1、 采矿业指对固体（如煤和矿物） 、液体（如原油）或气体（如天然气）等自然产生的矿物的采掘。包括地下或地上采掘、矿井的运行，以及一般在矿址或矿址附近从事的旨在加工原材料的所有辅助性工作，例如碾磨、选矿和处理，均属本类活动。还包括使原料得以销售所需的准备工作。但不包括水的蓄集、净化和分配，以及地质勘查、建筑工程活动。NO.1 风动圆片采煤机第一台风动圆片采煤机是由英国工程师沃克设计的，约于1868年制造成功；19世纪80年代，美国有数百口油井用蒸汽为动力的冲击钻钻凿成功；1907年，又用牙轮钻机钻凿油井和天然气井，并从1937年起，将它用于露天矿钻进。NO.2 钻孔机械它与风动凿岩机相比，具有钻进
2、速度 高、动力消耗低、噪声小等优点，20世纪70年代以来 发展很快，在大型石方明挖与洞挖工程中与各种凿岩 台车相配套，得到越来越广泛的应用。电动凿岩机以电动机驱动，使钎杆冲击与回旋， 完成钻孔作业。它在可靠性、耐久性、安全性及使用维 修方面不如风动凿岩机，在水利水电工程中采用不多。 内然凿岩机以汽油发动机、压气机、凿岩机组成 一体的手持式凿岩工具，适用于无电源和无压缩空气 的施工场所。 凿岩台车可分为掘进台车和露天凿岩台车等两 类。 掘进台车也称多臂钻车.主要用于地下岩石洞 室掘进时钻凿炮孔和锚杆孔等孔眼。由台车底盘、钻 份、推进器、风动或液压凿岩机和操纵系统等组成。钻 孔孔径50一150 m
3、m ，孔深2030m。掘进台车按行走 装 t 可分为轮胎式、轨轮式和履带式 3种。每个台车可 配 t 多台钻臂和凿岩机.根据开挖断面的大小来选择 不同等级的钻嘴与臂数，并配以相同等级的凿岩机。 尽天凿岩台车主要用于礴天石方开挖和露天矿 开采时钻凿炮孔等孔眼.一般由台车底盘、钻臂、推进 器、凿岩机和操纵系统等组成。按行走装里可分为轮胎 式和展带式两种.台车的钻有一般均为单臂。凿岩机可 以配用风动导轨式凿岩机或液压凿岩机。 钻孔机有潜孔钻机、冲击钻机、地质钻机、反井 钻机等数种. EuEEuENO.3 挖掘机械利用铲斗挖掘土壤或矿石的机械。分两类：(1)单斗挖掘机。装有一个铲斗，挖掘力大，能采挖硬
4、土和矿石。(2)多斗挖掘机。在转轮或链条上装有若干铲斗，转 轮或链条运转时，进行连续作业。生产率高，开挖面平整光洁，适用于开挖较软的土壤。NO.4 装卸机械早期，人们一般用各种起重机和输送机来完成装卸工作。随着装卸作业量的不断增大，逐渐出现了能自行取物的装卸机械。19世纪初，出现了单斗装载机。19世纪中叶出现了装有履带运行装置的无轨式装卸机械。20世纪20年代出现了翻车机和蟹耙式装载机。第二次世界大战后，集装箱运输得到发展，陆续出现了集装箱运载桥和集装箱龙门起重机。起升车辆在装卸工作中起着日益重要的作用。尽管如此，在一些装卸作业量不大的地方仍然使用起重机或输送机来完成装卸工作。从这一点上说，要
5、把装卸机械与起重机、输送机和搬运车辆截然分开是很困难的。装卸机械按装卸的物料不同可分为散状物料装卸机械和成件物品装卸机械。按结构型式又可分为固定式和运行式两类，运行式的又分有轨式和无轨式两种。散料装卸机械 散料装卸机械有车辆用和船舶用之分，包括装载机、装车（船）机、卸车（船）机、斗轮堆取料机等。NO.5 掘进机械在岩层中掘进平巷的作业。17世纪以前，岩巷主要靠手工挖掘，随后用人工凿眼、黑火药爆破、人力装岩和木棚支护，掘进速度有所提高。19世纪后期，欧洲出现了手持式凿岩机、矿用炸药与起爆器材，凿岩爆破法便发展成现代岩巷掘进的主要手段。现代已经采用机械破岩和出碴同时作业的联合掘进机掘进法，掘进速度
6、有较大的提高。岩巷掘进作业方式有：掘进与支护平行作业；掘进与支护单行作业。岩巷掘进一般采用一次成巷，即掘进、支护、水沟三项工序一次作成。有可能时铺轨工程也应同时完成。凿岩爆破掘进法 主要作业是凿岩、爆破和装岩运输。岩层不够稳定时，还需进行支护。NO.6 凿岩机凿岩机用于在中硬以上的岩石中钻凿直径为 20100毫米深度在20米以内的炮孔。按其动力不同可分为风动内燃液压和电力凿岩机其中风动凿岩机应用最广。NO.7 露天钻机露天钻机按破碎矿岩的工作机构不同 分为钢绳冲击钻机 潜孔钻机牙轮钻机和旋转钻机。钢绳冲击钻机因效率低已逐渐被其它钻机代替。潜孔钻机用钻杆带动风动冲击器和钻头一起旋转利用风动冲击器
