内 容 提 要

本书在总结我校（昆明地校）三十多年来从事掘进（坑探）专业教学实践的基础上，吸取

了近年来国内外的先进掘进施工工艺技术进行编写。

全书由四篇组成：第一篇凿岩机械；第二篇装载机械；第三篇提升、运输机械；第四篇水

泵与通风机。每篇重点讲述各类机械的结构构造、工作原理、技术性能以及选型、使用的基本

知识和基本理论。

本书系中等专业学校掘进采矿专业的主要专业课教材和相近专业的教学参考用书，亦可供

从事探采掘进施工的工程技术人员、工人、有关专业的教师及野外坑探队管理人员阅读参考之用。

目 录

前 言

绪 论

第一篇 凿岩机械

第一章 凿岩机分类及型号编制

第一节 凿岩机分类

一、旋转式钻机

二、冲击转动式钻机

三、旋转－冲击式钻机

第二节 凿岩机型号编制方法

第二章 风动凿岩机

第一节 概述

一、按凿岩机的安设和推进方式分类

二、按凿岩机的冲击频率分类

三、按凿岩机的配气方式分类

第二节 YT－23型风动凿岩机

一、YT－23型风动凿岩机的组成

二、YT－23型风动凿岩机的内部构造

三、YT－23型气腿凿岩机的主要机构

第三节 YTP－26型凿岩机

一、概述

二、结构特征

三、凿岩机工作原理

四、气腿支承与推进工作原理

五、操纵机构

六、润滑装置

七、气水联动机构

第四节 上向式凿岩机

一、YSP－45型上向式凿岩机的组成

二、冲击配气机构

三、转钎运动装置（机构）

四、冲洗装置（机构）

五、推进、支承装置

六、操纵机构

第五节 导轨式凿岩机

一、YG－40型导轨式凿岩机的组成

二、配气工作原理

三、推进装置

四、行星减速器

第六节 开山牌凿岩机简介

一、机组组成

二、机组的工作原理

三、YO－18型手持式凿岩机

四、附属设备

五、HP－1.2/4型滑片式空气压缩机

第七节 风动凿岩机主要参数的计算分析

一、冲击功

二、冲击频率

三、冲击效率

四、钎子转数

五、转矩

六、耗气量

七、后座现象及轴推力

第八节 风动凿岩机的选择

第三章 液压凿岩机

第一节 液压凿岩机分类

一、液压凿岩机分类

二、旋转－冲击式液压凿岩机

三、旋转式液压钻机

第二节 液压凿岩机的工作原理

一、有阀型旋转－冲击式液压凿岩机的工作原理

二、无阀型旋转－冲击式液压凿岩机的工作原理

三、回转式液压钻机的工作原理

第三节 液压凿岩机的结构

一、冲击机构

二、转钎机构

三、供水机构

第四节 国外液压凿岩机

一、瑞典的液压凿岩机

二、法国的液压凿岩机

三、美国研制生产的液压凿岩机

第五节 液压系统

一、COP1038HD型液压凿岩机的液压系统

二、PH200型液压凿岩机的液压系统

三、HPR－1型液压凿岩机的液压系统

四、几种液压系统的比较

第六节 国产液压凿岩机

一、株洲矿山机械厂制造的YYG－80型液压凿岩机

二、湘潭风动机械厂制造的YYG－30型及YYT－30型支腿式液压凿岩机

第七节 液压凿岩机的前景

第四章 内燃凿岩机和电动凿岩机

第一节 内燃凿岩机概述

一、概况

二、内燃凿岩机的工作原理

第二节 YN－23型内燃凿岩机

一、YN－23型内燃凿岩机的工作原理

二、YN－23型内燃凿岩机的基本组成部分

三、YN－23型内燃凿岩机的结构

第三节 YN－23型凿岩机动作原理

一、冲击钎尾

二、转动钎杆

三、冲洗炮眼

第四节 内燃凿岩机在坑道内的应用

一、二次燃烧法净化废气

二、防尘措施

第五节 电动凿岩机

一、YTD－31型电动凿岩机机组

二、电动凿岩机的构造及工作原理

三、支腿结构及其动作原理

四、电动凿岩机控制箱

第六节 YDT－30型活塞式电动凿岩机

一、基本组成部分

二、凿岩机动作原理

三、转钎机构

四、润滑、冷却和冲洗装置

五、FTJ－12型手摇支腿

第五章 凿岩台车

第一节 概述

一、凿岩台车分类

二、平巷掘进对凿岩台车的要求

第二节 CGJ－2双机液压平巷凿岩台车

一、推进器

二、推进器回转油缸

三、推进器补偿油缸

