全断面巷道掘进机的发展与研究

综述了全断面巷道掘进机的发展 ,介绍了日本近期对全断面巷道掘进机的开发与研究。     

试论悬臂式掘进机的稳定性

<正> 一、概述七十年代以来,随着采煤机械化的发展,巷道掘进的机械化也有了较大发展,国内外研制和使用的巷道掘进机,类型很多。按照掘进机对于巷道断面的作用方式,可分为全断面巷道掘进机和部分断面巷道掘进机两大类。部分断面巷道掘进机,也称为循环作用式巷道掘进机。其工作机构仅能同时截割工作面煤岩断面的一部分,为了截割破落整个工作面的煤岩,必须在断面内多次连续地移动工作机构的截割头。不同形式的截割头安装在工作机构的悬臂上,悬臂又可沿工作面的水平或垂直方向作左右或上下的摆动,这种称为悬臂式工作机构,具有悬臂式工作机构的掘进机,通常     

硬岩水平巷道全断面掘进机

近些年来,硬岩水平巷道全断面钻进法在西德、美国、南非等国家和地区,已得到广泛应用。大部分硬岩水平巷道全断面掘进机是由罗宾斯、威尔士、曼内斯曼德马克和阿特拉斯·何普柯等四家大公司生产的。美国、西德、日本等国的罗别尔特·普列斯特利、蒂森隧道掘进工程有限公司等厂家,也生产适于软岩和中硬岩用的掘进机。附表列出了水平和缓倾斜     

新型掘进机用支撑推进与调向机构

近年来,地下隧道施工越来越多。现有隧道掘进机多为部分断面掘进机或圆形全断面掘进机,实际使用中矩形巷道需求量较多。近年来新型矩形全断面掘进机开始应用于隧道掘进,其支撑、推进与调向是掘进机正常工作的关键环节。为了适应矩形掘进机有限的空间结构,探索设计了合理布置设计支撑的推进调向机构,实现多个功能的有机统一,从而满足矩形全断面掘进机的使用要求。     

硬岩地下矿山机械化开采

硬岩是指无侧限抗压强度在124MPa以上的那类岩石。硅含量、岩石质量指标和裂隙对采掘机械的能力都有影响，但无侧限抗压强度是主要的影响因素。在硬岩连续采矿方面已开展了大量的研究与开发工作，技术上不断获得进展，已有几例商业应用的报导。开发过程进度缓慢且费用昂贵，其前景并不乐观。钻进式设备钻进式掘进机分为三级：即直径3．7m以上的全断面巷道掘进机（TBM）和直径在1．5～3．7m之间的小型TBM，以及直径不超过1．5m的微型钻进机，包括盲井钻机在内。全断面巷道掘进机在60年代末和70年代期间曾在硬岩矿山进行过TBM的试验。TB…     

煤矿全断面矩形掘进机巷道掘进底煤控制方法及分析

煤矿全断面矩形掘进机掘进通过多个刀盘组合一次全断面截割形成巷道,一般截割部都占满了巷道断面,掘进机司机无法直接查看工作面地质情况,也无法通过截割粉尘推算地质情况,只能通过滞后探底煤的方式控制掘进机沿底掘进。通过理论及试验来探索研究如何有效精确推算掘进机底煤情况,指导全断面矩形掘进机控制底煤掘进。     

煤矿全断面(矩形)掘进机的截割阻力分析研究

目前煤矿领域掘进巷道截面形状基本为矩形,采用悬臂式掘进机或掘锚机的分断面掘进,制约了煤矿生产,不适应形势发展,故急需研制一种煤矿全断面(矩形)掘进机。该全断面(矩形)掘进机与煤矿巷道掘进使用的悬臂式掘进机和掘锚机的截割机理及推进方式均不一样,通过理论分析及两年多的试验重点研究了煤矿全断面(矩形)掘进机的截割阻力,为减小截割阻力,对全断面(矩形)掘进机进行了优化改进设计,实际试验表明,改进后的全断面矩形掘进机已取得了较好的效果。     

