【《掘进机发展现状和存在的难点文献综述》3500字】

掘进机发展现状和存在的难点文献综述中国对能源的需求量巨大，而煤炭在所有能源中使用量占比达到能源总量的75%以上，煤炭对于中国的工业发展具有重大意义。近年来，中国重视煤炭行业发展，在煤炭开采方面投入了大量的人才和资金，中国的技术在煤炭开采方面变得越来越成熟。悬臂式掘进机在1940年左右出现，到现在经历了70多年的发展历程，我国在1970年左右开始开发和应用悬臂式掘进机，与世界发达国家相比较大约要晚15～20年。但随着研究的不断深入，技术的不断突破，特别是近年来国家对能源行业中煤炭行业的高度重视，我国掘进机在近些年来发展迅速。目前我国掘进机种类齐全，有重型、轻型和中型掘进机，掘进机的切割对象也由煤层逐渐转变为向岩石方面拓展，掘进机切割功率和机器自身的重量和体积都大大增加，开采能力提升为原来的几十倍。我国掘进机发展经历了多个阶段，主要可以分为三个阶段，一是引进国外设备，二是消化吸收国外技术，三是自主研制掘进机3个阶段。20世纪90年代以来我国掘进机进入黄金阶段，在这一阶段，我国掘进机开始进行自主研发,在这一阶段我国形成了一套完整成熟的关于制造中型掘进机的技术理论体系，能够独立研制截割硬度≤80MPa，机器重量在六十吨左右，截割功率在一百六十到二百二十千瓦左右的大型掘进机，而且最重要的是我国具备了可以根据矿井不同条件来进行不同结构设计的能力。与发达国家相比，我国掘进机在某些方面尤其是大型掘进设备方面还存在一定的缺陷。但我相信我国在以后一定能够超越发达国家。 2.1国内外掘进机成熟技术对比国外总体参数截割功率：300kW;装机总功率：555kW；机重：120t；截割断面：5.8m×8.8m 截割功率：220kW;装机总功率：350kW；机重：60t；截割断面：5.1m×6.8m 截割机构：纵轴式、横轴式可伸缩截割机构截齿：真空热处理，喷涂强化，经济截割硬度≤f12  装运机构：电机、液压马达牵引；蟹爪、星轮式液压马达牵引；星轮式润滑方式：集中自动润滑除尘方式：外喷雾加除尘系统，除尘效果好自动控制技术：全功能遥控；截割断面监视；记忆截割；故障在线监测与诊断；数据远程传输国内总体参数截割功率：220kW;装机总功率：350kW；机重：60t；截割断面：5.1m×6.8m 截割机构：纵轴式可伸缩截割机构截齿：真空热处理，经济截割硬度≤f8装运机构：液压马达牵引；星轮式润滑方式：手工润滑、手动集中润滑除尘方式：内、外喷雾，除尘效果差自动控制技术：全功能遥控2.2关于不同时期的各种掘进方式1爆破松动掘进方式在这一阶段，主要采用的是使用炸药来将岩石的结构进行破坏，又叫爆破法松动，采取爆破法将大块硬质岩石震裂震散，最后使用人工操纵掘进机进行截割的综合施工的方法来进行采矿巷道掘进。然而这种掘进方式是比较落后的，但一些小型矿井和硬岩掘进中仍然采取这种方式。如何取合理的爆破方案是其要解决的最大问题。2掘锚一体化掘进机大多不会配备支护机构，需要进行后期人工支护。并且需要二次作业，由于是滞后支护，安全性相比掘锚一体化来言要差。近些年来，为了适应锚杆支护技术发展，世界采煤的大国掘进技术已经向掘锚一体化方向发展，在悬臂采煤机和连续采煤机的基础上研制成功掘锚一体机组。如此将掘进和支护结合起来，在一个机械上同时完成掘进和支护作业，大量的节省了作业时间，同时具有单巷快速掘进、掘锚平行作业等优点。目前在我国使用掘锚机组的范围还比较小，但由于其在掘进能力、生产效率、适应环境等方面有较大进步，可以说发展前景广阔。3 高压水射流辅助切割 在硬岩掘进时，刀头磨损严重，刀具发热量大。上世纪70年代，国外就提出了利用高压水射流辅助切割的思想，并产生了工业产品。