悬臂式掘进机的技术现状及发展趋势
悬臂式掘进机导航技术现状及其发展
悬臂式掘进机导航技术现状及其发展1. 引言1.1 悬臂式掘进机导航技术的重要性悬臂式掘进机导航技术还可以大大减少人工干预，提高施工安全性。
借助导航系统，工程师们可以远程监控掘进机的运行状况，及时发现问题并采取措施，避免意外事件的发生。
导航技术的应用还能够减少施工过程中的浪费，提高资源利用率，降低施工成本，使工程更具竞争力。
可以说悬臂式掘进机导航技术的重要性不言而喻。
它不仅可以提高工程施工的效率和质量，还能够保障工程的安全性和节约成本。
随着技术的不断发展和创新，悬臂式掘进机导航技术将在工程领域发挥越来越重要的作用，成为推动工程发展的重要驱动力。
1.2 悬臂式掘进机导航技术的应用领域1. 地铁隧道建设：在地铁隧道建设中，悬臂式掘进机导航技术可以帮助工程人员准确控制掘进机的位置和方向，从而保证隧道施工的准确性和高效性。
通过导航技术，可以避免碰撞障碍物和误差，提高隧道施工的安全性和质量。
2. 正文2.1 悬臂式掘进机导航技术的发展历程悬臂式掘进机导航技术的发展历程可以追溯到上世纪90年代。
当时，随着科技的不断进步，人们开始意识到悬臂式掘进机导航技术的重要性，并加大了相关研究与开发投入。
最初的悬臂式掘进机导航技术主要以传统的激光测距技术和惯性导航技术为主，虽然在一定程度上能够满足导航需求，但受限于精度和稳定性，无法完全满足工程需求。
随着全球卫星导航系统的不断完善和发展，如GPS、GLONASS 等系统的广泛应用，悬臂式掘进机导航技术逐渐实现了从传统导航方式向卫星导航方式的转变。
这使得导航精度得到了显著提高，同时也增强了导航系统的稳定性和可靠性。
此外，随着人工智能、机器学习等新兴技术的运用，悬臂式掘进机导航技术也不断进行创新与突破，为提升工程施工效率和质量提供了强有力的支持。
总的来说，悬臂式掘进机导航技术在不断与时俱进的过程中，经历了从传统到现代、从精度不足到精准导航的演进，为工程施工带来了更高效、更安全、更可靠的导航解决方案。
悬臂式掘进机导航技术现状及其发展
悬臂式掘进机导航技术现状及其发展悬臂式掘进机是一种常用于隧道工程中的机械设备，其导航技术的发展对于提高工程施工效率和质量至关重要。
随着科技的不断进步，悬臂式掘进机导航技术也在不断创新和发展。
本文将从现有的导航技术现状出发，探讨其发展趋势和未来发展方向。
1. 惯性导航技术惯性导航技术是一种常用的导航技术，它通过悬挂在掘进机上的惯性传感器获取掘进机的姿态信息，利用惯性导航算法对掘进机的位置和姿态进行实时跟踪和估计，从而实现对掘进机的精确定位和导航。
惯性导航技术具有无需外部信号、定位精度高等优点，但受到误差累积和漂移等问题的影响，导航精度难以保证。
3. GPS导航技术GPS导航技术是一种常用的全球定位系统，它通过在掘进机上安装GPS接收器，利用卫星信号获取掘进机的位置和速度信息，并实现对掘进机的导航和定位。
GPS导航技术具有全球覆盖、定位精度高等优点，但在隧道等复杂环境下，受到信号遮挡和多径效应等影响，导航精度较低。
以上所述的导航技术是目前悬臂式掘进机常用的导航技术，它们各自具有优点和局限性，在实际工程应用中需要根据具体情况进行选择和组合。
二、悬臂式掘进机导航技术发展趋势1. 多传感器融合技术随着传感技术的不断进步和多传感器融合算法的成熟，将不同种类的传感器（如惯性传感器、激光传感器、视觉传感器等）结合起来，进行信息融合和组合，可以充分发挥各自的优势，提高导航精度和可靠性。
2. 高精度定位技术针对悬臂式掘进机在工程施工中对位置精度要求较高的特点，需要引入高精度定位技术，如差分GPS、RTK GPS等，以提高导航的精度和稳定性。
3. 智能算法与自主导航技术随着人工智能和自主导航技术的发展，悬臂式掘进机导航技术将朝着智能化、自主化的方向发展，利用先进的算法和控制策略，实现掘进机在复杂环境下的自主定位和导航。
