基于水力喷射压裂功能的掘进机设计

应用水力喷射压裂技术作为掘进机的破岩机理,通过对巷道掘进作业中的岩石、半煤岩进行预压裂,降低了掘进作业中掘进机的进给力,提高了工作效率,减少了截割头磨损和截割过程中产生的粉尘,提高了整机可靠性,实现了低投入高环保的硬岩掘进,对井下巷道硬岩掘进及高效掘进具有重大意义。     

掘进机智能化远程调控系统的应用研究

针对传统掘进机在井下综掘作业过程中人工控制效率低下、掘进精度差的问题,提出了一种新的掘进机智能化远程调控系统。该系统将视频监测和传感器监测集成于一体,实现了对掘进机井下掘进作业的智能化控制。根据实际应用表明,新的掘进机智能化远程调控系统能够将井下巷道掘进效率提升17.3%,将巷道掘进精度提升37.7%,为实现井下无人化智能掘进奠定了基础。     

液压劈裂技术在硬岩开拓巷道中的应用

硬岩掘进机在灰岩大断面开拓巷道中已广泛应用,但长距离巷道掘进给掘进机带来极大的损耗,掘进机长时段截割后,对截割部的损耗极大,截割头降温困难,截齿跟换频繁,截割底座磨损严重,延长了截割作业时间,给掘进带来极大影响,因此,对劈裂技术在下组煤硬岩开拓巷道中的应用进行分析,并重点介绍了劈裂技术的施工要点.劈裂技术在坚硬岩层巷道掘进中应用后,显著提高了截割作业进度,降低了截割作业难度,为同类巷道施工提供借鉴.     

硬岩巷道智能化掘锚钻装一体机的分析与应用

针对当前煤矿硬岩巷道存在掘进效率低、安全事故频发等问题,提出了一种集挖掘、锚护、钻孔、装载于一体的CMZY4-200/35型智能化掘锚钻装一体机.对该设备在虎龙沟煤业南回风大巷的硬岩巷道掘进中进行了工业性试验,掘进效率月均进尺约为105 m,有效实现了硬岩巷道的快速掘进,经济和安全效益显著.     

煤矿巷道快速掘进技术及快速掘进装备发展现状研究

随着我国煤矿开采技术水平的提升,煤矿开采效率有了较大进步。但由于煤矿巷道的快速掘进技术与快速掘进装备发展缓慢,导致大部分煤炭企业采掘失调、煤巷掘进速度低等问题日趋严重。本文对煤矿巷道快速掘进技术中常见的机械化掘进工艺发展现状进行介绍,对三种掘进技术存在的问题进行了详细分析,指出了今后快进掘进技术与装备的发展趋势,重点介绍了掘锚机、悬臂式掘进机、悬臂式掘进机+超前支护三种快速掘进系统,智能化掘进机关键技术,以及国内外智能化掘进机发展现状。     

悬臂式掘进机硬岩截割部的设计分析

针对悬臂式掘进机在截割硬岩时存在截齿消耗大、掘进效率低等问题,基于悬臂式掘进机截割硬岩的主要破岩形式与具体截割原理,设计了悬臂式掘进机硬岩截割部的主要结构,分析了各连接件的功能特点,并进行了部分关键零部件的选型计算,以供悬臂式掘进机硬岩截割部的设计参考.     

硬岩巷开拓掘进支护优化及机械配套研究

为解决硬岩巷掘进巷道支护工程量大、效率低下所导致的巷道掘进效率低下的问题,在对良庄煤矿水平大巷道地质条件分析的基础上,基于FLAC3D软件对不同掘进巷道支护方案的支护效果进行对比,提出了可缩短支护时间的支护方案.而后,结合硬岩巷道的实际情况为其配套高效、安全的掘进设备和辅助设备,为实现良庄煤矿水平大巷道的快速掘进奠定基...     

掘进机硬岩截割头的优化研究

为有效提高掘进机截割硬岩的能力,介绍了掘进机硬岩截割头的主要失效形式,分析了硬岩截割头失效原因,并提出了一系列掘进机硬岩截割头的优化措施。经工业性试验可知,通过对掘进机硬岩截割头的优化,有效提升了掘进机截割头的耐磨性,减少了配件消耗,降低了掘进机截割硬岩的成本,提高了硬岩掘进效益。     

大断面半煤岩巷道快速掘进技术分析

半煤岩掘进期间受到围岩岩性差异影响,掘进效率往往较低且围岩变形量较大。为实现半煤岩巷道快速掘进,在对巷道围岩岩性特征分析基础上采用数值模拟设计方案合理确定综掘机截割破岩工艺,并设计支护方案。经现场应用后,巷道掘进进尺保持260 m/月,在保持围岩稳定、掘进安全的前提下实现了半煤岩巷道的快速掘进。该研究成果可为其他矿井类似情况下半煤岩巷道掘进工作开展提供经验借鉴。     

煤矿掘进机可靠性评定标准研究

悬臂式掘进机作为煤矿巷道掘进的主要设备,其可靠性水平对巷道掘进效率起到至关重要的作用,本文通过对掘进机可靠性评定标准的研究,确定了掘进机采用现场统计试验收集可靠性试验数据,对掘进机进行故障模式分类并根据不同类别设定不同权重系统的方式,用于计算掘进机的可靠性相关参数,用于指导掘进机可靠性评定,推动掘进机可靠性水平提高。     

