礦山機(jī)械及其工作環(huán)境的特點(diǎn)

一、露天開(kāi)采的機(jī)械

露天開(kāi)采的礦山機(jī)械必須要能經(jīng)受風(fēng)吹、日曬、雨淋、高溫和寒冷季的氣候變化。露天開(kāi)采的礦山機(jī)械絕大多數(shù)屬于移動(dòng)式，油箱容量相對(duì)較小，工作條件變化大，負(fù)荷變化大。 露天礦一般占地很大，機(jī)械的作業(yè)量自然也很大。
礦山機(jī)械多屬重負(fù)荷、中低速傳動(dòng)，大多啟動(dòng)頻繁，并經(jīng)常承受沖擊負(fù)荷。由于礦井空間有限，要求礦山機(jī)械的機(jī)構(gòu)緊湊，體積小，因而軸承和齒輪承受的壓力和負(fù)荷較大。
因上述情況，礦山機(jī)械往往是低速傳動(dòng)的大、重型設(shè)備。比如大型電鏟，吊斗鏟,一鏟就是六、七十噸甚至百多噸。大型礦用電動(dòng)輪裝載車(chē)，其單車(chē)翻斗容量也在百?lài)嵶笥?。同時(shí)由于系露天作業(yè)，因此機(jī)械設(shè)備必須有很好的耐候性，防銹防腐蝕性，還要有較好的機(jī)動(dòng)性。另外，大型機(jī)械維護(hù)保養(yǎng)比較困難，勞動(dòng)強(qiáng)度大，所以這些機(jī)械必須堅(jiān)固耐用。
以下就以露天鐵礦的開(kāi)采為例，介紹鐵礦開(kāi)采和加工及各環(huán)節(jié)所需的機(jī)械設(shè)備與設(shè)備選用的潤(rùn)滑油。
開(kāi)采流程中重要的機(jī)施設(shè)備有；鑿巖機(jī)俗稱(chēng)“鳳鎬”及鉆機(jī)、電鏟和吊斗鏟、裝載車(chē)輛。 鑿巖機(jī)可分為電動(dòng)和氣動(dòng)兩種，電機(jī)軸承大多采用2#鋰基脂，氣動(dòng)鑿巖機(jī)由空壓機(jī)提供動(dòng)力，空壓機(jī)由空氣壓縮機(jī)油潤(rùn)滑。通常采用DAB級(jí)壓縮機(jī)油。自行式鉆機(jī)其發(fā)動(dòng)機(jī)用CH-4柴油機(jī)油、液壓系統(tǒng)用HM抗磨液壓油、冷卻系統(tǒng)用防凍液、軸承用極壓鋰基脂、空壓機(jī)用DAB壓縮機(jī)油、鉆桿用氣動(dòng)鑿巖機(jī)油。
大型電鏟  由柴油發(fā)電機(jī)提供電力帶動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)整機(jī)運(yùn)作。其涉及的潤(rùn)滑部件較多，用的潤(rùn)滑油脂也各不相同。發(fā)動(dòng)機(jī)使用CH-4級(jí)以上級(jí)別的柴油機(jī)油，電機(jī)以極壓鋰基脂潤(rùn)滑，履帶驅(qū)動(dòng)輪的齒輪箱和電機(jī)減速箱用GL-5車(chē)輛齒輪油，鏟斗卷?yè)P(yáng)機(jī)軸承使用潤(rùn)滑脂，大齒輪采用開(kāi)式齒輪油，冷卻系統(tǒng)用防凍液、軸承用極壓鋰基脂、鋼絲繩涂敷鋼絲繩保護(hù)脂，行走傳動(dòng)部分用ATFⅢH自動(dòng)傳動(dòng)液。吊斗鏟的齒輪系采用重負(fù)荷工齒油，冷卻系統(tǒng)用防凍液，開(kāi)式齒輪用開(kāi)式齒輪油或二硫化鉬鋰基脂。
電動(dòng)輪裝載車(chē)，其柴油發(fā)電機(jī)用CF-4柴油機(jī)油潤(rùn)滑，驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)軸承用極壓鋰基脂，翻斗液壓系統(tǒng)采用HM抗磨液壓油或HV低溫液壓油，其余車(chē)輛用油與CH-4相匹配。
礦石加工流程中主要機(jī)械設(shè)備有：振動(dòng)給料機(jī)、礦石破碎機(jī)、震動(dòng)篩、礦石磨細(xì)機(jī)、選煤機(jī)等。
振動(dòng)給料機(jī)的作用是通過(guò)料架的振動(dòng)將由皮帶機(jī)送到料框上的礦物完全輸入到破碎機(jī)或磨粉機(jī)中。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)凸輪軸提供料架有規(guī)律的振動(dòng)，因此凸輪軸的摩擦磨損比較嚴(yán)重，通常采用抗磨液壓油或極壓鋰基脂潤(rùn)滑軸承、電機(jī)軸承則用2#鋰基脂、減速箱使用CKD工業(yè)齒輪油。
礦石破碎機(jī)的作用是將大塊的礦石破碎成10-30mm的石子。常用的有；液壓圓錐式或顎式破碎機(jī)。以顎式破碎機(jī)為例：其主軸瓦用100#機(jī)械油或100HL液壓油潤(rùn)滑，動(dòng)顎軸承、連桿和電機(jī)軸承用鋰基脂，推力板使用極壓鋰基脂。
礦石磨粉機(jī)（球磨機(jī)）是將已破碎的礦石子進(jìn)一步磨成0.15-0.01mm的礦石粉料，備浮選燒結(jié)用。球磨機(jī)的主要潤(rùn)滑裝置是傳動(dòng)用的開(kāi)式齒輪，最好采用具有優(yōu)良抗磨性能（PD值大于800Kg ,FZG齒輪試驗(yàn)大于11級(jí)）的專(zhuān)用潤(rùn)滑脂。
浮選即泡沫浮選:利用各種礦物表面性質(zhì)的差異,從礦漿中借助于泡沫的浮力選分礦物的過(guò)程。鐵礦浮選大多采用濕式磁選機(jī)；它是利用磁性將粉體中的鐵粉選出的設(shè)備，在煤礦和有色礦中則被用于除鐵作業(yè)。浮選機(jī)使用的潤(rùn)滑油品種較少，也較普通。