4. 现场实时监测与调整技术通过将导航技术与现场施工实时监测和调整技术相结合，可以实现对掘进机的远程监控和实时调整，及时发现并解决施工中的导航问题，提高施工效率和质量。
悬臂式掘进机导航技术现状及其发展
悬臂式掘进机导航技术现状及其发展1. 传统导航技术的局限性传统的悬臂式掘进机导航技术主要依靠人工标定或者基于二维地图的方向控制，存在诸多局限性。
一方面，传统的方向控制难以适应复杂、多变的地质条件，容易造成掘进偏离目标路线；对于地下管道、建筑物等障碍物的探测和避让能力较差，容易发生事故。
2. 现阶段的发展趋势随着卫星导航技术、激光雷达技术、人工智能技术的不断发展和成熟，悬臂式掘进机导航技术也在不断进行创新和改进。
在卫星导航技术方面，全球卫星定位系统（GNSS）、北斗卫星导航系统等已经成为悬臂式掘进机导航技术的主要应用手段。
而激光雷达技术的应用则大大提高了悬臂式掘进机对地下障碍物的探测和避让能力。
人工智能技术的引入也使得悬臂式掘进机能够更加智能化、自主化地运行，大大提高了掘进的精准度、效率和安全性。
二、悬臂式掘进机导航技术的发展趋势1. GNSS技术的广泛应用GNSS技术将成为悬臂式掘进机导航技术的主流应用手段。
通过利用卫星定位系统，悬臂式掘进机可以实现对地下目标路线的精准定位和掘进，大大提高了掘进的精准度和效率。
而且，随着北斗卫星导航系统的逐步完善和国内应用的推广，悬臂式掘进机导航技术的发展前景将更加广阔。
2. 激光雷达技术的深入应用激光雷达技术的应用可以有效提高悬臂式掘进机对地下障碍物的探测和避让能力。
通过激光雷达的高精度扫描和三维建模，悬臂式掘进机可以准确识别并规避地下管道、建筑物等障碍物，避免了因碰撞而导致的事故和停工现象。
3. 人工智能技术的普及应用人工智能技术的应用将使得悬臂式掘进机更加智能化、自主化地运行。
借助于深度学习、神经网络等技术，悬臂式掘进机可以不断学习和优化自身的导航和掘进策略，实现更加精准、高效的掘进操作。
而且，人工智能技术还可以实现对悬臂式掘进机的远程监控和自动化控制，提高了掘进的安全性和可靠性。
悬臂式掘进机导航技术现状及其发展
悬臂式掘进机导航技术现状及其发展悬臂式掘进机是一种用于隧道和地下工程的掘进设备。
它通过设备本体的悬臂结构，将主要的掘进设备放置在悬臂部分，实现对隧道内部的掘进作业。
悬臂式掘进机在隧道施工中起到了重要的作用，提高了施工效率，减轻了工人的劳动强度。
随着科技的不断发展，导航技术在悬臂式掘进机中的应用也越来越广泛。
现状：目前，悬臂式掘进机导航技术主要有以下几种：1. 全站仪导航技术：全站仪是一种测量仪器，可以通过测量施工现场的坐标和角度，来判断掘进机的位置和朝向。
全站仪导航技术可以提供高精度的位置信息，但需要专业的人员进行操作，并且需要事先布置测量基准点和测量线，增加了施工的复杂性。
2. 激光导航技术：激光导航技术通过在隧道内部设置激光测量器，利用激光束来测量掘进机的位置和朝向。
激光导航技术可以实时监测掘进机相对于基准线的偏移量，并通过自动调整掘进机的位置和姿态，来保持施工的精度。
3. GPS导航技术：GPS导航技术利用全球卫星定位系统，通过卫星接收器和地面控制站的组合，来提供掘进机的位置和朝向信息。
GPS导航技术具有全天候、全球范围的定位能力，但在隧道内部信号受阻的情况下会受到影响。
发展趋势：随着导航技术的不断发展，悬臂式掘进机导航技术也呈现以下发展趋势：1. 多传感器融合：将多种不同类型的传感器结合起来，可以提高导航系统的精度和鲁棒性。
可以将激光测距仪、惯性测量单元和图像识别技术等多种传感器进行融合，实现对掘进机位置和姿态的准确判断。
2. 三维模型重建：利用激光扫描技术和图像处理技术，可以对隧道内部的三维模型进行重建。
通过与掘进机位置信息的融合，可以实现对施工进度和质量的实时监测和评估。
