悬臂式掘进机的技术现状及发展趋势

AM50、S-100型掘进机 、 型掘进机
综掘系统及其配套设备
年资料统计， 据1996年资料统计，俄罗斯综掘程度达 年资料统计 俄罗斯综掘程度达86%，英 ， 国为80%，德国由于开采深度较深而限制了综掘 国为 ， 的发展， 年也达37%。由于掘进机的可靠 的发展，但1992年也达 年也达 。 性和技术的不断提高，配套设备的逐步发展和完 性和技术的不断提高， 善以及管理水平的进步， 善以及管理水平的进步，掘进机的开机率已达 50%左右。主要产煤国家掘进机掘进的巷道占到 左右。 左右 采准巷道的40%～50%，新的重型机可切割硬度 采准巷道的 ～ ， 的半煤岩巷和中等硬度的岩巷， 达100Mpa的半煤岩巷和中等硬度的岩巷，截割 的半煤岩巷和中等硬度的岩巷 断面35～ 断面 ～42m2，适应坡度±16°。机电一体化 ，适应坡度± ° 显著提高，自动控制，安全工况监测， 显著提高，自动控制，安全工况监测，故障诊断 技术已在许多掘进机上开始应用。 年来， 技术已在许多掘进机上开始应用。近10年来，已 年来 向综合机组发展， 向综合机组发展，并已显示出卓越的高产高效功 发展日新月异。 能，发展日新月异。
国内掘进机发展概况及技术水平
• 目前我国掘进机的主要代表机型是 目前我国掘进机的主要代表机型是AM50、S100、ELMB、 、 75型掘进机，其中 型掘进机， 型掘进机 其中AM50和S100型掘进机约占到国产机型 和 型掘进机约占到国产机型 左右。 的80%左右。不过，它们还都为二三十年前设计的产品， 左右 不过，它们还都为二三十年前设计的产品， 功率小、机身轻，可靠性及破岩能力差， 功率小、机身轻，可靠性及破岩能力差，仅适合在煤巷中 使用，使用范围受到很大限制。 使用，使用范围受到很大限制。 • 。八五。期间，我国又相继开发出了 种重型掘进机。它 八五。期间，我国又相继开发出了3种重型掘进机 种重型掘进机。 们是EBJ-160、EBJ-160H和EBJ-132型掘进机。其中由 型掘进机。 们是 、 和 型掘进机 煤炭科学研究总院太原分院开发的EBJ-160型掘进机获国 煤炭科学研究总院太原分院开发的 型掘进机获国 家科技进步二等奖，达到了20世纪 世纪90年代初国际先进水 家科技进步二等奖，达到了 世纪 年代初国际先进水 它的研制成功， 平。它的研制成功，标志着我国掘进机研究制造水平和综 掘机械化水平均迈上了新台阶。 掘机械化水平均迈上了新台阶。
1. 国外掘进机发展概况及技术水平
自世界上第一台悬臂式掘进机于1947年在 年在 自世界上第一台悬臂式掘进机于 匈牙利诞生以来，已经历了半个多世纪。 匈牙利诞生以来，已经历了半个多世纪。 经过不断研究、试验、改进的掘进机， 经过不断研究、试验、改进的掘进机，现 已成为煤矿巷道掘进的主要设备。 已成为煤矿巷道掘进的主要设备。目前世 界上生产掘进机的主要国家有奥地利、 界上生产掘进机的主要国家有奥地利、英 德国、日本， 国、德国、日本，所生产的掘进机累计近 5000台，机型达 余种。 台 机型达100余种。 余种
悬臂Байду номын сангаас掘进机的技术现状及 发展趋势
0. 引言
