悬臂式掘进机发展现状及趋势

1、悬臂式掘进机发展现状及趋势悬臂式掘进机发展现状及趋势 上世纪上世纪6060年代末，进口悬臂式掘进机在我国煤矿生产年代末，进口悬臂式掘进机在我国煤矿生产中开始得到应用。第一台国产掘进机于上个世纪中开始得到应用。第一台国产掘进机于上个世纪7070年代研年代研制成功。发展至今，掘进机年产量已达制成功。发展至今，掘进机年产量已达12001200台以上。台以上。 目前全国有数千台掘进装备运用在煤矿行业矿建及生目前全国有数千台掘进装备运用在煤矿行业矿建及生产运营的第一线。但仍存在不适应煤矿生产要求的现象。产运营的第一线。但仍存在不适应煤矿生产要求的现象。因此探讨掘进装备的现状及发展趋势有很重要的意义。因此

2、探讨掘进装备的现状及发展趋势有很重要的意义。 132 132年历史传承年历史传承 奠定煤炭工业发展基石奠定煤炭工业发展基石一代代煤炭人血与汗的付出一代代煤炭人血与汗的付出 孕育民族工业展翅翱翔的希望孕育民族工业展翅翱翔的希望一、悬臂式掘进机的技术现状一、悬臂式掘进机的技术现状二、悬臂式掘进机存在的问题二、悬臂式掘进机存在的问题三、三、 悬臂式掘进机深入研究方向悬臂式掘进机深入研究方向 四、主动抑爆系统在掘进机上的应用四、主动抑爆系统在掘进机上的应用 五、北方交通掘进机研发规划五、北方交通掘进机研发规划一.悬臂式掘进机的技术现状1. 悬臂式掘进机技术日趋成熟悬臂式掘进机技术日趋成熟 炮掘方式向机

3、掘方式发展炮掘方式向机掘方式发展 掘进机由国外为主转为国内为主掘进机由国外为主转为国内为主一.悬臂式掘进机的技术现状2. 掘进机产品已形成系列化、多功能一体化的势态掘进机产品已形成系列化、多功能一体化的势态EBZ100型型EBZ132EBZ132型EBZ160EBZ160型一体机一体机特型机特型机EBZ160EBZ160二代EBZ180型型EBZ200型型EBZ200H型型EBZ230型型EBZ260型型EBZ280型型EBZ300型型EBZ320型型一.悬臂式掘进机的技术现状3. 重型掘进机逐渐成为市场主流重型掘进机逐渐成为市场主流EBZ200HEBZ200HEBZ230EBZ230EBZ2

4、60EBZ260EBZ280EBZ280EBZ300EBZ300一.悬臂式掘进机的技术现状4. 人性化、智能化水平不断提高人性化、智能化水平不断提高 液控先导液控先导自动补油自动补油集中润滑集中润滑故障诊断故障诊断实时监控实时监控有线、无线遥控有线、无线遥控5. 特型机的需求特型机的需求 更加多样化更加多样化 大大 坡坡 度度薄薄 煤煤 层层窄窄 机机 身身矮矮 机机 身身一.悬臂式掘进机的技术现状其它特型机其它特型机一.悬臂式掘进机的技术现状6.新材料、新工艺的采用，及核心部件优化升级新材料、新工艺的采用，及核心部件优化升级耐磨材料耐磨材料专业焊接工装专业焊接工装先进液压元件先进液压元件一.

5、悬臂式掘进机的技术现状7.液压驱动由定量方式发展成为变量方式液压驱动由定量方式发展成为变量方式一.悬臂式掘进机的技术现状8.电气系统由逻辑电路控制方式发展成为电气系统由逻辑电路控制方式发展成为PLC控制方式控制方式二.悬臂式掘进机存在的问题1. 1. 在大坡度或小截面巷道工作时，掘进机能力难以发挥在大坡度或小截面巷道工作时，掘进机能力难以发挥2.2.硬岩掘进时，掘进效率下降，生产耗损增加硬岩掘进时，掘进效率下降，生产耗损增加二.悬臂式掘进机存在的问题3.3.锚护工作降低掘进施工锚护工作降低掘进施工效率；效率；4.4.掘进机自带的除尘系统掘进机自带的除尘系统工作效果不够理想；工作效果不够理想；5

6、.5.掘进机操控还需向智能化、无人化控制方向发展。掘进机操控还需向智能化、无人化控制方向发展。突破智能截割突破智能截割及远程监控及远程监控提高掘进面提高掘进面的除尘水平的除尘水平开发多功开发多功能一体机能一体机实现硬岩的实现硬岩的经济截割经济截割研发特型研发特型掘进机掘进机研发方向研发方向三.悬臂式掘进机深入研究方向调整整机重心调整整机重心设备增加辅助支撑设备增加辅助支撑提高整车驱动力提高整车驱动力改变一运结构改变一运结构三.悬臂式掘进机深入研究方向解解决决大大坡坡度度掘掘进进方方案案 1. 1. 研发特型掘进机研发特型掘进机三.悬臂式掘进机深入研究方向 1. 1. 研发特型掘进机研发特型掘进