3. 自主导航技术：自主导航技术是指不依赖外部信号和人工干预，通过控制算法和传感器数据，实现掘进机自主完成导航和施工作业。
自主导航技术可以提高施工的灵活性和效率，减少对人工操作的依赖。
4. 人工智能技术：人工智能技术可以通过对大量数据的学习和分析，提高掘进机导航系统的智能化水平。
悬臂式掘进机导航技术现状及其发展
悬臂式掘进机导航技术现状及其发展
悬臂式掘进机是一种用于岩石掘进的大型机械设备，用于挖掘地下隧道、矿井和地铁隧道等工程项目。
在过去的几十年里，悬臂式掘进机导航技术得到了广泛的应用和研究。
本文将介绍悬臂式掘进机导航技术的现状及其发展。
当前的悬臂式掘进机导航技术主要采用无线通信和激光测距技术。
无线通信技术可以用于悬臂式掘进机的位置和姿态的实时监测。
激光测距技术则可以用于确定悬臂式掘进机与隧道壁之间的距离，并进行高精度的测量。
这些技术的研究和应用使得悬臂式掘进机在地下工程项目中的导航更加准确和高效。
悬臂式掘进机导航技术的发展还面临一些挑战。
地下环境复杂，包括地质条件、空间限制和随机扰动等因素都会对导航精度产生影响。
导航系统需要具备较高的鲁棒性和自适应性才能应对各种复杂环境。
悬臂式掘进机的导航精度对工程项目的成功与否有着至关重要的影响。
导航系统需要具备高精度的定位和测量能力。
未来，悬臂式掘进机导航技术有望在以下几个方面得到进一步发展。
随着人工智能技术的不断发展，悬臂式掘进机导航系统可以利用深度学习和神经网络等技术进行数据处理和模型预测，以提高导航精度和效率。
悬臂式掘进机导航技术可以与其他智能化技术相结合，例如机器人技术和自主导航技术，以实现悬臂式掘进机的智能化控制和自主导航。
悬臂式掘进机导航技术还可以应用于更多的工程项目，例如水下隧道和海底隧道等。
悬臂式掘进机导航技术在不断发展和创新中，已经在地下工程项目中发挥了重要的作用。
随着技术的进步和应用领域的扩展，相信悬臂式掘进机导航技术在未来将会得到进一步的发展和应用。
我国悬臂式巷道掘进机技术的现状与发展
我国悬臂式巷道掘进机技术的现状与发展
悬臂式巷道掘进机是一种高效的施工机械，它可以同时在一个巷道内掘进和完成附属工程，如支护工程、灌浆工程等，因此，它在掘进行业占有重要的地位。
随着国家对城市建设的关注，悬臂式巷道掘进机技术在我国也取得了较大的发展，其技术也取得了一定的进步。
首先，悬臂式巷道掘进机技术的发展是由技术进步促进的。
近年来，由于技术精进，悬臂式巷道掘进机的性能越来越优秀，大大提高了施工效率，其自动化控制功能也表现出色。
同时，由于技术的先进，悬臂式巷道掘进机也逐步应用了机械、电气、电子技术等，大大降低了其能耗，提高了使用和运行效率。
其次，悬臂式巷道掘进机技术的发展也受到材料的不断改进的推动。
随着新型加工技术的发展，强度高，刚性好，精度高的新型金属材料应用于悬臂式巷道掘进机的结构，使其不仅具有更强的抗磨性能和耐用性，而且可以更大程度地发挥机械能力，保证长期稳定性和高利用率。
最后，悬臂式巷道掘进机技术发展受益于系统性设计和装备改进。
系统性设计，接受各种技术和设备的结合，运用智能化技术，把活动式的回转台改进为永久式的回转系统，使其具有较高的自动化水平和控制精度，从而创造出工作更加高效和精确的工作空间。
总之，悬臂式巷道掘进机技术在我国比较广泛地应用于现代巷道工程，其在施工效率和质量控制方面有着明显的优势，而其发展也受益于新型加工技术、材料改进、系统性设计和装备改进。
在未来发展中，我国悬臂式巷道掘进机技术重点应集中于安全保障、高效率施工以及节约资源等方面。
浅析我国悬臂式掘进机的发展现状与前景
浅析我国悬臂式掘进机的发展现状与前景工程技术李云(河北省蔚县煤炭工业安全管理局，河北张家口075700)／+7’‘”：廿商耍】目前，大型煤矿井下大都开始采用全煤巷布置开采方式，采煤工作面的推进速度也比以往快得多，因而谈煤矿井下煤巷掘进工作’量大幅度增加。