井下開(kāi)采的機(jī)械設(shè)備由于礦井和巷道的空間有限,井下機(jī)械結(jié)構(gòu)緊湊,體積相對(duì)較小,因此軸承和齒輪承受的壓力和負(fù)荷較大。
井下機(jī)械多為移動(dòng)式，自行移動(dòng)要求高。井下煤礦煤塵及瓦斯氣很難避免。井下施工空間有限，機(jī)械維護(hù)較地面困難。以下以煤礦的開(kāi)采和加工為例，介紹煤礦開(kāi)采和加工的各環(huán)節(jié)所需機(jī)械設(shè)備和設(shè)備潤(rùn)滑要求：
地下采煤設(shè)有采煤系統(tǒng)、掘進(jìn)系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、輔助運(yùn)輸系統(tǒng)和安全系統(tǒng)。采煤系統(tǒng)主要設(shè)備為采煤機(jī)、運(yùn)送機(jī)械（軌道礦車(chē)）、支護(hù)設(shè)備（坑木、液壓支架）和提升機(jī)。
掘進(jìn)系統(tǒng)包括；主要設(shè)備有掘進(jìn)機(jī)、支護(hù)設(shè)備和矸石運(yùn)輸車(chē)。通風(fēng)系統(tǒng)；主要設(shè)備為大型鼓風(fēng)機(jī)。排水系統(tǒng)；主要設(shè)備為各類(lèi)抽水泵、潛水泵、排水管道。供電系統(tǒng); 保證各類(lèi)用電設(shè)備用電。大型煤礦有自備的變電站。輔助運(yùn)輸設(shè)備；提供人員和設(shè)備的輸送。安全系統(tǒng)；消防及通排風(fēng)設(shè)施。洗煤作業(yè)：在地面進(jìn)行。
采煤工作面是地下采煤的工作場(chǎng)所，隨著采石的進(jìn)行，工作面不斷向前推進(jìn)。機(jī)械化采煤的工序：破煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)和控頂，能全部完成這五項(xiàng)工作的采煤機(jī)械稱(chēng)為綜采機(jī)。其主要機(jī)械設(shè)備：采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)和自移式液壓支架

采煤系統(tǒng)

