部分断面掘进机的总体和行走机构设计课件

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1、第一章概述1.1国内外悬臂式掘进机发展历史和现状1.1.1国外悬臂式掘进机发展历史和现状19世纪70年代，英国为修建海底隧道，生产制造了第一台掘进机，美国在20世纪30年代开发了悬臂式掘进机，并把此项技术应用于采矿业，此后英、德、日等十几个国家相继投入了大量的人力、物力、财力用于掘进机技术的开发和研制，经过多年的不懈努力，现有20多家公司，先后研制了近百种机型。各国早期研制的悬臂式掘进机都是以煤巷为作业对象。中期产品主要是用于截割各种煤岩的中型掘进机，机重一般在25t左右。可截割岩石硬度系数f≤6、截割功率为50～100kW。有代表性的机

2、型有英国的MKⅡA-2400型、奥地利的AM-50型、日本的S1O0型掘进机。近期产品是主要以中硬岩和工程隧道为作业对象的重型、全岩巷道掘进机和掘锚机组，机重多在40～100t，部分机型机重超过100t。可截割岩石硬度系数：纵轴可达f=8～lO，横轴可达f=10～14，截割功率为150～300kW。比较有代表性的机型有英国的LH-1300、LH-1400；奥地利的AM75、ATM105、AHM105和日本的S200、S220、S300、S350等机型以及奥钢联的掘锚机组等。目前，也有把连续采煤机代替掘进机作为巷道掘进的，它主要针对半煤岩巷

3、道和软岩巷道的掘进，截割硬度f≤6。1.1.2国内悬臂式掘进机发展历史和现状我国的悬臂式掘进机的发展主要经历了三个阶段。第一阶段：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，也定型生产了几种机型，在引进的同时进行消化、吸收，为我国悬臂式掘进机的第二阶段的发展打下了良好的技术基础。这一阶段掘进机的主要特点是：使用范围越来越广，切割能力逐步提高，有切割夹岩和过断层的能力。第二阶段：70年代末到80年代末，这一阶段，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，其典型的代表是与奥地利、日本合作生产的AM50型及S1

4、00型，其后，我国自行设计制造了几种悬臂式掘进机，其典型代表是EMA-30型及EBJ-100型。这一阶段悬臂式掘进机的特点是：可靠性较高，已能适应我国煤巷掘进的需要；半煤岩巷的掘进技术已达到相当的水平；出现了重型机。第三阶段：由80年代末至今，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，这一阶段的代表机型较多，主要有EBJ型、EL型及EBH型。这一阶段悬臂式掘进机的特点是：设计水平较为先进，可靠性大幅提高；功能更加完善；功率更大；一些高新技术已用于机组的自动化控制并逐步发展全岩巷

5、的掘进。经过三阶段的发展，我国悬臂式掘进机的设计、生产、使用进入了一个较高的水平，已跨入国际先进行列，可与国外的悬臂式掘进机相媲美。1.1.3国内悬臂式掘进机目前存在问题悬臂式掘进机发展速度虽然很快，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

6、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用性、灵活性、可扩展性、准确性及响应速度快速的需要。1.2悬臂式掘进机发展趋势1、更加全面的功能与完善的前后配套为适合各种条件要求以及加快掘进速度，提高截割效率，悬臂式掘进机将会逐步发展掘锚一体化、截

7、割硬度更高、适应各种断面、适应坡度范围更广的机型，并会完善前后配套的转载、装运等设备，实现集约化功能，进一步发挥其效能，提高劳动生产率。2、自动控制技术的发展悬臂式掘进机的自动控制包括截割断面轮廓尺寸的监控、机组运行状况的监测和故障的自动诊断、各种功率的自动调节、遥控操作等。要实现自动控制功能，在电控技术上必须将声控、光控、微机处理数据等先进技术融合在一起，实现电控技术整体先进、准确、可靠。3、提高元部件的可靠性和寿命现在新机型的关键元部件大都选用国外的知名品牌，这虽然可提高整机的性能，但使得国产机型在元部件的配置上高低不一、质量不等，为

8、使用、维护和更新机型带来了许多困难，随着我国在掘进机元部件研究上的突破，这种状况会很快改变。4、个性化开发机型煤矿在开采过程中会碰到各种不同的生产条件，如煤层变化、水、瓦斯、煤岩硬度不一等，这