列瑚．醴柳的工作效率提出了较高的要-求。
另外，安全生产已成为煤业最重要的大事之一．半煤岩和}全岩巷遵用炮掘的方法会7有更加严格的使用务件，甚至将被限制使用。
因此，掘进扭旋我国煤矿粕莲掘进的童要设备，本文对其发展与前景进行了分析。
=『饫；避词】悬臂式船避机；煤矿；机械我国自20世纪80年代初大批引进煤炭采掘设备，经过消化吸收、提高，特别是近几年随着民营资本的进入，使我国的煤炭采掘设备有了长足的发展，基本上能满足我国现阶段煤炭采掘需求，并开始走向了国际市场。
其中，掘进和回采是煤矿生产的重要生产环节，煤矿巷道的快速掘进是煤矿保证矿井高产稳产的关键技术措施。
采掘技术及其装备水平直接关系到煤矿生产的能力和安全。
高效机械化掘进与支护技术是保证矿井实现高产高效的必要条件，也是巷道掘进技术的发展方向。
随着综采技术的发展，国内已出现了年产几百万吨级、甚至千万吨级超级工作面，使年消耗回采巷道数量大幅度增加，从而使巷道掘进成为了煤矿高效集约化生产的共性及关键性技术。
我国煤巷高效掘进方式中最主要的方式是悬臂式掘进机与单体锚杆钻机配套作业线，也称为煤巷综合机械化掘进，在我国国有重点煤矿得到7广泛应用，主要掘进机械为悬臂式掘进批1我国悬臂式掘进机的发展现状我国对悬臂式掘进机技术的研究始于20世纪60年代中期，通过对引进型掘进机的消化吸收和国产化工f乍积累了一些诵寸县臂式掘进机的初步经验，以30一50kW的小功率掘进机为主，研制规模较小，成效甚微。
我国煤矿真正推广应用悬臂式掘进机则是在1979年引进了100余台国外产品以后。
我国淮南煤胡厂(现重组为凯盛重工)引进了奥地利奥钢联公司A M50型掘进机、佳木斯煤机厂(现隶属于国际煤机)引进了日本三井三池制作所S一1oo型掘进机，通过对国外先进技术的引进、消化、吸收，推动了我国综掘机械化的发展。
悬臂式掘进机导航技术现状及其发展
悬臂式掘进机导航技术现状及其发展悬臂式掘进机是与千钧一发的岩土相互作用展开战斗的重要工具，其导航技术将极大程度上决定着掘进机在工程中的性能和效率。
当前，随着导航技术的不断更新和普及，悬臂式掘进机的导航技术也在逐步发展完善，为掘进机的智能化控制提供更加可靠、精准的支持。
以下从悬臂式掘进机导航技术的现状和发展两个方面进行介绍与阐述。
目前，悬臂式掘进机常用的导航技术主要包括以下几种：1、全站仪全站仪是一种高精度、高效率的测量仪器，它能够利用摄影测量、雷达测距和三角测量等不同方式所搜集的数据进行分析、计算和处理，并且具备高精度定位、高速度测量、远距离通信等功能。
悬臂式掘进机常用全站仪作为导航设备，利用全站仪的精准定位能力，实时记录掘进机的坐标和姿态，从而保证掘进机在复杂地形和地质中高效推进。
2、GPS导航GPS导航是一种基于全球卫星定位系统的导航技术，它能够实现全球范围的高精度定位，具有可靠性高、定位精度高、测量速度快等优点。
悬臂式掘进机的GPS导航技术可以通过安装卫星接收器将卫星信号传输给控制器，从而实现对掘进机的准确定位和轨迹跟踪。
3、惯性导航惯性导航是一种利用陀螺仪和加速度计等惯性器件进行定位的导航技术，具有高精度、无需外部信号、适用于高速环境等特点。
悬臂式掘进机的惯性导航技术可以通过在掘进机上安装惯性测量单元实现，该技术对于保持掘进机的稳定性和精度有着重要的作用。
1、多模式导航系统的研究多模式导航系统是指将多种导航技术整合在一起形成的一种导航方案。
该方案集成了不同的位置传感器、导航算法和数据处理技术，使得导航精度更加精确和可靠。
悬臂式掘进机的多模式导航系统正在逐步发展，通过将不同的导航技术进行整合，从而提高掘进机在不同地质和地形环境下的导航精度和实时性。
2、机器学习技术的应用机器学习技术是一种能够通过数据训练和自主学习的算法，可以对数据进行分析和识别，从而实现预测、分类和控制等功能。
