矿山机械及其工作环境的特点

一、露天开采的机械

露天开采的矿山机械必须要能经受风吹、日晒、雨淋、高温和寒冷季的气候变化。露天开采的矿山机械绝大多数属于移动式，油箱容量相对较小，工作条件变化大，负荷变化大。 露天矿一般占地很大，机械的作业量自然也很大。
矿山机械多属重负荷、中低速传动，大多启动频繁，并经常承受冲击负荷。由于矿井空间有限，要求矿山机械的机构紧凑，体积小，因而轴承和齿轮承受的压力和负荷较大。
因上述情况，矿山机械往往是低速传动的大、重型设备。比如大型电铲，吊斗铲,一铲就是六、七十吨甚至百多吨。大型矿用电动轮装载车，其单车翻斗容量也在百吨左右。同时由于系露天作业，因此机械设备必须有很好的耐候性，防锈防腐蚀性，还要有较好的机动性。另外，大型机械维护保养比较困难，劳动强度大，所以这些机械必须坚固耐用。
以下就以露天铁矿的开采为例，介绍铁矿开采和加工及各环节所需的机械设备与设备选用的润滑油。
开采流程中重要的机施设备有；凿岩机俗称“凤镐”及钻机、电铲和吊斗铲、装载车辆。 凿岩机可分为电动和气动两种，电机轴承大多采用2#锂基脂，气动凿岩机由空压机提供动力，空压机由空气压縮机油润滑。通常采用DAB级压缩机油。自行式钻机其发动机用CH-4柴油机油、液压系统用HM抗磨液压油、冷却系统用防冻液、轴承用极压锂基脂、空压机用DAB压缩机油、钻杆用气动凿岩机油。
大型电铲  由柴油发电机提供电力带动电机驱动整机运作。其涉及的润滑部件较多，用的润滑油脂也各不相同。发动机使用CH-4级以上级别的柴油机油，电机以极压锂基脂润滑，履带驱动轮的齿轮箱和电机减速箱用GL-5车辆齿轮油，铲斗卷扬机轴承使用润滑脂，大齿轮采用开式齿轮油，冷却系统用防冻液、轴承用极压锂基脂、钢丝绳涂敷钢丝绳保护脂，行走传动部分用ATFⅢH自动传动液。吊斗铲的齿轮系采用重负荷工齿油，冷却系统用防冻液，开式齿轮用开式齿轮油或二硫化钼锂基脂。
电动轮装载车，其柴油发电机用CF-4柴油机油润滑，驱动轮电机轴承用极压锂基脂，翻斗液压系统采用HM抗磨液压油或HV低温液压油，其余车辆用油与CH-4相匹配。
矿石加工流程中主要机械设备有：振动给料机、矿石破碎机、震动筛、矿石磨细机、选煤机等。
振动给料机的作用是通过料架的振动将由皮带机送到料框上的矿物完全输入到破碎机或磨粉机中。电动机带动凸轮轴提供料架有规律的振动，因此凸轮轴的摩擦磨损比较严重，通常采用抗磨液压油或极压锂基脂润滑轴承、电机轴承则用2#锂基脂、减速箱使用CKD工业齿轮油。
矿石破碎机的作用是将大块的矿石破碎成10-30mm的石子。常用的有；液压圆锥式或颚式破碎机。以颚式破碎机为例：其主轴瓦用100#机械油或100HL液压油润滑，动颚轴承、连杆和电机轴承用锂基脂，推力板使用极压锂基脂。
矿石磨粉机（球磨机）是将已破碎的矿石子进一步磨成0.15-0.01mm的矿石粉料，备浮选烧结用。球磨机的主要润滑装置是传动用的开式齿轮，最好采用具有优良抗磨性能（PD值大于800Kg ,FZG齿轮试验大于11级）的专用润滑脂。
浮选即泡沫浮选:利用各种矿物表面性质的差异,从矿浆中借助于泡沫的浮力选分矿物的过程。铁矿浮选大多采用湿式磁选机；它是利用磁性将粉体中的铁粉选出的设备，在煤矿和有色矿中则被用于除铁作业。浮选机使用的润滑油品种较少，也较普通。