7、机矮机身：机身高度小于矮机身：机身高度小于1.6m1.6m窄机身：机身宽度小于窄机身：机身宽度小于2.2m2.2m薄煤层：适用于煤层厚度薄煤层：适用于煤层厚度0.80.8m三.悬臂式掘进机深入研究方向 2. 2. 实现硬岩的经济截割实现硬岩的经济截割 （1）优化炮头设计，改善截齿排布，）优化炮头设计，改善截齿排布，提高截齿性能，增强导流板耐磨性提高截齿性能，增强导流板耐磨性（2）科学的增大机身重量和提高截割）科学的增大机身重量和提高截割功率功率三.悬臂式掘进机深入研究方向（3）增加辅助支撑，加强整机截割稳定性）增加辅助支撑，加强整机截割稳定性三.悬臂式掘进机深入研究方向（4）改善截齿）改善截齿

8、冷却条件，降冷却条件，降低磨损低磨损三.悬臂式掘进机深入研究方向（5）提高连接部件强度，提）提高连接部件强度，提高液压元件的密封性高液压元件的密封性（6）深入研究小型盘式截割）深入研究小型盘式截割头技术，深入研究震动截割技头技术，深入研究震动截割技术，深入研究压力水截割技术术，深入研究压力水截割技术三.悬臂式掘进机深入研究方向 3. 3. 开发多功能一体机开发多功能一体机提高安全性，提高安全性，减小空顶区威胁减小空顶区威胁能够辅助铺设锚网，能够辅助铺设锚网，减轻工作强度减轻工作强度掘护掘护一体化一体化 3. 3. 开发多功能一体机开发多功能一体机提高掘进工作效率提高掘进工作效率降低人工作业强度

9、降低人工作业强度掘锚掘锚一体化一体化三.悬臂式掘进机深入研究方向三.悬臂式掘进机深入研究方向 4. 4. 提高掘进面的除尘水平提高掘进面的除尘水平除除尘尘方方案案本机除尘本机除尘外载除尘外载除尘采用振弦除尘系统采用振弦除尘系统增加环喷系统增加环喷系统采用文丘里喷嘴采用文丘里喷嘴改善内喷水道布置改善内喷水道布置和密封结构和密封结构三.悬臂式掘进机深入研究方向内喷水道布置和密封结构图内喷水道布置和密封结构图振弦除尘器原理图三.悬臂式掘进机深入研究方向除尘系统方案图三.悬臂式掘进机深入研究方向S：巷道截面积：巷道截面积 智能截割技术是指巷道断面的自动化成形技术，主要智能截割技术是指巷道断面的自动化成

10、形技术，主要通过通过PLCPLC程序发出指令控制液压系统的控制阀驱动执行部程序发出指令控制液压系统的控制阀驱动执行部件按程序动作，并通过各传感器的反馈信息实时调整件按程序动作，并通过各传感器的反馈信息实时调整PLCPLC指令，来完成巷道断面的自动截割成形。指令，来完成巷道断面的自动截割成形。 而把掘进机作为一个节点并入整个矿井的监控总线，而把掘进机作为一个节点并入整个矿井的监控总线，来实现实时观察和实时控制的技术就是工业以太网技术。来实现实时观察和实时控制的技术就是工业以太网技术。 5. 5. 突破智能截割及远程监控突破智能截割及远程监控三.悬臂式掘进机深入研究方向难以实现实时定位难以实现实时

11、定位难以实时观察难以实时观察需要人员实时维护需要人员实时维护智能截割智能截割存在的问题存在的问题三.悬臂式掘进机深入研究方向采用航天导航定位采用航天导航定位系统和激光定位系统系统和激光定位系统采用电控比例阀采用电控比例阀实现闭环控制实现闭环控制三.悬臂式掘进机深入研究方向 我国目前国有重点煤矿大多属于瓦斯矿井，高瓦斯矿井和突出矿井占全国矿井总数的44%。煤矿井下瓦斯爆炸、煤尘爆炸会引起巨大的财产损失和重大的人员伤亡。据有关资料统计,煤矿一次死亡10人以上的特大事故中有74%是瓦斯爆炸或瓦斯煤尘爆炸事故。 采取有效技术措施将危险遏制在灾害发生前是实现安全生产的重要手段。 四.主动抑爆系统在掘进机

12、上的应用 1. 1.开发机载主动抑爆炸系统的意义开发机载主动抑爆炸系统的意义 四.主动抑爆系统在掘进机上的应用喷射模块喷射模块中央处理器中央处理器传感器传感器后备电源后备电源高压储能器高压储能器触发装置触发装置 2. 2.主动抑爆系统结构主动抑爆系统结构四.主动抑爆系统在掘进机上的应用传感器传感器中央中央处理器处理器捕捉爆炸信号光学原理解析信号发出信号高压高压蓄能器蓄能器打开阀门打开阀门5秒喷射释放高能抑爆介质形成抑爆屏障形成抑爆屏障阻断爆炸的扩散阻断爆炸的扩散 3. 3.主动抑爆系统工作原理图主动抑爆系统工作原理图四.主动抑爆系统在掘进机上的应用 4. 4.安装示意图安装示意图未采用抑爆装置的爆炸效果图四.主动抑爆系统在掘进机上的应用采用抑爆装置的爆炸效果图四.主动抑爆系统在掘进机上的应用 (1) (1) 智能化识别智能化识别 (2) (2) 超高速超高速 (3) (3) 全自动抑爆全自动抑爆 (4) (4) 程式化自检程式化自检 (5) (5) 模块化设计模块化设计 (6) (6) 单元化产品单元化产品四.主动抑爆系统在掘进机上的应用系统核心参数：系统核心参数：阀门启动时间阀门启动时间5ms系统总响应时间系统总响应时间 10ms抑爆屏障峰值持续时间抑爆屏障峰值持续时间 200ms