悬臂式掘进机的机器学习技术应用正在逐渐普及，通过对大量的掘进数据进行分析和建模，使得掘进机在处理数据、优化控制和避雷等方面更加智能化和高效率。
悬臂式掘进机的发展状况及趋势
悬臂式掘进机的发展状况及趋势掘进机按照对巷道断面的作用方式可划分为2种：全断面掘进机和部分断面掘进机，部分断面掘进机最常用、最重要的一种就是悬臂式掘进机。
我国对悬臂式掘进机技术的研究始于20世纪60年代中期，通过对引进型掘进机的消化吸收和国产化工作积累了一些设计悬臂式掘进机的初步经验，但当时研制规模较小，成效甚微。
我国煤矿真正推广应用悬臂式掘进机则是在1979年引进了100余台国外产品以后。
在此后的20多年中，我国在引进悬臂式掘进机产品及制造技术的同时，翻开了自主开发研制、规模生产的一页。
现在，悬臂式掘进机在世界上运用超过了5000台。
随着悬臂式掘进机在采矿工程和隧道掘进中的逐步推广和大量使用，这种生产方式带来了很高的工作效率和经济效益，因此悬臂式掘进机已成为各主要产煤国家不可缺少的生产设备。
1、国内外悬臂式掘进机发展现状1.1国外掘进机发展状况国外主要生产单位有：英国A nderson公司，Dosco公司、奥地利的奥钢联、德国的阿特拉斯科普柯一埃可霍夫掘进机技术公司(A tlas Copco—Eick．hof Roadheading Techbic Gm bh简称A C—E)，保拉特(Paurat)有限公司，威斯特伐利亚吕恩公司、前苏联雅西诺瓦斯克机械制造厂、日本三井三池制作所。
这些公司的发展现状基本上代表着国外悬臂式掘进机的技术现状。
(1)截割头截割头主要有纵轴式截割头和横轴式截割头2种形式。
2种形式的截割头各有其特点，纵轴式截割头截齿安装容易，可以迅速更换截齿，内喷雾装置构造简单，在安装了装载用螺旋叶片后，装载性能也得到了提高；而横轴式截割头则横向力较小，容易实现稳定截割，截齿的安装较密，截割效果较好，装载特性也好。
(2)截割功率截割功率的大小基本上决定着掘进机破煤岩的能力。
各国主要掘进机生产厂家生产的掘进机截割功率都是从较小开始逐步随着煤岩赋存状况而开发出中、大功率等系列产品的。
如：英国Dosco公司生产的掘进机截割功率为67～250kW；奥地利奥钢联公司生产的产品功率为30～250kw；德国阿特拉斯·科普柯～埃可霍夫掘进机技术公司(AC—E)生产的掘进机截割功率为110～300kW；日本三井三池制作所的产品截割功率为45300kW，截割功率最大的是A nde~en 公司的RH25型掘进机达到4OOkW。
悬臂式掘进机发展现状与趋势
悬臂式掘进机发展现状与趋势专业：机械工程及自动化摘要：通过对悬臂式掘进机结构组成的了解，理解其工作原理;并对国内外悬臂式掘进机发展现状及趋势进行探讨，加强对悬臂式掘进机的理解；同时针对悬臂式掘进机截割部中所运用的行星传动技术进行介绍，从而进一步明白EBZ100型掘进机的研究意义关键字：悬臂式掘进机；结构；发展现状；趋势；行星传动；研究意义1悬臂式掘进机简介目前国内外研制和使用的掘进机按所掘断面的形状可分为全断面掘进机和部分断面掘进机。
全断面掘进机通过截割机构的旋转和连续推进，将整个巷道断面的煤岩破碎。
根据巷道断面的尺寸，把道具布置于工作机构上，通过刀具破落煤岩，完成装载、转载、支护等多种工序作业。
因其功率大，破岩硬度高、尺寸及机重大，主要用于开掘岩石巷道、隧道，掘出的巷道断面形状为圆形。
部分断面巷道掘进机截割机构的道具其仅能作用于工作面煤岩巷道的局部断面上，为了掘出所要求的巷道断面尺寸，破落整个工作面的煤岩，必须依靠截割机构进行多次截割，平行于掘进断面的工作面连续移动，才能达到整个断面的掘进。
部分断面掘进机主要适用于煤及半煤岩巷道掘进，其工作方式灵活，对巷道的形状和煤岩的赋存情况适用性强．外形尺寸和重量小，生产效率高，便于巷道支护，能耗低，可以得到矩形、拱形、梯形等多种断面形状的巷道。
