井下巷道机械掘进

联邦德国每年掘进巷道约500公里,总造价30亿西德马克。目前采用掘进机掘进的巷道比前20年大为增长。掘进机掘进效率高,速度快、经济效益好、安全可靠。掘进机的应用范围包括:全断面掘进机掘进岩石巷道,悬臂式掘进机(截割头掘进机)掘进煤层巷道(不含采区顺槽),悬臂式掘进机(冲击头掘进机)掘进采区顺槽。此外,许多煤矿仍用传统的钻眼爆破法掘进巷道,钻爆法在一定情况下仍是必须使用的。     

掘进机刀齿的切割效率和寿命

用机器切割岩石是国家煤炭局的一项非常重要的活动,每年大约完成500公里的巷道掘进。在岩石中掘进巷道,主要选择悬臂式掘进机和全断面巷道掘进机。这两种设备中,悬臂式掘进机比较便宜,通用性大,但它的一个主要问题是切割硬岩的能力受到限制。     

悬臂式掘进机的设计与应用

悬臂式掘进机是一种集切割、转运、行走、喷雾于一体的综合掘进设备,通过介绍了国内掘进机的发展现状,针对现有落后的采掘方式,设计出一种适用于半煤岩巷道的悬臂式掘进机,并对该悬臂式掘进机整体进行了方案设计。与原有的炮掘方式和全断面掘进方式相比,悬臂式掘进机具有可靠性高,安全性高,小巧灵活,适用巷道广的特点。     

悬臂式掘进机巷道位置及机身姿态检测方法

掘进机在煤矿巷道中的位置及姿态检测是实现煤矿巷道自动化掘进的基础,因此提出了悬臂式掘进机位置及姿态检测方法及实现,即通过在悬臂式掘进机上安装超声波传感器、油缸行程传感器、陀螺仪传感器等检测装置,实现悬臂式掘进机在煤矿掘进工作面位置及姿态的检测,为掘进机自动控制提供实时数据。该设计方案中超声波传感器通过在靖远煤电某矿井下EBZ160推进机进行测试,总体在可接受范围之内,陀螺仪在电气车间通过试验,可满足试验需求。     

悬臂式掘进机电控系统的自动化升级研究与设计

文章通过对EBZ260型悬臂式掘进机电控系统进行硬件系统和软件系统的升级设计,实现了掘进机全遥控操作、截割头定位及截割断面监视、截割电机恒功率工值,自动截割等功能。对自动化升级设计的悬臂式掘进机进行模拟试验,确定升级设计后悬臂式掘进机升级后能够有效提高矿井工作面掘进自动化水平,降低人工作业误差,提高巷道断面掘进质量,为矿井安全高效生产奠定基础。     

悬臂式掘进机视觉导航与定向掘进控制技术

煤矿巷道掘进装备位姿测量是国内外目前研究的热点,不同的巷道快速掘进系统均面临定向导航难题。为解决煤矿井下悬臂式掘进机自动定向掘进控制难题,提出一种基于视觉导航的悬臂式掘进机自动定向掘进控制方法,利用单目视觉测量技术,以巷道中激光指向仪的激光点和激光束为特征构建基于门形结构的掘进机机身位姿视觉测量模型,通过空间矩阵变换解算巷道中机身位姿。根据悬臂式掘进机运动特点确定掘进机纠偏控制策略,基于悬臂式掘进机运动学建立掘进机定向掘进运动控制模型,采用backstepping方法,选取合适的Lyapunov函数设计掘进机轨迹跟踪控制器,有效解决掘进机轨迹跟踪控制问题。实验结果表明:悬臂式掘进机机身位姿视觉测量方法可有效实现井下工作环境中悬臂式掘进机机身的位姿测量,得到掘进机机身位置测量误差在±40 mm以内,姿态角角度测量误差在±0.3°以内;轨迹跟踪控制器可实现悬臂式掘进机的自动定向掘进功能,其运动控制精度在±20 mm以内,满足巷道施工的精度要求。该方法中工业相机固定安装于掘进装备机身,且利用激光指向仪点-线特征构建门型三线模型作为位姿测量基准,与相关研究对比,具有不易脱靶、标靶移动少等优点。     

在硬岩中开掘斜井与巷道的掘进机

国外井下水平岩巷和10～20°斜井广泛采用悬臂式掘进机,即掘进机的钻头可指向掘进面上任何一点进行钻进,这对非单一岩层巷道掘进时特别有利。 这种掘进机是配有截割部和装载部的强力自行式机组,通常有履带式底座。目前在欧州和美国使用的悬臂式掘进机超过2800台,每年开掘的巷道超过1500km。1981年法国煤矿40％的巷道是用这种掘进机掘成的。平均掘进速度达9.5m/d,比打眼放炮掘进速度高一倍,其掘进巷道的生产费用却比打     

悬臂掘进机截割头功率和运动参数的分析

<正> 掘进机是实现巷道掘进机械化的主要设备。近年来,在煤和半煤岩巷道中,各国均在大力研制和推广使用各种类型的巷道掘进机,其中以部分断面型的悬臂式掘进机应用最多。悬臂式掘进机工作机构的破煤装置是截割头。使用和研究表明,截割头所具有的力参数、运动参数、几何参数和截齿结构与强度,直接决定了掘进机对煤岩的适应性和掘进速度。因此,合理地选择截割头的有关参数,是悬臂式掘进机工作机构设计中的一个重要问题。但由于煤岩性质的复杂多变,以     

悬臂式掘进机视觉伺服截割控制系统研究

悬臂式掘进机的自动化、智能化程度低严重制约着煤矿巷道施工技术的发展,智能掘进技术成为目前国内外研究的热点.针对煤矿悬臂式掘进机自动截割控制问题,将视觉测量传感器应用于悬臂式掘进机截割头的控制系统中,提出了悬臂式掘进机视觉伺服截割控制系统.根据悬臂式掘进机的运动学,利用视觉测量系统有效实时反馈截割头位姿,融合惯性导航系统...     

EBZ-132型半煤岩掘进机的设计和研究

EBZ-132型半煤岩掘进机系横轴悬臂式重型掘进设备，适合于我国煤矿巷道掘进机械化和连续采煤作业。