掘进机成套设备

第一章．绪论
今后20-30年，掘进技术仍然会在钻爆破岩掘 进、悬臂式掘进机、连续采煤机、掘锚联合机组 以及全断面掘进机五个方向持续发展。在全硬岩 巷道的掘进中，钻爆破岩掘进在很长一段时间内 仍会是一种主要方式，但在一些重要领域，全断 面掘进机会逐步取代钻爆破岩掘进；在硬度较低 的全岩巷道和半煤岩巷道，悬臂式掘进机会得到 大力发展，逐步成为主要的掘进方式；在一些条 件时宜的煤巷掘进中，掘进效率较高的连续采煤 及和掘锚联合机组将会得到推广应用。
综合机械化 掘进成套设备
杨玉花 QQ:1015972885
EBZ230TY型掘进机
第一章 绪论 • 第一节 国内外掘进技术和设备发展现状 • 第二节 掘进技术发展趋势 第二章 悬臂式掘进机 • 第一节 概述 • 第二节 掘进机综合作业线设备选型 • 第三节 纵轴悬臂式掘进机 • 第四节 横轴悬臂式掘进机 第三章 悬臂式掘进机的设计 • 第一节 悬臂式掘进机总体参数确定 • 第二节 切割头设计 • 第三节 工作机构运动和受力研究 • 第四节 回转台设计分析 • 第五节 装载机构 • 第六节 行走机构
国外几种代表机型
• • • • • • • • F6- HK18 ПК-9P22 AM-5018 MRH-S10021 WAV30046 MK334 MRH-S22033 AHM10546 匈牙利 前苏联 奥地利 日本 德国 英国 日本 奥地利
二、国内掘进机发展概况
我国悬臂式掘进机的发展大体分为三个阶段。 第一阶段是上世纪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，在引进的同时， 我们的技术人员开始尝试进行消化吸收，但研究水 平较低，主要以切割煤的轻型机为主。主要以当时 太原煤研所研制的反帝Ⅰ型、反帝Ⅱ型和反修Ⅲ型 为代表，形成我国第一代掘进机。尽管如此，这一 时期的尝试也为我国悬臂式掘进机的第二阶段发展 打下了良好的技术基础。这一时期产品的主要特点 是重量轻、体积小、截割能力弱、技术含量偏低， 适应于煤巷掘进。
第二章 悬臂式掘进机
第一节 概述
悬臂式掘进机是一种能够实现截 割、装载运输、自行走及喷雾除尘的联 合机组。随着回采工作面综合采煤机械 化的快速发展，煤矿对巷道掘进速度要 求越来越高。为了提高采准巷道的速度， 悬臂式掘进机被大力研制并逐步发展完 善。
悬臂式掘进机特点
1）能够保证巷道围岩稳定性。因为掘进机掘进时，巷道 围岩不受爆破的振动破坏，有利于巷道支护管理。 2）掘进速度快、效率高。平均速度比用钻爆法配合装岩 机提高1.5～2倍，劳动效率提高2～3倍。快速掘进能及 时查明必要的煤田情况，并能按时准备好接替工作面。 3）减少巷道超挖和不必要的工作量。 4）可改善工人劳动条件，降低工人劳动强度。 5）降低掘进面粉尘和有害气体污染，改善作业环境。 6）可减少作业人员，提高安全性。
钻爆破岩掘进：
这种掘进技术的关键设备是凿岩机，由 于液压凿岩机具有能力消耗少，凿岩速度快、 效率高、噪音小、易于控制、卡钻事故少、 钻机寿命长等许多优点，液压凿岩机将会得 到快速的发展。液压凿岩机发展趋势是大扭 矩、大冲击能、高频率；液压凿岩技术也会 向着钻、装、运、支配套作业方向发展。
掘进机断面形状分类：