其可分为悬臂式、冲击式、圆盘滚刀式掘进机和连续采煤机四种，其中悬臂式掘进机在煤矿中得到普遍的使用。
悬臂式掘进机是煤矿井下巷道综掘法的主要设备，它集开挖、装碴和自动行走于一体，操纵方便，对复杂地质适应性强，便于支护，用于煤和半煤岩层的掘进因此在采矿工程中得到了越来越广泛的应用。
悬臂式掘进机上要有横轴式掘进机和纵轴式掘进机。
它们的主要组成部件相同，只是截割头的布置不同。
悬臂式掘进机由截割部、装运部、本体部、行走机构、后支承、液压系统、润滑系统、除尘喷雾系统等组成。
（1）截割部结构截割部主要由截割头组件1、悬臂段2、截割减速器3、截割电机7组成，如图1所示。
悬臂式掘进机导航技术现状及其发展
悬臂式掘进机导航技术现状及其发展悬臂式掘进机导航技术是指利用导航系统对悬臂式掘进机进行精确定位、导向和控制的技术。
目前，悬臂式掘进机导航技术主要采用激光导航、惯性导航和全球定位系统（GPS）导航等技术。
1. 激光导航激光导航是一种常用的悬臂式掘进机导航技术，通过安装激光传感器和反射器，在隧道的两侧设置激光发射器和接收器，利用激光束的反射来实现对悬臂式掘进机的定位和导向。
激光导航技术具有定位精度高、适应性强的特点，能够满足不同地质条件下的施工需求，已经在一些大型隧道工程中得到广泛应用。
2. 惯性导航惯性导航是利用惯性传感器对悬臂式掘进机的位置和姿态进行实时测量和计算，从而实现对掘进机的导航和控制。
惯性导航技术具有实时性好、对外界环境的依赖性低的优点，适用于长隧道和复杂地质条件下的悬臂式掘进机导航。
3. 全球定位系统（GPS）导航全球定位系统（GPS）是一种基于卫星信号的导航技术，通过安装GPS接收器和天线，利用卫星信号实现对悬臂式掘进机的全球定位和导航。
GPS导航技术能够提供高精度的位置信息和导航指引，适用于大范围的隧道工程和需要高精度导航的施工任务。
以上三种导航技术各自具有特点和优势，但也存在着一定的局限性。
激光导航受到地质条件和环境因素的影响，惯性导航需要对传感器和算法进行不断改进，GPS导航在城市地下空间和深部隧道中信号受到遮挡和干扰。
如何克服各种技术的局限性，提高导航系统的稳定性和可靠性，是当前悬臂式掘进机导航技术发展的关键问题。
二、悬臂式掘进机导航技术的发展趋势随着地下空间利用的不断拓展和各种地质环境下施工需求的增加，悬臂式掘进机导航技术在定位精度、导向稳定性、抗干扰能力和实时性等方面都提出了更高的要求。
未来该技术的发展将主要体现在以下几个方面：1. 多传感器融合多传感器融合是指利用不同类型的传感器对悬臂式掘进机进行多源信息融合、联合定位和导航。
激光传感器、摄像头、惯性传感器、GPS接收器等不同类型的传感器可以相互补充，以提高导航系统的精度和稳定性。
悬臂式掘进机导航技术现状及其发展
悬臂式掘进机导航技术现状及其发展悬臂式掘进机是煤矿井巷掘进的一种重要工具，在煤矿井巷的掘进工作中得到了广泛的应用。
近年来，随着技术的不断革新和更新，悬臂式掘进机的导航技术也逐渐被人们重视和普及。
本文将对悬臂式掘进机的导航技术现状及其发展进行分析和总结。
1.传统导航技术传统的悬臂式掘进机导航技术主要采用激光、光电、微波等技术进行定位，这些技术的原理是通过向电子设备发送特定信号，利用设备接收和处理信号来确定位置。
但是，这些技术存在以下不足：(1)定位精度较低，难以满足煤矿井巷掘进精度要求;(2)需要维护和更新设备，增加了运维成本;(3)电磁波容易受到环境干扰，导致设备误差增大。
2.基于导航仪的导航技术为了解决传统技术存在的问题，近年来悬臂式掘进机导航技术逐渐向基于导航仪的技术转变。
基于导航仪的技术主要是通过GPS等卫星定位方式来获取悬臂式掘进机实时位置。
具体实现方式是将定位设备安装在悬臂式掘进机上，并与计算机进行数据交换，计算机通过数据处理算法获得悬臂式掘进机的具体位置。