7、的活塞冲击钻头破碎矿岩 通常用在中小型矿山中钻直径 80250毫米的炮孔。牙轮钻机用牙轮钻头的辗压作用来破碎矿岩适于在硬矿岩上钻直径150440毫米的孔它具有效率高劳动强度小的优点 在大中型露天金属矿中得到广泛应用。潜孔 (或牙轮)钻机由冲击器(或钻头) 回转机构提升机构加压装置行走机构排渣系统钻架和钻杆组成。旋转钻机只适于钻较软的矿岩和煤。NO.8 井下钻机井下钻机钻凿孔径小于 150毫米的井下炮孔时 除应用凿岩机外还可应用 80150毫米的小直径潜孔钻。在煤或较软矿岩中钻直径70毫米以下的炮孔时一般用电力钻或风钻 由电动机(或气动马达)带动钻杆钻孔 钻出的岩( 煤)屑经钻杆上的螺旋槽排出。
8、NO.9 隧洞掘进机能同时联合完成工作面的开挖和装碴作业，且能全断面连续推进。它由切割岩层的刀盘工作机构、斗轮式装碴机构、液力支撑和推进机构、连续转载机构和动力传动机构等组成。这些机构利用支撑液压缸能相对升降。走行机构有履带式和轨行式两种。工作原理 掘进机的刀盘工作机构是在隧洞全断面上切割岩层的滚刀盘，分平面滚刀盘和球面滚刀盘两种。盘上装有数十把滚刀，布置形式有同心转轴式、行星转轴式等多种。刀盘工作机构用挡板与其他部分隔开。挡板前设有喷雾装置、吸尘设备，用以除尘。挡板后方有驾驶室，内有隔声设备，以及液压操纵阀和激光导向设备，便于按隧道的设计轴线控制掘进机走向。掘进隧洞时，电动机驱动各个传动机构
9、，使工作机构的滚刀盘旋转，并由液压油缸将滚刀压向工作面岩壁。在轴向推进力作用下，所有滚刀的刀锋抵紧岩壁并不断滚动，此时岩石被刀锋的挤压力破碎，整个工作面岩壁被刻划出同心圈（或是内摆线）的沟槽和岩圈；同时，滚刀两侧的楔面挤紧沟槽所产生的侧向力将岩圈剪切碎裂。落下的石碴，由几个连续旋转的装碴铲斗轮流铲起，在转到最高位置时，卸入带式转载机的受料槽，再转载到轨道矿车，运出洞外。NO.10 采矿机器人采矿业是一种劳动条件相当恶劣的生产行业，其主要表现为振动、粉尘、煤尘、瓦斯、冒顶等不安全因素。这些不安全因素极大地威胁井下工人的安全。因此，采矿业迫切要求开发各种不同用途的机器人以取代人类从事的各种有毒，有
10、害及危险环境下的工作。此外，采掘工艺一般比较复杂，这种复杂工作很难用一般的自动化机械完成，采用带有一定智能并且具有相当灵活度的机器人是目前最理想的方法。根据井下作业的特殊条件和特点，机器人的应用主要有以下几个方面：1，特殊煤层采掘机器人。目前，一般都用综合机械化采煤机采煤，但对于薄煤层这样一类的特殊情况，运用综合机械化采煤机采煤就很不方便，有时甚至是不可能的。如果用人去采，作业又十分艰苦和危险，但是如果舍弃不用，又造成资源的极大浪费。因此，采用遥控机器人进行特殊煤层的采掘是最佳的方法。这种采掘机器人应该能拿起各种工具，比如高速转机，电动机和其它采爆器械等，并且能操作这些工具。这种机器人的肩部应
11、装有强光源和视觉传感器，这样能及时将采区前方的情况传送给操作人员。2，凿岩机器人。这种机器人可以利用传感器来确定巷道的上缘，这样就可以自动瞄准巷道缝，然后把钻头按规定的间隔布置好，钻孔过程用微机控制，随时根据岩石硬度调整钻头的转速和力的大小以及钻孔的形状，这样可以大大提高生产率，人只要在安全的地方监视整个过程的作业过程就行了。3，井下喷浆机器人。井下喷浆作业是一项很繁重并且危害人体健康的作业，目前这种作业主要由人操作机械装置来完成，这种方法的缺陷很多。采用喷浆机器人不仅可以提高喷涂质量，也可以将人从恶劣和繁重的作业环境中解放出来。4，瓦斯、地压检测机器人。瓦斯和冲击地压是井下作业中的两个不安全的自然因素，一旦发生突然事故，是相当危险和严重的。但瓦斯和冲击地压在形成突发事故之前，都会表现出种种迹象，如岩石破裂等。采用带有专用新型传感器的移动式机器人，连续监视采矿状态，以便及早发现事故突发的先兆，采取相应的预防措施。随着机器人研究的不断深入和发展，采矿机器人的应用领域会越来越宽，经济效益和社会效益也会越来越显著。