第四章 综合机械化掘进作业线典型实例 • 第一节 概述 • 第二节 煤及半煤岩巷道施工特点 • 第三节 工作面设备配套及主要特点 • 第四节 综合机械化掘进作业线的选择 第五章 技术标准和试验方法 • 第一节 悬臂式掘进机技术标准 • 第二节 试验方法与手段 • 第三节 产品验收 第六章 使用与维护 • 第一节 掘进机的操作及注意事项 • 第二节 维护关键
第七章 掘锚联合机组 • 第一节 12CM15掘锚机 • 第二节 ABM20型掘锚联合机组 • 第三节 安德森KBⅡ型掘锚联合机组 • 第四节 BJD2048HP/MB型掘锚联合机组 第八章 连续采煤机 • 第一节 概述 • 第二节 12CM18－10D型连续采煤机 • 第三节 CM一800型连续采煤机 第九章 锚杆钻机 • 第一节 锚杆钻机现状与发展趋势 • 第二节 分类与优缺点及使用范围 • 第三节 工作原理与结构特征
全断面掘进机：
在长距离、大断面硬岩掘进机 方面，全断面掘进机在世界范围内 达到了广泛的使用。全断面掘进机 今后将会向着大断面化、断面多样 化、使用范围扩大化、自动化和长 距离化的方向发展。目前，煤矿用 量较少，可适当讲解。
新型悬臂式掘进机：
随着城市规划建设和发展，城 区向地下发展的趋势也越来越明显， 在过去几十年中，全断面掘进机用 量较多，但存在一些问题。比如： 价格昂贵，笨重，灵活性较差等。 近几年人们开始研究悬臂式掘进机 用于城市地下工程的掘进，而且有 不少的城市已列入研制计划。
2．截割技术
（1）截割头的设计 截割头的设计应满足以下要求：切削效率高， 受力均匀，稳定性好，刀具消耗小。而要达到这些 要求，主要的设计准则就是每个刀具在截割头旋转 一周时能够切削下相同的物料。随着设计工具的改 善和设计手段的提高，各种CAD、CAE、有限元等 软件的普遍使用，可利用三维造型的方便功能结合 传统的截割头设计理论，进一步优化截割头设计。 截割头的设计和研究主要在两方向进行： 一是截齿排列设计和研究， 二是截齿设计和研究。
• 从使用的掘进机来讲，一是滚筒式掘机， 采掘煤巷，为矩形巷，如引进美国久益 的12CM15、 27 、 AM-50 型连续采煤机； 二是圆锥滚筒式掘机，可掘半煤半岩巷， 如、S200，EBZ160等掘机。按工作机构 切割工作面的方式进行分类 ：部分断面 掘进机和全断面巷道掘进机。
悬臂式掘进机：
纵轴式掘进机和横轴式掘进机 悬臂式掘进机掘进法目前中等硬度以下 使用最为普遍的一种综合机械化掘进机技术， 关键设备是悬臂式掘进机。悬臂式掘进机在 基本功能、可靠性及其技术已基本成熟，现 场应用也已很熟练，新产品新设备的出现也 很容易接受。今后，悬臂式掘进机将会向着 大型化、辅助功能多样化、机电液一体化的 方向发展。（按机器的驱动方式分：电力和 电-液驱动。）
连续采煤机及掘锚联合机组：
连续采煤机和锚杆钻机的交叉换位施工， 使煤巷掘进速度大幅提高。在连续采煤机基 础上，通过装设锚杆钻机，用一台设备来完 成巷道掘进的落、装煤及锚杆打眼、安装功 能，从而出现了掘锚机组。掘锚机组引起了 世界采矿界的广泛关注，适应范围更广，支护效果、掘进工效也有 了进一步改善。掘锚机组掘进法将是煤巷掘 进的一种主要趋势。
