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1、我国悬臂式掘进机的发展分析内容:悬臂式掘进机(又称部分断面掘进机)广泛用于矿山井下巷道掘进、交通和水下隧道掘进以及其他工程的洞穴开掘。本文介绍了国内与国外掘进机的应用以及其发展现状,并阐述了悬臂式掘进机技术的最新发展趋势。 关键词:悬臂式;掘进机;现状;发展趋势 :TD421.5 :A 一、我国掘进机技术的概述与发展现状 悬臂式巷道掘进机具有掘进速度快,巷道成形好,便于与其它设备配套组成综掘作业线以及成本较为合理等优点,因而应用广泛。近年来掘进机不仅广泛用于煤及软岩巷道的掘进,在中等硬度的半煤岩巷道掘进中也获得良好的技
2、术经济效果。在全国煤矿中,巷道掘进量年均600万米,其中机掘约占400万米。金属矿、化工矿山巷道掘进量年均100万米,机掘量为零。到2025年,约有13000-18000万米的掘进工程量。1962年,我国正式开始掘进机的研制工作,最初是仿前苏联产品,机身轻,功率小,性能差,未广泛应用。20世纪60年代初期到70年代末,这一阶段主要是以引进国外掘进机为主,20世纪70年代末到80年代末,我国与国外合作生产了几种悬臂式掘进机并逐步地实现了国产化,其后,国产掘进机研制步伐也在加快,我国自行设计制造了几种悬臂式掘进机。由20世纪80年代末至今,
3、重型机型大批出现,悬臂式掘进机的设计与制造水平已相当先进,可以根据矿井生产的不同要求实现部分个性化设计。 目前,我国悬臂掘进机取得的成绩主要有:(1)相继开发出三种重型掘进机,它们是EB32160型,EBJ2160H型和EBH2132型,其中EBJ2160型掘进机获国家科技进步二等奖,它的研制成功使我国的掘进机研究与制造水平迈上了一个新台阶,标志着我国掘进机研制开发水平进入国际先进行列,使国产掘进机可截割抗压强度80MPa的岩石,使用范围不断扩大,目前已推广到铁路、公路、水利建设等部门,并出口俄罗斯。(2)完成了硬岩截齿的研究,研制出
4、“三高”硬质合金刀头和新的截齿制造工艺,使我国的硬岩截齿达到国际先进水平。(3)对高压水射流辅助截割技术和惯性冲击辅助截割技术进行了探索和尝试,并研制成功了ELMB275C型振动式掘进机,现已批量生产。(4)将可编程控制器(PLC)成功应用到部分掘进机电控系统中,在电控系统的保护插件及故障诊断等方面取得了一定的成绩。 二、我国掘进机研制存在的主要问题 虽然我国掘进机发展速度很快,并且技术成熟,但随着煤矿生产工艺的改进,高产、高效矿井的建设,它已不能满足需要,主要表现在以下几方面:(1)锚杆支护的成功推广应用提高了巷道支护的可
5、靠性,目前存在掘进、支护不能同步作业,据统计,巷道支护约占用40%-50%的掘进作业时间,这就使得掘进机的开机率大大降低。不能有效提高掘进速度。(2)现有机型偏向于中、重型,虽然有些掘进机实现了矮型化设计,但整体尺寸仍不能有效缩减,对低矮巷道的适应性还较差。(3)内喷雾除尘系统使用的可靠性和适应性较差,而外置机载除尘系统还比较困难。(4)使用元部件的可靠性还不高,不能适应截割硬煤岩产生的震动及井下恶劣的工作条件。(5)对于提高截割效率方面的设计和设备配套还不完善。(6)电子元器件的选型面窄、电子保护插件的可靠性不高。电控技术还不能适应通
6、用性、灵活性、可扩展性、准确性及响应速度快速的需要。 尽管我国掘进机研制工作起步并不晚,可是在发展过程中,现有产品与国际相比尚有很大差距。性能、规格相近的机型与国外相比晚8-20年,机掘巷道比重与国外平均差近20年,制造总数和装机综合技术水平仅相当于英国、德国、奥地利20世纪80年代的水平。 三、掘进机的发展趋势分析 (一)智能化、自动化。配置激光导向系统、计算机断面控制系统和遥控系统,以降低对操作人员的反应要求,提高生产效率和生产能力。 (二)掘、钻、锚一体化。研制集掘、钻、锚为一体的采掘锚综合机组,以实现快速掘进的同
7、时又能打眼安装锚杆,支护顶板、侧帮,实现掘进、支护平行作业,解决掘进机利用率低的问题。因此,掘、钻、锚一体化是实现巷道快速掘进,满足高产、高效工作面发展需要的重要技术途径。 (三)重型化、大功率。随着采煤机械化程度的提高和巷道断面的不断扩大,掘进机面对越来越硬和研磨性更强的岩石,单向抗压强度超过170MPa。因此,开发研制高功率、大质量的重型硬岩掘进机尤为迫切。目前,国外许多重型掘进机截割功率达到200-300k].徐州:中国矿业大学出版社,1999 [2]巴塞尔.掘进机[M].赵殿明.北京:煤炭工业出版社,1980 [3]掘进机
8、械化成套设备选型手册编委会.掘进机械化成套设备选型手册[M].北京:煤炭工业出版社,1990