它的基本内容是使用机械刀具来破岩，水射流作为辅助装置进行切割。利用水射流辅助切割技术能有效的提高掘进机的切割岩石能力，在降低粉尘的同时又扑灭火花，保证了工作面工作环境的良好。 4 自动化掘进 自动化技术的发展使巷道掘进技术发生了质的飞跃。自动化掘进技术是以掘进工作为系统的核心，利用计算机技术和远程监控技术来进行自动控制，并实现工作面自动控制、环境自动监控、掘进设备自动检测与故障诊断等。应用这种技术，掘进机可以自动掘进，实现掘煤、装煤、运煤的自动化，节省了大量人力，有效提高了工作效率。在自动化控制中引进断面监视系统，掘进机位置和运动方向可以通过用大型计算机驱动的操作显示器来显示，至于断面的精确控制则可以采用自动化定位系统来达到目的，并且自动化定位系统还具有自动超前测量经纬仪站点，提高掘进机进尺长度，完成不可见部分巷道切割等一系列的功能。本装置在考虑制造的经济性和使用切割的效率，使用寿命等因素的前提下决定使用高压水流辅助切割的掘进技术。 2.3 国内掘进机尚未掌握的一些关键技术 （1）大功率、快速化掘进技术。目前来看，中国对于能源的需求量逐年增加，对煤炭的需求量也年年提高。因此，中国急需能一种大功率掘进机来实现实现快速掘进功能，增大功率的目的是为了提高掘进机的截割能力，而快速掘进则是为了提高掘进机掘进的速度。 （2）主动开发掘锚机组。掘锚机组的优点由=有很多，但由于掘锚机组受到制造成本和技术等因素的影响，中国只在小范围使用。因此在掘锚技术方面中国还需要加大资金和人才等各方面的投入，设计使用功能更加完善的掘锚机组，并在全国的范围内将其推广使用。 （3）要积极推进关于掘进机的科学试验和技术研究的发展，建立关于我国煤矿地质条件的掘进机截割载荷参数，形成一套完整的关于掘进机的设计依据，并在基础上开展动力学实验仿真分析计算，来提高滚刀式掘进机的使用寿命和操作可靠性。 （4）改善井下的掘进环境。现在，随着科学技术的提高和机械化程度的增强，煤矿生产的环境也越来越好，但是井下工作仍然是一项十分艰苦的工作。作为设计技术人员，应将改善工作环境纳入掘进机设计因素中，改变传统喷雾除尘的方式，提高掘进巷道的作业环境，维护工人的身心健康。参考文献1.《使用盘状滚刀的悬臂式掘进头设计》杜伟2011.11辽宁工程技术大学2.《掘进机控制系统设计》2018.6.13系统设计论文3《EBH-132掘进机截割部机械传动系统的设计》4《行星齿轮传动设计》第二版饶振纲5《机械设计》第九版濮良贵陈国定吴立言6《机械设计综合训练教程》程志红7《国内外掘进机发展现状和发展趋势研究》李烈中国矿业大学8《对掘进机技术现状及发展趋势的分析》刘广伟9《悬臂式掘进机行走机构的功能及设计分析》李建广10《煤矿用悬臂式掘进机行走机械设计》张乾昱11《采煤机盘状滚刀的结构和理论》李新平;李宝义;齐腾云199212《我国煤矿采掘设备现状分析及发展建议》【J】煤炭工程2011，（10）；117-11913《EBZ200掘进机截割部结构设计》2014.614杜丽珍.悬臂式掘进机履带行走机构的设计［J］.山西科技，2013，28（6）：61-64.15冯志勤.关于悬臂式掘进机行走机构的功能及设计探究［J］.山东煤炭科技，2014，（7）：118-119，121.16吴翠艳.悬臂式掘进机行走机构驱动方式的分析与选择［J］.水力采煤与管道运输，1995，（3）：26-30.17胡润夫.悬臂式掘进机行走机构的研究与设计［C］.第六届全国尾矿库安全运行与尾矿综合利用技术高峰论坛论文集，2014.〔编辑李波〕

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