四、支臂及变幅机构

五、台车架及行走机构

六、液压系统

七、供风系统

第三节 SYT－18型双机液压凿岩台车

一、台车整体结构

二、凿岩推进机构

三、变幅机构

四、车体及行走机构

五、操纵机构

六、电气系统

七、液压系统

第二篇 装载机械

第一章 铲斗式装岩机

第一节 DK－1A型滑道式电动装岩机

一、装岩机的组成部分和工作过程

二、装岩机的分体结构及工作原理

三、装岩机的电气系统

第二节 ZCZ－17型电动装岩机

一、装岩机的组成部分和工作过程

二、装岩机的结构及工作原理

三、装岩机的电气系统

第三节 ZCZ－26型气动装岩机

一、装岩机的基本组成部分和工作过程

二、装岩机的结构及工作原理

第二章 带转载运输机的装载机

第一节 LZ－30型立爪式装载机

一、装载机的组成部分和工作过程

二、装载机的结构及工作原理

三、装载机的液压系统和电气系统

第二节 蟹爪式装载机

一、蟹爪式装载机的组成部分和工作原理

二、蟹爪式装载机的构造

第三节 顶耙式装载机简介

一、顶耙式装载机的主要结构

二、顶耙式装载机的工作原理

第四节 ZCY－30型装载机

一、ZCY－30型装载机的主要组成

二、ZCY－30型装载机的工作机构和工作原理

第三章 装运机与铲运机

第一节 ZYX－5型内燃装运机

一、内燃装运机的结构及工作原理

二、废气净化

第二节 铲运机

一、铲运机的发展概况及特点

二、铲运机的基本结构及工作方式

三、铲运机的传动系统

四、铲运机的工作机构

五、铲运机的动力源——柴油机

六、铲运机的液力变矩器和超越离合器

七、铲运机的变速器

八、铲运机的传动轴

九、铲运机的驱动桥

十、铲运机的制动系统

十一、铲运机的转向系统

第四章 抓岩机

第一节 靠壁式抓岩机

一、靠壁式抓岩机的组成

二、抓岩机的主要结构

三、抓岩机的动作原理

第二节 中心回转式抓岩机

第三节 小型抓岩机

第三篇 提升、运输机械

第一章 提升机械

第一节 概述

一、勘探浅井提升系统

二、竖井普通罐笼提升系统（双罐笼提升系统）

三、斜井箕斗提升系统（双箕斗提升系统）

第二节 提升工作原理与矿井提升设备的运行理论基础

一、提升机提升工作原理

二、矿井提升设备的运行理论基础

第三节 提升机主要组成部分

一、缠绕式提升机主轴装置

二、制动装置

三、机械传动系统

四、监测和操纵装置

五、润滑系统

第四节 提升机的型号及结构特点

一、KJ型提升机

二、XKT型矿井提升机

三、JK型矿井提升机

第五节 提升机的选择计算

一、提升机主要参数的选择

二、最大静张力验算

第六节 提升容器、井架与天轮

一、矿井提升容器

二、井架与天轮

第七节 提升钢丝绳

一、钢丝绳的构造、分类与用途

二、钢丝绳的标记方法与技术性能

三、矿井提升钢丝绳的选择计算

第八节 QT－100型浅井提升机

一、适用范围及特点

二、主要技术设备及参数（规格）

三、构造及工作原理

四、安装步骤及注意事项

五、操作与维护保养

六、可能出现的故障及其处理方法

第二章 运输机械

第一节 概述

第二节 架线式电机车

一、电机车的供电系统

二、电机车的机械结构

三、电机车的电气设备

第三节 列车运行的力学原理

一、列车运行的基本方程式

二、列车运行的阻力

三、电机车的牵引力和制动力

第四节 蓄电池电机车

一、型号及类型

二、蓄电池电机车的结构

三、电气线路简介

四、蓄电池机车电瓶

第五节 CJ－12型内燃机车

一、机械结构及动作原理

二、CJ－12型机车限压调节器的工作原理

第六节 YS－25型梭式矿车

一、YS－25型梭式矿车的特点

二、YS－25型梭式矿车的结构与动作原理

第三章 电耙及耙装机

第一节 电耙设备

一、电耙绞车

二、耙斗

三、滑轮

四、钢绳

第二节 电耙的使用

一、电耙的耙运方式

二、电耙选择计算

三、电耙操作的注意事项

第三节 耙斗装岩机

第四篇 水泵与通风机

第一章 绪论

