02 -0. 11型抓巖機擔負抓取面積約9～20m2，需配備2～3名工人。為了縮短裝巖時間，普遍采用多臺抓巖機分區同時抓巖。為此，必須重視抓巖機在井筒中的合理布置。

該機生產率低，一般為8～12tr13/h（松散體積），勞動強度大，機械化程度低。但結構簡單，使用方便，投資少，適用于小井、淺井或淺眼掘進中。在大型井中，可配備3～4臺同時工作，或配合大抓巖機進行清底。

3.4.1.2 HK型液壓靠壁式抓巖機

我國自60年代初期開始研制大型抓巖機。現有國產大型抓巖機按斗容有0. 4rrr3和0.6rrr3兩種；按驅動動力分有氣動、電動、液壓（包括氣動液壓和電動液壓）三種；按機器結構特點和安裝方式有靠壁式、環形軌道式和中心回轉式三種。

各種抓巖機的技術性能如表3-19所示。

圖3-19 HK型靠壁式抓巖機

1抓斗；2-液壓系統；3-回轉變喀機構；4提升機構；5風動提升系統：6-機架；7-懸吊裝置

下面介紹一種使用較多的靠壁式抓巖機。

靠壁式抓巖機有HK-4型和HK-6型兩種。分別用lOt和16t穩車，由地面單獨懸吊。抓巖時，將抓巖機下放到距工作面約6m高度處，用錨桿緊固在井壁上，然后將抓斗下放到工作面進行抓巖。抓巖結束后，松開固定裝置，將機器提到吊盤下面適當的安全高度，然后進行鑿巖爆破或支護工作。

HK型抓巖機由風動抓斗、提升杌構、回轉變幅機構、液壓系統、風壓系統、機架、固定裝置及懸吊裝置等部件組成，如圖3-20所示。

(1)提升機構。由提升機架、升降油缸、滑輪組和儲繩筒組成。提升機架由兩根20號槽

鋼焊成一個框架。升降油缸用球鉸裝在提升機架內。提升繩一端固定在提升機架下端的儲筒上，然后繞過動滑輪和定滑輪，另一端與抓斗連接。油缸活塞運動帶動滑輪組運動實現抓斗的提升。抓斗的下落靠本身自重實現。

(2)回轉變幅機構。包括回轉和變幅兩套機構，它的作用是使抓斗在井筒中做圓周運動和徑向位移運動，主要由回轉立柱、變幅油缸、回轉油缸及其導向裝置、齒輪，齒條、支座等組成。變幅油缸安裝在由兩條18號槽鋼組成的立柱中。當高壓油推動回轉油缸移動時，鑲在缸體上的齒條也隨之移動，齒條再推動連于立柱上的齒輪，帶動立柱及提升斜架回轉，實現抓斗的圓周運動。提升斜架上端的連接座與變幅油缸活塞桿鉸接，斜架中間有拉桿相連。當變幅油缸活塞桿伸縮時，提升斜架收攏和張開，實現抓斗的徑向運動，從而使抓斗能抓取井筒內任意位置上的矸石。

(3)操作機構。設于機器下方司機室內，分風動系統和油壓系統，配有各種風、油控制閥以及操縱機構。

此種抓巖機具有生產效率高、操作方便、結構緊湊、體積小、機器懸掛不與吊盤發生關系等特點，故不受吊盤升降影響。但為了往井壁固定機器，須事先打好錨桿眼，安裝錨桿，還要求井壁圍巖堅固，以保證錨桿固定機器牢固可靠。

3.4.1.3中心回轉式抓巖機

NZH-O.5型中心回轉式抓巖機的結構如圖3-20所示。其工作情況如圖3-21所示。抓巖機以吊盤下層盤為工作盤，在工作盤中心裝有一根可回轉的中心軸6，工作盤下側周邊裝有環形軌道8，橫梁12的一端套在中心軸上，另一端通過環形小車9支于環形軌道上。小車9由一臺風電動機驅動，沿環形軌道行駛，帶動橫梁12繞中心軸6回轉。橫梁上裝有徑向行走小車5，行走風動絞車13的鋼繩繞過橫梁兩端的滑輪，可牽引小車5沿橫梁左右移動。小車5的下面裝有提升絞車固定架4，固定架上裝有兩臺風電動機驅動的提升絞車3，兩臺絞車的鋼絲繩繞過繩輪2閉合，絞車用纏繞和放出鋼絲繩使抓斗1升降。利用小車9的環形運動和小車5的往復運動，可將抓斗送到不同的抓巖地點。