变约束条件下硬岩掘进机推进系统动态特性

硬岩掘进机在复合地质条件掘进时刀盘的波动载荷引起撑靴支撑刚度的变化,它们的耦合严重影响硬岩掘进机动态特性。应用Lagrange法建立硬岩掘进机推进机械系统动力学模型,研究岩石变形和不同撑靴支撑刚度下TBM进行直线和曲线推进时动态特性响应。结果表明,直线掘进时,岩石的变形和失效导致TBM掘进速度发生变化,掘进方向的位移变小,曲线掘进时撑靴与岩石的接触刚度变化对运动特性影响更为明显。     

EBH315Q掘进机在赵庄矿的应用

介绍了EBH315Q横轴式掘进机的结构组成、主要技术参数、特点及掘进断面概况、支护情况、劳动组织、掘进工艺及运输方式,通过在岩体硬度为f8～f10(局部达f11)的全岩巷道应用,表明在地质条件为硬岩时进尺比EBZ260掘进机高3倍,且材料节省明显,人工劳动强度低,巷道成型好,有效改善了采掘失调的局面。     

EBH315悬臂式掘进机在硬岩巷道中的应用

在阐述EBH315相关技术参数以及技术特点的同时,以古龙煤矿为实例,对EBH315悬臂式掘进的工作概况、劳动组织进行介绍,并研究该掘进机在硬岩(f=10~13)巷道中的具体应用效果。经过研究与对比,结果表明,EBH315悬臂式掘进进尺比传统的凿岩放炮进尺提高2倍,同时可以有效改善巷道成型、降低劳动强度。     

硬岩巷开拓掘进支护优化及机械配套研究

为了提高硬岩巷道的掘进效率,使其与当前高效、安全的开采效率相匹配,最终达到提升煤矿生产能力的效果,以3号煤层所属工作面为研究对象,在对其地质条件和当前掘进方式、支护方式及机械设备配套现状分析的基础上,基于悬吊理论对支护方案进行优选,并对巷道参与工作面的机械设备进行配套选择,最终达到巷道快速掘进、提高巷道成型质量的目的。     

CAN总线通信在掘进机断面成形智能控制系统的应用

为实现对掘进机断面成形的智能化、精准化、实时化控制,在对掘进机巷道断面成形基本理论包括理想掘进轨迹分析的基础上,提出基于CAN总线通信技术实现系统传感器和控制器之间的高质量通信,为保证巷道成形质量和效率奠定基础;同时根据控制需求完成了相应传感器的选型;并基于Matlab软件对智能控制系统的控制效果和CAN总线通信技术的通信质量进行验证。     

掘进机履带板结构的优化

为提升掘进机的掘进效率和巷道的掘进质量,针对履带式掘进机在实际掘进过程中存在附着力不够、打滑以及不能自动排出履带内淤泥的问题,首先对掘进机履带板进行动力学分析,对原履带板进行强度校核,着重对其履带板结构进行优化设计,并对优化后履带板的强度、啮合力等进行验证。     

TBM的刀具改性与辅助破岩技术研究现状

硬岩掘进机(TBM)主要依赖滚刀-岩石界面的滚压作用进行隧道掘进作业,滚刀刀圈磨损严重、更换频繁,严重影响TBM掘进效率.本文介绍了TBM滚刀破岩原理与典型失效形式;从滚刀材料改性和结构优化角度归纳总结了TBM刀具改性的研究现状,指出单纯的滚刀改性优化对TBM掘进效率的提升作用有限;进而介绍了水射流、超声、激光和微波等外加物理场辅助破岩技术的研究进展;最后,从岩石力学性能化学弱化角度探讨了辅助破岩技术的新思路.     

基于RBF的掘进机智能驱动控制系统的研究

针对现有掘进机采用人工控制截割所存在的巷道成型质量差、效率低的难题,提出了一种新的基于RBF的掘进机智能驱动控制系统,该智能推进控制系统采用了RBF神经网络算法,能够对掘进机掘进作业时的驱动控制系统进行自适应调整,可满足在复杂地形条件和截割阻力多变情况下的智能截割需求。根据实际应用表明:该控制系统能够实现掘进机的自动截割控制,同时提升进给作业时的稳定性和巷道掘进效率,是实现井下无人化掘进作业的基础。     

煤矿掘进机拖缆装置优化改进

基于机械化掘进巷道在施工过程中,由于掘进机拖缆装置设计不合理,经常出现电缆磨损、断裂现象,造成巷道失爆率高、维修费用高并严重制约巷道安全快速掘进的问题,华阳煤矿通过技术研究,对15102运输顺槽EBZ260型掘进机拖缆装置进行优化改进。经实际应用效果表明,掘进机拖缆装置优化后,巷道在后期掘进过程中未出现电缆破损现象,保证了巷道安全掘进,取得显著应用成效。     

SCR260型采掘机在磷矿山井下的应用研究

以国家规划矿区内瓮福磷矿山为例,在概述该矿山顶板围岩、巷道断面基本情况的基础上,对SCR260型采掘机在该矿山井下磷矿石掘进中的应用进行分析,并深刻剖析了影响掘进效率的主要因素,提出掘进效率优化思路。研究结果表明：当前国内矿山岩巷施工仍以常规钻爆开挖为主,悬臂式掘进机在大断面岩巷中的掘进应用仍处于初级阶段。该矿山为提升机械化掘进水平而进行的掘进机截割开挖探索,对悬臂式掘进机在类似矿山中的推广应用具有借鉴参考价值。