• 我国悬臂式掘进机的研究起步始于 世纪60年代， 我国悬臂式掘进机的研究起步始于20世纪 年代 世纪 年代， 通过“六五” 七五” 八五”的技术攻关， 通过“六五”、“七五” 和“八五”的技术攻关， 我国的掘进机已从轻型发展到中、重型， 我国的掘进机已从轻型发展到中、重型，切割对 象从煤拓展到岩石， 象从煤拓展到岩石，掘进机的使用范围产生了质 的变化。 的变化。 • 目前，我国悬臂式掘进机的总体水平已接近国外 目前， 同类机型，但与国外相比仍有不少的差距。 同类机型，但与国外相比仍有不少的差距。今后 我国进行技术攻关的目标是研制高可靠性的重型 掘进机和研制具有独立知识产权的连续采煤机及 掘锚机组， 掘锚机组，以使我国掘进机的研制水平迈上一个 新台阶。 新台阶。
国外代表机型
国外中型掘进机已日趋完善， 国外中型掘进机已日趋完善，其代表机型 有英国多斯克公司的LH1300型号、德国保 型号、 有英国多斯克公司的 型号 拉特公司的E200型、奥地利阿尔卑尼公司 拉特公司的 型 的AM75型、日本三井三池公司的 型 日本三井三池公司的S220型 型 其切割功率在132～220kw之间，机重 之间， 等。其切割功率在 ～ 之间 50～70t，经济切割的岩石硬度 ～ ，经济切割的岩石硬度80Mpa，近 ， 期德国在研究开发切割硬度达100Mpa的掘 期德国在研究开发切割硬度达 的掘 进机。 进机。
国内掘进机发展概况及技术水平
• 我国综掘机械化的应用始于 世纪70年代末，虽然起步 我国综掘机械化的应用始于20世纪 年代末 世纪 年代末， 较晚，发展相对缓慢，技术性、配套性较差， 较晚，发展相对缓慢，技术性、配套性较差，但综掘机械 化在我国煤矿煤及半煤岩巷道的开拓中已得到了广泛的应 用。 • 经过 多年的努力，目前我国已经具有一定水平研究开发、 经过20多年的努力 目前我国已经具有一定水平研究开发、 多年的努力， 生产制造掘进机的能力。已经开发出了20多种型号的掘进 生产制造掘进机的能力。已经开发出了 多种型号的掘进 机机型，截割功率在30～ 之间， 机机型，截割功率在 ～200kw之间，并已初步形成系列 之间 产品，基本满足了国内市场的需求， 产品，基本满足了国内市场的需求，结束了我国煤矿掘进 机一直依靠进口的局面。同时， 机一直依靠进口的局面。同时，已有了必要的试验测试手 段和基本技术标准， 段和基本技术标准，形成了一支有一定技术能力的研制队 伍，积累了较为丰富的研制经验，为我国掘进机的发展奠 积累了较为丰富的研制经验， 定了扎实的基础。 定了扎实的基础。
国外掘进机经历了四个发展阶段
• 第一阶段：20世纪 年代末期～60年代中期。这 第一阶段： 世纪 年代末期～ 年代中期 世纪40年代末期 年代中期。 个阶段，掘进机从无到有，形成了集切割、 个阶段，掘进机从无到有，形成了集切割、装运 和行走为一体的结构雏形， 和行走为一体的结构雏形，主要用于软煤巷道掘 机重15t左右 左右。 进，机重 左右。代表机型有匈牙利全国矿山机 械研究所的F5、乌克兰的ДК-3等。 械研究所的 、乌克兰的 等 • 第二阶段：60年代中期～70年代末期。这一阶段 第二阶段： 年代中期 年代中期～ 年代末期 年代末期。 是煤巷掘进机蓬勃发展时期，煤巷掘进机下， 是煤巷掘进机蓬勃发展时期，煤巷掘进机下，机 左右。 重20～40t左右。代表机型有英国安德森公司的 ～ 左右 RH25、奥地利阿尔卑尼公司的 、奥地利阿尔卑尼公司的AM50和日本三井 和日本三井 三池公司的MRH—100等。 三池公司的 等
