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1、2000年第5期煤矿机电·63·文章编号:1001-0874(2000)05-0063-04煤及半煤岩巷道掘进设备技术发展概况与思考任葆锐,王虹(煤炭科学研究总院太原分院,山西太原030006)摘要:介绍国外煤及半煤岩巷道掘进设备的发展情况及发展趋势,概括说明我国煤及半煤岩巷道掘进设备的设计研究及使用,以及科学研究的最新成果,指出了研制及应用方面存在的主要问题,提出了近期发展的方向。关键词:煤及半煤岩;巷道掘进设备;发展趋势中图分类号:TD421.5文献标识码:A1引言钻机,使连续采煤机与锚杆钻车合二为一,到80年代末发展成掘装锚平行作业的新型设备。它较好地自
2、1870年世界上第一次实际使用带截齿旋转解决了掘进、装运和锚杆支护的平行作业,其不足是式执行机构(马克基里结构)的掘进设备,在英吉利只适应于煤巷掘进,机型庞大,适应范围小。海峡掘进白垩土石灰岩平峒1.6km以来,掘进机作生产掘进机的主要公司有奥地利阿尔卑尼公业法(即机械破碎法)成为巷道掘进工艺一次巨大技司、英国多斯科、安德森、艾姆科公司、德国扎尔吉术进步。然而,直到1947年第一台典型的悬臂式掘特、艾柯夫、保拉特、维斯特伐利亚公司、日本三井三进机F2在匈牙利诞生,各种型式的掘进机的大规模池公司和前苏联。目前已经形成完整的系列,主要研制工作,才在各国迅猛展开。有
3、奥地利的AM系列,德国的E、ET、STM系列,前煤及半煤岩巷道掘进主导设备的悬臂式部分断苏联ЛK、4ЛЛ、以KЛ系列以及日本的MRH系面掘进机(以下简称掘进机),已经经历了四代机列。型。目前已经进入了机电一体化时代。同时,以美国连续采煤机主要有美国久益公司的CM系列,和澳大利亚为代表的连续采煤机煤巷掘进,特别是朗—艾道公司的CM系列、杰弗利公司及英国BJD80年代末期投入运行的掘锚综合机组又为煤巷快公司;采掘锚机组主要有奥地利阿尔卑尼公司的速掘进开创了新的途径。目前世界上掘进机使用量ABM20型、ABM30型、美国久益公司的JSS型、英已经超过5000台,各主
4、要产煤国用掘进机掘进的巷国BJD公司的2480HP.BH型等。道已占采准巷道总长的40%～50%。我国掘进机经(2)技术水平及发展趋势过近30年的不懈努力,与国际先进水平相比仍有较英国、德国、前苏联等主要产煤国,掘进机已广大差距。本文根据我院多年从事掘进装备研究的体泛用于煤岩单轴抗压强度≤100MPa的采准巷道掘会,作一概略的回顾,提出粗浅的看法供参考。进,并扩大到岩巷掘进。据1996年资料表明,俄罗斯2国外概况及发展趋势综掘程度为48%,英国综掘程度达86%,德国因深部开采,巷道断面大,半煤岩比例大,岩石硬度高,限(1)掘进机产品概况制了掘进机的应用,使用掘
5、进机仅160台,综掘程度国外掘进机设备可分为两类:一类是欧洲国家为37%(1992年资料)。由于掘进机可靠性好,掘进普遍使用的掘进机,它适应范围广,但掘进、支护不机开机率(机组运转时间与规定生产时间之百分比)能平行作业,掘进效率低,开机率低;另一类是以美已达30%～50%。国和澳大利亚为代表的连续采煤机和掘锚综合机新型掘进机可截割硬度100MPa半煤巷和中等组,两者均可实现煤巷的快速掘进,开机率较高,掘硬度的岩巷。部分重型机不移位截割断面达35～进效率高,后者是在前者的基础上,在机上安装锚杆242m,可掘断面形状除拱形、梯形、矩形外,有的机·64·煤矿机电20
6、00年第5期器配掩护筒可掘圆形断面,多数机型能在纵向±16°期,掘进机得到了大量应用。其特征是:煤巷掘进机坡上可靠工作,横向倾斜一般可达8°。适应范围扩大,部分大断面机型有过断层、切割夹岩现在中型掘进机已日趋完善,其代表机型有英的能力,切割硬度60MPa以下,机重大部分在20～国多斯科公司的LH1300型,德国保拉特公司的40t左右。E200型、奥地利阿尔卑尼公司的AM75型、日本三第三代机型发展使用时期是从70年代末到80井三池公司的S220型等,其切割功率在132～年代末期,其特征是:半煤岩掘进机开始成熟,煤巷220kW、机重50～70t,经济切割岩石硬度
7、80MPa,掘进功能齐全,可靠性大幅度提高。重型机大批涌近期德国在研究开发切割功率达300kW、机重在现,机重50t左右。100t以上,经济切割硬度达100MPa的岩石掘进80年代后期至今,处于发展中的第四代机型特机。征为:重型机机重进一步增加,一般在70t以上,切部分机型截割速度已降至1m/s以下,截割牵割硬度100MPa以上,功能更加完善,采用高新技引速度采用负载反馈调节,以适应不同岩石硬度;术、计算机自控装置较成熟,掘进机正向岩巷进军。一些机型除设有后支撑外,还在履带前后安装了卡煤巷掘进出现了切割支护平行作业的掘锚综合机抓式液压支配扎脚机构,以便在切割岩
8、石时锚固定组,掘装锚平行作业,掘进速度