相比传统技术，基于导航仪的技术具有以下优点：(1)定位精度提高，数据精度可以达到厘米级;(2)定位设备精度高，容易维护和更新;(3)不受环境干扰影响。
随着我国煤炭行业向更高效、更智能化发展，悬臂式掘进机导航技术也在不断发展。
未来，悬臂式掘进机导航技术具有以下发展趋势：1.完善导航算法目前，基于导航仪的悬臂式掘进机导航技术在实现基本定位功能上已经取得了成功，但是完善导航算法是未来这一技术发展的重要目标。
完善导航算法不仅可以提高数据精度和减少误差，而且可以将其应用于更多领域中，如无人车等。
2.增强设备底座的稳定性目前基于导航仪的悬臂式掘进机导航技术的一个问题是设备底座的稳定性，采掘过程中设备容易受到颠簸，导致定位设备的离线和数据误差。
完善底座结构及稳定措施是扩大悬臂式掘进机应用范围和提升技术难度的重要任务。
3.引入无人机技术随着无人机技术的发展及成本的不断降低，无人机在煤炭行业中的应用前景越来越广阔。
悬臂式掘进机导航技术现状及其发展
悬臂式掘进机导航技术现状及其发展目前，悬臂式掘进机导航技术已经得到广泛的应用，并实现了不断的发展和进步。
随着技术的提高和产业的发展，该技术在未来将有更广泛的应用和更深入的研究。
下面，将就悬臂式掘进机导航技术现状及其发展进行探讨。
1. 导航原理悬臂式掘进机导航技术主要基于地下导航系统。
该系统通过使用传感器，从而能够实时、准确地定位和监测悬臂式掘进机所在位置和方向。
现在，主要的导航原理包括电磁波导航、GPS导航和激光雷达导航等。
2. 系统组成悬臂式掘进机导航系统包括导航软件、传感器、数据处理单元和通信模块等。
传感器主要包括陀螺仪、加速度计、磁力计和GPS等。
数据处理单元是负责收集、处理和分析来自传感器的数据，通过运算获得悬臂式掘进机所处的位置和方向。
3. 应用场景悬臂式掘进机导航技术主要应用于地下隧道、矿井、水利工程等领域。
在这些领域中，悬臂式掘进机是重要的设备，能够提高掘进效率和质量，并降低人力和物力成本。
此外，该技术还可用于灾害救援、勘探测量等方面。
1. 导航算法的优化现在，研究者们在提高导航算法方面做出了很多努力。
这些算法包括粒子滤波、扩展卡尔曼滤波、无线电定位等，能够提高定位和导航准确度，并增加系统的鲁棒性。
2. 传感器发展在当前的科技发展背景下，传感器也不断得到升级和改进，使得其性能不断提高。
例如，惯性导航系统的 MEMS 陀螺仪和加速度计，其精度和可靠性都已经得到了很大提高，能够更好地适应悬臂式掘进机这种高速、高加速环境下的应用需求。
3. 系统融合随着智能化、信息化等技术的发展与应用，悬臂式掘进机导航系统的融合越来越成为研究的重点。
可以将导航系统与在线图像处理、地质预测等技术融合，从而更好地服务于实际工程应用。
4. 多传感器融合导航在悬臂式掘进机导航领域，研究者们逐步发现，采用单一传感器无法获得准确的位置和方向。
因此，现在研究者致力于多传感器融合导航技术；同时，多源数据融合技术的应用，也能够进一步提高导航系统的准确性和鲁棒性。
悬臂式掘进机介绍.
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.
5.悬臂式掘进机发展趋势
1.重型、大功率化
随着采煤机械化程度的提高和巷道断面的不断扩大，掘进机面对
越来越硬和研磨性更强的岩石 ，因此，开发研制高功率，大质量的重
型硬岩掘进机尤为迫切。目前，国外许多重型掘进机截割功率达到 200～400 k W，最高可达 500 k W。而我国重型掘进机尚处于发展阶
1. 我国悬臂式掘进机的发展现状
完成了硬岩截齿的研究,研制出“三高”硬质合金刀头和新的截齿
制造工艺,使我国的硬岩截齿达到国际先进水平.
对高压水射流辅助截割技术和惯性冲击辅助截割技术进行了探索和
尝试,并研制成功了ELMB-75C型振动式掘进机,现已批量生产.
④将可编程控制器(PLC)成功应用到部分掘进机电控系统中,在电控
5.悬臂式掘进机发展趋势
3.