第一节 通风机和水泵在矿山生产中的作用及组成

一、矿井通风机的作用及其组成

二、泵在矿井排水中的作用及其组成

三、凿井排水

第二节 矿用涡轮机的工作原理及工作参数

一、通风机工作原理

二、离心式水泵工作原理

三、表征涡轮机工作状况的基本参数

第三节 管网压头特性及等积孔

一、排水设备的管网路特性曲线

二、矿井通风网路特性曲线

三、通风网路等积孔的概念

第二章 水泵和通风机的工作理论

第一节 离心式水泵及通风机的工作理论

一、离心式叶轮中流体运动的速度三角形分析

二、离心式涡轮机基本方程式

三、离心式涡轮机的理论特性

四、离心式涡轮机叶片出口角对压头分配的影响

五、离心式涡轮机（叶片数目有限时）的修正

第二节 涡轮机实际运转特性曲线

一、涡轮机的能量损失

二、涡轮机效率

三、涡轮机的实际运转特性曲线

第三节 矿用涡轮机运转的工况与工况区

第四节 轴流式通风机的工作理论

一、流体在轴流式叶轮中的运动及速度三角形

二、轴流式通风基本方程式

三、轴流式涡轮机理论压力特性

四、轴流式涡轮机实际压头一流量特性曲线及工况

第三章 涡轮机相似原理

第一节 相似条件

一、几何相似

二、运动相似——速度成比例

三、动力相似

第二节 比例定律

第三节 类型特性

第四节 比转数

第四章 矿用水泵

第一节 概述

一、对排水设备的要求

二、离心式水泵的分类

第二节 矿用水泵的构造

一、离心式泵主要部件

二、轴向推力及其平衡方法

第三节 矿用水泵的类型

一、单级悬臂式离心泵

二、多级单吸离心泵

三、深井泵

四、吊泵

第四节 离心式泵的编制、选型及配套

一、离心泵的型号编制与规格

二、离心泵的选择

三、离心泵的配套

四、附属设备

五、阀门

第五节 离心泵在管路上工作

一、汽蚀与吸水高度

二、允许吸上真空高度

三、启动与停止

四、泵正常工作的条件

五、离心式水泵的调节

第六节 离心泵联合工作

一、并联工作

二、串联工作

第七节 水泵性能测试及排水系统监测

一、水泵性能测试

二、矿井排水系统的性能测定

第五章 矿用通风机

第一节 概述

一、对通风机设备的要求

二、矿井通风方式

三、矿井通风系统

第二节 矿用通风机的分类与构造

一、离心式通风机

二、轴流式通风机

三、离心式和轴流式风机比较

第三节 通风机的型号编制及技术性能

一、通风机型号编制

二、通风机的技术性能附表

第四节 通风机在网路上工作

一、通风机在通风系统中的位置与其工作参数的关系

二、通风机的工况及工业利用区

三、启动和停止

四、矿山通风机的调节

第五节 通风机的联合作业

一、通风机并联作业

二、通风机串联作业

第六节 通风机的性能试验

一、测定原理

二、测定装置和仪表

三、测定方案

附 录

附表1BA型水泵性能表

附表2DK型水泵性能表

附表3D型水泵性能及配套电动机型号表

附表4BZ型单吸单级直联式离心泵技术规格

附表5Z－22（a）工作面潜水电泵

附表6J型深井泵性能表

附表7热轧无缝钢管（YB231－70）

附表8冷轧无缝钢管（YB231－70）

附表9水煤气输送管（YB234－63）

附表10排水管路各种局部管件阻力损失系数

附表114－72－11No16B型离心式通风机性能及附属设备规格表

附表124－72－11No21B型离心式通风机性能及附属设备规格表

附表13井巷掘进工程常用的轴流式通风机

附表14井巷掘进工程常用4－72－11、B4－72－11离心式通风机性能规格表

（二）

装载工作需要用各种装载机械来完成。

各种装载机械是地下巷道掘进和采场出矿的主要设备，其任务是将崩落的破碎矿岩装

入车辆，再由车辆经运输而去卸载，或直接由装载机械完成装、运、卸作业。前者称为装岩机，

后者称为装运机。

在国内，装岩机主要用于巷道掘进装岩，装运机主要用于采场出矿。

装岩机按装载方式不同，分为铲斗式和扒爪式两大类。

铲斗式装岩机用铲斗铲装岩石，按铲斗卸载方式不同，又分为后翻和前端式两类。