1956 年前苏联生产了首台 ПК-3 型纵轴悬臂式 掘进机，在 8㎡断面下煤巷中使用。 ПК-3 型掘进机 是目前纵轴悬臂式掘进机的雏形。1960～1964年， 英国从前苏联引进了ПК-3型掘进机，进行工业性试 验 ， 同 时 开 始 了 悬 臂 式 掘 进 机 的 研 制 。 1963 年 DOSCO 公司在 ПК-3 型掘进机的基础上，通过改变 截割头截齿配列和更换电气系统，研制成了MK-Ⅱ 型和MK-ⅡA型掘进机，并逐步发展成为DOSCO系 列掘进机。1968年，德国EICKHOFF 公司在引进的 DOSCO 掘进机基础上研制开发出了 EV-100 型掘进 机。后来德国PAURAT公司有研制出了ET系列掘进 机，使纵轴悬臂式掘进机逐步形成系列化。
我国自主研发代表机型
• • • • • • EBJ-160 EBJ-120TP EBZ160TY S150J ELMB-75C EBJ-160SH 太原研究院 太原研究院 太原研究院 佳木斯 南京晨光 上海研究院
三、掘进机技术的发展趋势
1.发展方向 1）增强截割能力 2）提高工作可靠性 3）采用紧凑化设计，降低重心，提高工 作稳定性 4）增强对各种复杂地质条件的适应性 5）研究新型刀具和新的截割技术 6）发展自动控制技术 7）发展掘锚机组，实现快速掘进
90年代初至今为自主研发阶段。这一阶段中型 悬臂式掘进机发展日趋成熟，重型掘进机大批出现， 悬臂式掘进机的设计与加工制造水平已相当先进。 并且具备了根据矿井条件实现个性化设计的能力。 这一时期形成了多个系列的产品，主要有煤科总院 太原分院研制的EBJ(Z)系列、佳木斯煤机厂生产的 S 系列、煤科总院上海分院设计的 EBJ 系列等型掘 进机。这一时期的代表机型主要有太原分院研制的 EBJ-160、EBZ160TY和 EBJ-120TP型掘进机，其中 EBJ-160和EBJ-120TP两种机型获得了国家科技进步 二等奖，另外还有佳木斯煤机厂生产的S150型掘进 机。
1951年匈牙利研制了采用履带行走机 构的F4型悬臂式掘进机，这种机型除采用 横轴截割方式和调动灵活的履带行走机构 外，还采用了铲板和星轮装载机构，并采 用了刮板运输机转运物料。这种机型已经 具备了现代悬臂式掘进机的雏形。 F系列掘进机是目前悬臂式横轴掘进 机的原始机型。 1971 奥地利 ALPINE 公司 在匈牙利 F 系列掘进机的基础上，研制了 AM-50型掘进机，并在此基础上逐步形成 了AM系列掘进机。
这一阶段我国悬臂式掘进机的设计水平大幅提 高，各种先进的三维设计和分析软件广泛使用，机 器可靠性大幅提高，功能日趋完善，功率更大，一 些先进的故障诊断和显示技术、离机遥控技术应用 其中，我国的悬臂式掘进机设计和生产使用技术跨 入了国际先进国家的行列。由煤科总院太原分院设 计的 EBZ160TY 型掘进机首次采用了恒功率双速截 割电机、恒功率变量泵和比例多路换向阀的液压系 统，首次将国产掘进机的工作压力由 16MPa提高到 23MPa，并能可靠运行，这一机型的研制成功，标 志着我国悬臂式掘进机的研制水平又迈上了一个新 台阶。
和综合机械化掘进设备两大类。
• 综合机械化掘进：
• 随着采煤工作面综合机械化程度 的提高,要求巷道掘进速度相应加 快,以保证采掘比例协调和矿井的 高产稳产。采用综合机械化掘进 设备是实现这一目的的重要手段。 • 综合机械化掘进设备直接用掘进 机实施破落煤岩、装载、转载及 支护等工序,实现这些工序的平行 作业。
（2）辅助切割
为了提高截割效率，辅助截割也有较多的应用。比如： 较成功的有高压水和冲击振动辅助截割两种方式。比如： ELMB-75C型掘进机上的使用表明，破岩效率可提高30％。