井下开采的机械设备由于矿井和巷道的空间有限,井下机械结构紧凑,体积相对较小,因此轴承和齿轮承受的压力和负荷较大。
井下机械多为移动式，自行移动要求高。井下煤矿煤尘及瓦斯气很难避免。井下施工空间有限，机械维护较地面困难。以下以煤矿的开采和加工为例，介绍煤矿开采和加工的各环节所需机械设备和设备润滑要求：
地下采煤设有采煤系统、掘进系统、通风系统、供电系统、排水系统、辅助运输系统和安全系统。采煤系统主要设备为采煤机、运送机械（轨道矿车）、支护设备（坑木、液压支架）和提升机。
掘进系统包括；主要设备有掘进机、支护设备和矸石运输车。通风系统；主要设备为大型鼓风机。排水系统；主要设备为各类抽水泵、潜水泵、排水管道。供电系统; 保证各类用电设备用电。大型煤矿有自备的变电站。辅助运输设备；提供人员和设备的输送。安全系统；消防及通排风设施。洗煤作业：在地面进行。
采煤工作面是地下采煤的工作场所，随着采石的进行，工作面不断向前推进。机械化采煤的工序：破煤、装煤、运煤、支护和控顶，能全部完成这五项工作的采煤机械称为综采机。其主要机械设备：采煤机、刮板输送机和自移式液压支架

采煤系统

1）采煤机分为锯削式、刨削式、钻削式、冲击式和铣削式等形式，是一个集机械、电气和液压为一体的大型复杂系统。采煤机用的润滑油主要有100-150#抗磨液压油（牵引液压系统），轴承大多采用锂基脂、钙钠基脂和钙基脂润滑。传动齿轮箱使用220-320#极压工业齿轮油。
2）刮板输送机     是一种有挠性牵引机构的连续机械。用于采煤工作面，将采煤机采下的原煤连续不断地运往装载机。要承受拉压、弯曲、冲击、摩擦和腐蚀等多种损坏。其中；刮板输送机驱动装置使用通用锂基脂或极压锂基脂，减速箱用重负荷工业齿轮油，液力耦合器用水乙二醇难燃液压油，电机轴承、链条和刮板用极压锂基脂或二硫化钼锂基脂。
3）液压支架（见图）
新型地下煤矿早已摒弃原木支撑护壁护顶的老工艺，采用更为安全，先进并能自行移动的金属液压支架大大提高了生产效率和人员的安全保障。液压支架的液压系统采用高水基型难燃液压液（水包油O/W型）。其特点是：
（1）井下有瓦斯（主要成分为甲烷）、煤尘存在。遇明火有爆炸危险。乳化液基本不燃，安全性好。
（2）液压支架管线长，接口难免泄漏，水包油型乳化液95%以上是水，经济性好。
（3）乳化液的黏度与水接近，井下温度大多恒定在20℃左右，此时乳化油液黏温性基础好。
（4）水包油型乳化液对钢、铁、铜有良好防腐性。
（5）水包油型乳化液有相对稳定性，对环境影响小。
（6）有良好的密封材料适应性。

1）掘进机  煤矿掘进和隧道挖掘都属于坑道作业。其施工机械有盾构、悬臂式掘进机等。我国大多采用悬臂式掘进机。它的润滑部位及使用的润滑油脂如下：截割减速器、行走减速器和油泵齿轮箱用重负荷工业齿轮油或全合成工业齿轮油。装载驱动装置、导向张紧装置用抗磨液压油（HM或HS)。油缸销轴、截割升降销轴、悬臂段、铲板升降销轴、行走减速链、论滑动轴承、回转台以及后支撑推销轴采用通用锂基脂或极压锂基脂。
2）液压支架支护其润滑同上。
3）矸石运输与煤材运输相同,以电力机车牵引为例:减速箱用中负荷齿轮油、气泵用100DAB压缩机油、车轮轴承用机车轮对脂。

通风系统

辅助运输系统

矿井提升机其主电机轴承用极压锂基脂、液压系统用难燃液压油、主减速箱用CKD工业齿轮油、齿轮联轴器用通用锂基脂、其他滚动轴承用通用锂基脂。

供电系统

大型煤矿有自备发电站输变电装置使用25#活45#变压器油。

安全系统

安全系统备有消防、通风和排水设施。

洗煤作业

煤炭加工、矸石处理、材料和设备运输等构成了矿井地面系统。其中筛分、破碎、选煤归结为选煤工艺。
筛分： 用带孔的筛子把颗粒大小不同的混合料分成各种粒级的作业。有干法和湿法两种，筛分机是主要设备。
破碎： 把大块物料粉碎成小颗粒的过程。目的是，适应下一工序精选的需要、去除煤中矸石、满足用户需要。
选煤： 利用煤矿石与其它物质不同的物化性质在选煤厂用机械方法去处混在原煤中的杂质并分成不同质量规格的产品。洗煤（选煤）主要设备是跳汰机。

重要的润滑部位有;闸门、减速器、轴瓦和链轮。分别使用抗水性好的润滑脂、极压工业齿轮油或二硫化钼锂基脂。