国外掘进机经历了四个发展阶段
• 第三阶段：70年代末期～80年代末期。这一阶段，半煤 第三阶段： 年代末期 年代末期～ 年代末期 这一阶段， 年代末期。 岩掘进机开始成熟，重型机大批涌现，煤巷掘进功能齐全， 岩掘进机开始成熟，重型机大批涌现，煤巷掘进功能齐全， 可靠性大幅度提高，机重50t左右。代表机型有英国多斯 可靠性大幅度提高，机重 左右。 左右 克公司的MKⅡB、LH1300，奥地利阿尔卑尼公司的 克公司的 Ⅱ 、 ， AM75和德国保拉特公司的 和德国保拉特公司的E169等。 和德国保拉特公司的 等 • 第四阶段：80年代后期至上世纪末。这一阶段重型机机重 第四阶段： 年代后期至上世纪末 年代后期至上世纪末。 进一步增加，一般在70t以上 切割硬度100Mpa以上；掘 以上， 以上； 进一步增加，一般在 以上，切割硬度 以上 进机采用了新技术，功能更加完善； 进机采用了新技术，功能更加完善；计算机自控装置较成 掘进机正向岩巷进军。 熟，掘进机正向岩巷进军。目前的掘进机已进入了机电一 体化的自动控制截割的时代。以美国、 体化的自动控制截割的时代。以美国、澳大利亚为代表的 连续采煤机以及80年代末投入使用的掘锚机组开创了快速 连续采煤机以及 年代末投入使用的掘锚机组开创了快速 掘进的新途径、新纪元。 掘进的新途径、新纪元。各主要生产公司有奥地利的阿尔 卑尼公司、英国的多斯克公司、安德森公司、艾姆克公司、 卑尼公司、英国的多斯克公司、安德森公司、艾姆克公司、 德国的沙尔扎特公司、艾柯夫公司、保拉特公司、 德国的沙尔扎特公司、艾柯夫公司、保拉特公司、维斯特 伐利公司、日本三井三池公司和乌克兰的工厂， 伐利公司、日本三井三池公司和乌克兰的工厂，主要系列 有AM、E、ET、STM、MRH及ПK等。 、 、 、 、 及 等
国内掘进机主要研究及制造单位
• • • • • 煤炭科学研究总院太原分院 煤炭科学研究总院上海分院 佳木斯煤矿机械有限公司 南京晨光集团有限公司 淮南煤矿机械厂
我国煤巷掘进机主要技术参数
AM50、S-100型掘进机 、 型掘进机
• AM50、S-100型悬臂式掘进机是 世纪 年代我国以技贸 、 型悬臂式掘进机是20世纪 型悬臂式掘进机是 世纪80年代我国以技贸 合作方式引进生产的中硬煤层巷道掘进机。设备集切割、 合作方式引进生产的中硬煤层巷道掘进机。设备集切割、 装运和行走为一体, 采用了多种新结构、新技术, 装运和行走为一体 采用了多种新结构、新技术 具备切割 夹矸的能力, 截割功率均为100kW, 截割断面积 截割断面积8~18m2, 机 夹矸的能力 截割功率均为 重约20t。 重约 。 • AM50、S-100型掘进机为纵向切割头 切割面积较小 但单 型掘进机为纵向切割头, 、 型掘进机为纵向切割头 切割面积较小, 刀切割力较大, 能切割较硬的岩石,适应多种地质条件 适应多种地质条件。 刀切割力较大 能切割较硬的岩石 适应多种地质条件。这2 种机型都具有体积小、质量轻, 安装移设灵活等特点。 种机型都具有体积小、质量轻 安装移设灵活等特点。后配 套设备为QZP-160型转载机、SSJ-600型可伸缩带式输送 套设备为 型转载机、 型可伸缩带式输送 型转载机 实现国产化后已在全国累计推广200多台 投入使用以 多台, 机, 实现国产化后已在全国累计推广 多台 来多次突破年进万米大关。 来多次突破年进万米大关。