矮型化
随着悬臂式掘进机的重量、切割功率不断加大，使得掘进机的机
身也越来越大，使之在巷道中的运行很不便，以至于矮型化逐渐被认
知。注重发展机身较低的机型 ，以易于井下运输和适用于掘进中、小 断面巷道 ，同时也为配置其他辅助设备（锚杆安装机、辅助工作平台
等）带来了方便。随着我国煤炭采掘业的不断发展，中厚煤层将逐步
减少，和国家政策的需求，煤矿巷道必然趋于薄煤层、半煤岩巷道， 因此，有一定的破岩能力，机身矮或窄、功率大的机型会成为今后市
场主要机型。
5.悬臂式掘进机发展趋势
4.喷雾降尘设备的强化
目前 ,掘进机大多设有内、外喷雾装置，但对呼吸性粉尘降尘效
果差，喷嘴堵塞严重。因此，对现有机型设置机载降尘设备，强化外 喷雾的使用效果，将会使掘进机在工作时的粉尘浓度大大降低。
悬臂式掘进机导航技术现状及其发展
悬臂式掘进机导航技术现状及其发展悬臂式掘进机是一种用于地下矿山和隧道等施工中的特种设备，具有高效、快速、安全的特点。
随着现代工程技术的快速发展，悬臂式掘进机导航技术不断更新和创新，以满足不同施工需求。
当前，悬臂式掘进机导航技术主要分为机械导航和电子导航两种形式。
机械导航是传统的导航方式，它通过机械仪器来完成导向工作。
常见的机械导航器包括水平仪、指南针等。
这些仪器通过测量地下隧道的坡度、水平度和方向等，来指导悬臂式掘进机的掘进方向。
机械导航技术简单可靠，适用于较为简单的施工场景。
由于机械导航的精度和灵活性相对较低，无法满足复杂工程的要求。
电子导航是一种基于现代电子技术的导航方式。
电子导航主要通过激光测距、地下物体探测和图像识别等技术来实现。
激光测距技术可以通过测量激光器发射和接收激光的时间差来计算出目标物体的距离，从而确定掘进机的位置。
地下物体探测技术可以通过电磁波的反射和互作用来识别地下通道的结构和障碍物，以及判断是否需要调整掘进机的路径。
图像识别技术可以通过处理激光扫描图像，提取图像特征来重建地下通道的三维模型，从而实现掘进机的精确导航。
目前，悬臂式掘进机导航技术仍然面临一些挑战和问题。
电子导航技术需要高精度的传感器和先进的信号处理算法，以应对地下环境的复杂性和多变性。
当前的技术水平对于灰尘、水汽和岩石碎屑等环境干扰相对敏感，导致掘进机的导航精度有限。
电子导航技术需要高效的数据处理和实时计算能力。
地下施工现场通常存在信号传输延迟和带宽受限的问题，限制了导航系统的实时性和稳定性。
悬臂式掘进机导航技术需要考虑人因工程和作业安全等因素。
在地下环境中，人员的工作室比较狭窄，导航系统需要能够进行精确定位，以避免碰撞和意外事故的发生。
未来，悬臂式掘进机导航技术还可以在以下几个方面进行改进和发展。
可以通过引入机器学习和人工智能等技术，提高导航系统的自主性和智能化水平。
机器学习可以通过对大量地下施工数据的学习和分析，提高导航系统的预测和决策能力，实现更精确和高效的导航。
掘进机应用与发展
掘进机应用状况与发展一、悬臂式掘进机的应用状况及发展悬臂式掘进机是煤矿掘进巷道常用设备，它的发展使得矿井巷道的掘进速度和效率大幅度提高。
我国悬臂式掘进机的发展主要经历了三个阶段。
第一阶段60年代初到70年代末。
主要是以引进国外掘进机为主。
这一阶段的主要特点是：使用范围越来越广，切割能力逐步提高。
第二阶段70年代末到80年代。
与国外合作生产了几种悬臂式掘进机并逐步实现国产化。
这一阶段特点是：可靠性高，已能适应我国煤巷掘进的需要，出现了重型机。
第三阶段由80年代至今。
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。
这一阶段特点是：设计水平较为先进，可靠性大幅度提高，功能更加完善。
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媲美。
悬臂式掘进机的发展是紧紧围绕着我国矿井生产的实际条件、现场需要及设计、制造的工艺水平而不断进行的，其发展主要有以下几个特点：1、截割功率不断提高。
为适应更大范围的截割条件，悬臂式掘进机的截割功率不断增大，由最初的100kw以下的轻型机增加到现在的中型机型的132kw1~200kw，重型机型可达200kw以上。
2、在行走装载截割驱动方面的完善。
以往的液压与电动驱动都有缺点，但随着科技的进步，它们的据点在不断地被弥补，改进，目前悬臂式掘进机在电、液两方面发展速度很快，在装载，行走，截割等方面大多数的机型还是采用电、液混合方式，总之两种方式互相取长补短，在今后很长一段时间内将共同并存，相互融合。
3、电控系统的完善。
早期掘进机的控制、操作回路一般都通过操作安装在隔爆型主令箱上的按钮或把手开关来控制传统的交流中继电器电路，进而通过继电器来对主回路交流接触器的二次控制。
随着控制技术的发展，操作回路逐渐以本安型的先导回路来替代隔爆型主令箱，这也是适应各类保护传感器的应用和选型的需要。
4、截割效率的提高。
截割效率是悬臂式掘进机性能优劣的一个重要衡量参数，纵轴式截割头的优点是截割较深，截割效率高，缺点是稳定性差，装运效果差。
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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。