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简述悬臂式掘进机技术发展的一些特征

文章来源:【www.7966.com】标签为:悬臂式掘进机| 发布时间::2014-12-01

为提高矿山生产效率,减轻工作力度,机械化设备必不可少,而掘进机作为一种多功能的矿山机械设备,具有具有截割、装载、转载煤岩,并能自己行走,具有喷雾降尘等多种功能,悬臂式掘进机作业线主要由主机与后配套设备组成,有的还具有支护功能。

根 据所掘断面的形状分为全断面掘进机和部分断面掘进机。前者适用于直径一般为2.5~10 m、岩石单轴抗压强度为50-350 mpa的硬岩巷道,可一次截割出所需断面,且断面形状多为圆形,主要用于工程涵洞及隧道的岩石掘进;后者一般适用于单轴抗压强度小于60 mpa的煤、半煤岩、软岩水平巷道,但大功率掘进机也可用于单轴抗压强度达200 mpa的硬岩巷道。这类机型一次仅能截割一部分断面,需要工作机构多次摆动,逐次截割才能掘出所需断面。断面形状可以是矩形、梯形、拱形等多种形状。其 中,悬臂式部分断面掘进机在煤矿使用普遍。

在矿山机械设备中掘进机的发展经历了从小到大、从单一到多样化、从不完善到完善的过程,已形成了 轻型、中型和重型系列。随着高产高效日产万吨综采工作面的出现,要求掘进速度必须加快,掘进机的性能更加完善。当前悬臂式部分断面掘进机技术发展有下面一 些特征,并面临连续采煤机的挑战。
(1)增大截割能力
为了实现较强的截割能力,采用较大的截割功率和较低的截割速度。现代中、重型部分断面掘进机的截割功率为132~200 kw,超重型为200 kw以上。截割头转速一般为20-50 r/min,栽截速度为1~2 m/s,截割力为100—200 kn,经济截割强度达100-124 mpa,最大到206 mpa。现代全断面掘进机则采用大直径盘形滚刀,加大推力和刀盘驱动功率,截割强度达300 mpa。
(2)提高可靠性
由于地质条件复杂多变,掘进机工作时承受交变的冲击负荷,且磨损和腐蚀严重,且井下环境恶劣,检修不便,因此要求通过完善的设计、制造、使用和良好的维护,实现掘进机较长的无故障工作时间及较高的可靠性。
(3)提高机电一体化程度
为避免掘进中出现超挖,采用现代控制技术,包括推进方向的控制(控制和纠正掘进机与标准位置的平行偏差和角度偏差)、断面尺寸控制、截割电动机功率自动调节、掘进机工况监测和故障诊断等。
(4)新的截割技术
为增强截剖能力,提高使用寿命,应采用新材料,改进刀结构,研究新的截割技术。利用高压水射流撞击、侵蚀、液压楔等,作为辅助截割。研究冲击转矩截割技术,使掘进机截割头正常截割的同时,冲击转矩通过截齿作用到煤岩上,达到破碎硬岩的目的。
(5)发展掘锚机组,实现巷道快速掘进
传统型式的悬臂式部分断面掘进机不能实现支护工作的机械化,制约了巷道掘进速度,降低了掘进效率。装有较长的横滚筒和锚杆钻机的掘锚机组,既能快速掘进, 又能同时支护顶板和侧帮,实现掘、装、运、支平行作业,一次成巷,可提高掘进速度和工效,并能离机自动操作。掘锚机组是一种高效、快速的掘进设备,具有良 好的发展前景。

 
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