圖3-20 NZH-O.5型中心回轉式抓巖機

1-抓斗；2-繩輪；3-提升絞車；4提升絞車固定架；5徑向行走小車；6-中心軸；7一中心軸支架；8-環形軌道；9環形小車；10操縱室；11-供風管；12橫梁；13徑向行走風動絞車

圖3-21 NZH-O.5型抓巖機工作示意圖

中心回轉抓巖機結構簡單，操縱靈活，動力消耗少，生產能力大，適合大斷面井筒掘進。但必須依附于吊盤，機動性小，操縱室距井底視野較差，而且吊泵外其余懸吊設備難于通過吊盤的下層盤面。其技術性能如表3-19所示。

為了發揮大型抓巖機的生產能力，除抓巖機本身結構不斷改進和完善外，還必須改進掘進中其他工藝使其相適應。例如加大眼深，改善爆破效果，適當加大提升能力和吊桶容積，提高清底效率，及時處理井筒淋水，實現打干井，從而使抓巖機生產率提高。

3.4.1.4抓巖機工安全操作規程

(l)怍業前，應詳細檢查抓巖機各部件和懸吊的鋼絲繩。

(2)爆破后，工作面必須經過通風、灑水、處理浮石、清掃井圈和處理盲炮，才準進行抓巖作業。

(3)不得抓取超過抓巖機能力的大塊巖石。

(4)抓巖機卸巖時，人員不得站在吊桶附近。

(5)禁止用手從抓巖機葉片下取巖塊。

(6)升降抓巖機，必須有專人指揮。

(7)抓巖機臨時不用時，必須用絞車提升到安全高度，井底有人作業時，嚴禁只用氣缸上舉抓巖機。

3.4.2翻矸方式

巖石經吊桶提到翻矸臺上后，需翻卸在溜矸槽內或卸在井口矸石倉內，以便用自卸汽車或礦車運走。

自動翻矸有翻籠式、鏈球式和座鉤式等幾種翻矸方式，其中以座鉤式使用效果最好。

座鉤式自動翻矸裝置（圖3-22），是由底部帶中心圓孔的吊桶1、座鉤2、托梁4及

支架6等組成。翻矸裝置通過支架固定在翻矸門7上。

裝滿巖石的吊桶提到翻矸臺上方后，關上翻矸門，吊桶下落，使鉤尖進入桶底中心孔內。鉤尖處于提升中心線上，而托梁的轉軸中心偏離提升中心線200mm。吊桶借偏心作用開始向前傾倒，直到鉤頭鉤住桶底中心孔邊緣鋼圈為止。翻矸后，上提吊桶，座鉤自行脫離，并借自重恢復到原來位置。

圖3-22座鉤式自動翻矸

1-吊桶；2一座鉤；3-軸承；4托梁；5-平衡尾架；6-支架；7-翮矸門

此種翻矸裝置具有結構簡單、加工安裝容易、翻矸動作可靠、翻矸時間較短等優點，現在已在不少礦井廣泛使用。

3.4.3排矸方式

排矸能力要滿足適當大于裝巖和提升能力之和的要求，以不影響裝巖和提升工作不間斷進行為原則。通常用自卸汽車排矸。汽車排矸機動靈活，排矸能力大，可將矸石用來墊平工業廣場，或附近山谷、洼地、方便迅速，故為施工現場所采用。

在平原地區建井可設矸石山。井口矸石裝入礦車后，運至矸石山卸載；在山區建井，矸石裝入礦車，利用自滑坡道線路，將矸石卸入山谷中。

3.4.4矸石倉

為了調劑井下裝矸、提舞及地面排矸能力，應設立矸石倉，(圖3-23)，其目的是貯存適當數量的矸石量，以保證即使中間某一環節暫時中斷時排矸工作仍照常繼續進行。矸石倉容量可按一次爆破矸石量的l/5―1/10進行設計，約為20～30tr13。矸石倉設于井架一側或兩側。為卸矸方便，溜槽口下緣至汽車車箱上緣的凈空距為300～500mm，溜矸口的寬度不小于2.5～3倍矸石最大塊徑，高度不小于矸石最大塊徑的1.7～2倍；溜槽底板坡度不小于40°。

圖q-90矸石倉

1倉體；2立柱；3基礎；4溜槽；5溜槽口