1）采煤機(jī)分為鋸削式、刨削式、鉆削式、沖擊式和銑削式等形式，是一個(gè)集機(jī)械、電氣和液壓為一體的大型復(fù)雜系統(tǒng)。采煤機(jī)用的潤(rùn)滑油主要有100-150#抗磨液壓油（牽引液壓系統(tǒng)），軸承大多采用鋰基脂、鈣鈉基脂和鈣基脂潤(rùn)滑。傳動(dòng)齒輪箱使用220-320#極壓工業(yè)齒輪油。
2）刮板輸送機(jī)     是一種有撓性牽引機(jī)構(gòu)的連續(xù)機(jī)械。用于采煤工作面，將采煤機(jī)采下的原煤連續(xù)不斷地運(yùn)往裝載機(jī)。要承受拉壓、彎曲、沖擊、摩擦和腐蝕等多種損壞。其中；刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置使用通用鋰基脂或極壓鋰基脂，減速箱用重負(fù)荷工業(yè)齒輪油，液力耦合器用水乙二醇難燃液壓油，電機(jī)軸承、鏈條和刮板用極壓鋰基脂或二硫化鉬鋰基脂。
3）液壓支架（見(jiàn)圖）
新型地下煤礦早已摒棄原木支撐護(hù)壁護(hù)頂?shù)睦瞎に?，采用更為安全，先進(jìn)并能自行移動(dòng)的金屬液壓支架大大提高了生產(chǎn)效率和人員的安全保障。液壓支架的液壓系統(tǒng)采用高水基型難燃液壓液（水包油O/W型）。其特點(diǎn)是：
（1）井下有瓦斯（主要成分為甲烷）、煤塵存在。遇明火有爆炸危險(xiǎn)。乳化液基本不燃，安全性好。
（2）液壓支架管線長(zhǎng)，接口難免泄漏，水包油型乳化液95%以上是水，經(jīng)濟(jì)性好。
（3）乳化液的黏度與水接近，井下溫度大多恒定在20℃左右，此時(shí)乳化油液黏溫性基礎(chǔ)好。
（4）水包油型乳化液對(duì)鋼、鐵、銅有良好防腐性。
（5）水包油型乳化液有相對(duì)穩(wěn)定性，對(duì)環(huán)境影響小。
（6）有良好的密封材料適應(yīng)性。

1）掘進(jìn)機(jī)  煤礦掘進(jìn)和隧道挖掘都屬于坑道作業(yè)。其施工機(jī)械有盾構(gòu)、懸臂式掘進(jìn)機(jī)等。我國(guó)大多采用懸臂式掘進(jìn)機(jī)。它的潤(rùn)滑部位及使用的潤(rùn)滑油脂如下：截割減速器、行走減速器和油泵齒輪箱用重負(fù)荷工業(yè)齒輪油或全合成工業(yè)齒輪油。裝載驅(qū)動(dòng)裝置、導(dǎo)向張緊裝置用抗磨液壓油（HM或HS)。油缸銷(xiāo)軸、截割升降銷(xiāo)軸、懸臂段、鏟板升降銷(xiāo)軸、行走減速鏈、論滑動(dòng)軸承、回轉(zhuǎn)臺(tái)以及后支撐推銷(xiāo)軸采用通用鋰基脂或極壓鋰基脂。
2）液壓支架支護(hù)其潤(rùn)滑同上。
3）矸石運(yùn)輸與煤材運(yùn)輸相同,以電力機(jī)車(chē)牽引為例:減速箱用中負(fù)荷齒輪油、氣泵用100DAB壓縮機(jī)油、車(chē)輪軸承用機(jī)車(chē)輪對(duì)脂。

通風(fēng)系統(tǒng)

輔助運(yùn)輸系統(tǒng)

礦井提升機(jī)其主電機(jī)軸承用極壓鋰基脂、液壓系統(tǒng)用難燃液壓油、主減速箱用CKD工業(yè)齒輪油、齒輪聯(lián)軸器用通用鋰基脂、其他滾動(dòng)軸承用通用鋰基脂。

供電系統(tǒng)

大型煤礦有自備發(fā)電站輸變電裝置使用25#活45#變壓器油。

安全系統(tǒng)

安全系統(tǒng)備有消防、通風(fēng)和排水設(shè)施。

洗煤作業(yè)

煤炭加工、矸石處理、材料和設(shè)備運(yùn)輸?shù)葮?gòu)成了礦井地面系統(tǒng)。其中篩分、破碎、選煤歸結(jié)為選煤工藝。
篩分： 用帶孔的篩子把顆粒大小不同的混合料分成各種粒級(jí)的作業(yè)。有干法和濕法兩種，篩分機(jī)是主要設(shè)備。
破碎： 把大塊物料粉碎成小顆粒的過(guò)程。目的是，適應(yīng)下一工序精選的需要、去除煤中矸石、滿(mǎn)足用戶(hù)需要。
選煤： 利用煤礦石與其它物質(zhì)不同的物化性質(zhì)在選煤廠用機(jī)械方法去處混在原煤中的雜質(zhì)并分成不同質(zhì)量規(guī)格的產(chǎn)品。洗煤（選煤）主要設(shè)備是跳汰機(jī)。

重要的潤(rùn)滑部位有;閘門(mén)、減速器、軸瓦和鏈輪。分別使用抗水性好的潤(rùn)滑脂、極壓工業(yè)齒輪油或二硫化鉬鋰基脂。