后翻式铲斗装岩机是平巷掘进最常用的装岩设备，今后，随着前端式铲斗装岩机和扒爪

装岩机的使用和推广，其应用范围将会缩小。但在一段较长的时间内，它仍将是小断面平巷

掘进的主要装岩设备之一。

前端式铲斗装岩机由于生产率高和卸载准确，今后将成为大断面巷道掘进和采场出矿

的主要设备之一。

扒爪装岩机是用扒爪来装载岩石的。按扒取方式不同，分为立爪式和蟹爪式两类。它们

的共同特点是连续作业，生产率高，在我国已获得使用，并取得较好的效果，今后将成为巷道

掘进的主要装岩设备之一。

装运机是一种集装、运、卸为一体的联合设备，具有生产率高和机动性强等优点，它是实

现地下无轨开采的主要设备。装运机按运矿方式不同，分为车箱式装运机（装运机）和铲斗式

装运机（铲运机）两大类。铲运机结构简单，生产率高，机动灵活，今后将成为采场出矿和巷道

掘进的主要设备之一。

转载机械是巷道掘进装岩的主要配套设备之一，它可使装岩机连续作业而不必为等待

矿车而中断装岩。大容量的梭式矿车已在国内矿山使用。

振动放矿机是一种新型出矿设备，它把间断的重力自溜放矿，过渡到连续的强制放矿，

它对于强化矿床开采起了良好的作用。

无轨装运设备和振动放矿机的使用，将导致矿床地下开采工艺发生重大变革。

地下装载机械总的趋势是向以柴油机为动力，液压传动和轮胎自行的方向发展。

（三）

矿井提升工作需要用提升设备来完成。提升设备主要用提升容器、提升钢丝绳、提升机

（通常称卷扬机）、井架和天轮以及装卸载附属装置等构成一个完整的提升系统，实现提升矿

石、废石、升降人员、下放材料、工具和设备等任务。可见，矿井提升设备是矿井运输中的咽喉

设备，是联系地面和井下的纽带。矿井提升设备要求配有良好的控制设备和保护装置。

早在公元前1100年左右，我国就用辘轳提取重物。辘轳是现代提升机的雏型。解放前

我国不能制造提升机，现在，不仅能批量生产近现代化的各类提升机，而且实现了提升机产

品系列化、通用化和标准化。

目前，国外的矿井提升机向着体积小、重量轻、提升能力大、安全可靠和自动化程度高的

方向发展

（四）

巷道运输是将由采矿场和巷道掘进中爆破下的矿岩，经坑内巷道运输到地面的重要环

节之一，并把地面材料设备运到工作地点以及运送工作人员。可见，巷道运输是采掘生产中

不可或缺的环节。

坑内运输有：机车运输——包括架线式电机车运输、蓄电池式电机车运输、柴油机车运

输；自行运输——一包括自行有轨矿车运输、自行无轨运输；绳索运输——包括无极绳运输、有

极绳运输（串车运输、箕斗运输、电耙运输）；自重运输——包括溜槽、溜井运输、矿车自溜运

输；重力卷扬运输；胶带运输；水力运输。

在选择运输方式和设备时必须慎重考虑：既能保证满足回采强度和巷道掘进速度需要，

形成持续高产的能力，以适当前和远景货流量的需要；又能使运输设备调度灵活，控制简单，

管理方便，保证运输设备和运输系统效率高，消耗劳动量少，动力和材料消耗也低的良好经

济效益。

矿井运输设备的选定是与运输距离、运载量、货物种类、矿岩性质、采矿方法、围岩稳定

程度以及服务年限等因素有关。

目前，我国巷道运输主要是轨道运输，只有少数矿山采用无轨运输。而平巷轨道运输的

主要形式是架线式凸轮控制器操纵的直流电机车。今后，可控硅无触点脉冲调速直流电机车

将得到推广，可控硅变频调速交流电机车也将得到使用。

斜巷轨道运输主要形式是钢绳绞车牵引，有的用箕斗提升，有的用串车运输，这取决于

斜巷的倾角。

在国外，某些轨道运输的矿山，对主要运输系统已实行遥控，并正向全面自动化发展。

（五）

在矿山地下进行巷道掘进或采矿作业时，有大量的有害气体排放出来；有的矿山还有易

于引起爆炸的物质，这对于井下工作人员和矿井安全带来极大威胁。为了保证井下劳动者有

一个安全、可靠和良好的作业环境，必须向井下输送足够数量的新鲜空气，以排除有害有毒

气体和飞扬的矿尘。矿井通风设备就是执行这项任务的。

对一个矿山而言，主通风机是主要生产设备之一，它消耗动力甚大。

在选择通风机时应与通风系统相匹配，通风装置应有必要的调节措施，尽量避免供应多

余的风量以提高通风机运转效率。