日本全断面巷道掘进机的发展与应用研究

对日本近年来针对全断面巷道掘进机所开展的研究和应用进行了介绍;特别是对全断面掘进机在地质条件的适应性方面、在掘进速度高速化和掘进尺寸大口径化以及大倾角掘进、小曲率半径掘进等方面所开展的研究和应用以及基于全断面掘进机所采用的掘进工艺进行了介绍,其应用成果和研究方向可提供给全断面掘进机的研究制造者和施工应用者参考。     

煤矿超千米深部全断面岩石巷道掘进机的提出及关键岩石力学问题

为解决超千米深井巷道建设面临的严峻挑战,通过对现有的巷道掘进、支护技术与全断面岩石隧道掘进机(TBM)技术对比分析,结果表明：全断面岩石隧道掘进机优势明显,且满足超千米深井巷道建设的需求,现代化大型矿井也具备引入全断面掘进机的条件,将TBM引入超千米深井巷道建设,在解决所涉及的关键岩石力学和机械制造问题后加以改进,称之为全断面岩石巷道掘进机（RBM--Full Face Roadway Boring Machine）。由于煤矿深部巷道的建设环境与隧洞建设环境存在显著差异,RBM施工将面临两大关键问题--卡盾和刀盘破岩问题。为了揭示RBM卡盾机理,指出了其关键岩石力学问题,包括超千米深井巷道RBM开挖卸荷路径下围岩挤压大变形机理,护盾周围围岩挤压变形分布规律,围岩-护盾-支护相互作用机理,卡盾判据,卡盾防治理论及方法。     

煤矿井下遥控式全断面钻进钻机研制

针对薄煤层瓦斯抽采钻孔施工综合效率低的问题,分析发现薄煤层巷道普遍低矮,现有分体钻机虽能满足施工需求且尺寸小,但机械化水平低及搬迁不便,而履带钻机难以水平低位开孔,在低矮巷道进行顺层、穿层钻孔施工及钻机运输、调角空间受限,因此选择合适的施工方法及提高钻进装备适应性是解决这一难题的关键。本文研制的全断面钻进钻机,其设计有双立柱变幅稳固机构,将调角动作按顺序分解,采用全断面钻进方式施工,解决了履带钻机施工时的空间受限问题;设计的液力制动锁紧装置,利用钻机液压系统提供高压油,将钻进装置与钻机液力固接,解决了全断面施工稳定性差的问题;采用遥控技术控制钻机,解决了全断面施工时视线遮挡的问题;针对全断面施工时钻机的特定姿态,设计的直角导轨及衬板,选用新型合金材料及特殊的热处理工艺,提高了全断面钻机施工的可靠性。经现场工业性试验验证,该全断面钻机对薄煤层巷道适应性强,全断面施工性能稳定,综合效率高,促进了薄煤层煤矿井下全断面钻进钻机的技术进步,为煤矿井下瓦斯抽采的安全性、高效性提供有力保障。     

巴兰特E134型全断面移动式巷道掘进机

<正> 匈牙利贝科尼铝土矿原来是用传统的凿岩爆破法来挖掘巷道的,其平均速度为每月60～70米,最好也不过120米。而现在使用巴兰特 E134型全断面移动式巷道掘进机,每日最快可挖掘14米,每月可掘进断面为17米~2的巷道315米。巴兰特 E134型挖掘机是一种悬臂式双动螺旋直线型全断面移动式巷道掘进机,长12.8米,重140吨,总推力为10吨。该机的掘进工作如附图所示。它的巨大的切割盘上装有旋转式合金钻头和冷     

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。     

第一时间

<正>世界首条立井煤矿全断面掘进机作业线试验成功近日,世界首条立井煤矿全断面硬岩掘进机作业线在淮南矿业集团张集矿试验取得圆满成功。立井煤矿全断面硬岩掘进机作业线,是世界上首次在立井煤矿巷道掘进中使用全断面硬岩掘进机,是国家发改委煤炭产业升级项目。项目自2012年开始在淮南组织研发、设计、制造、安装、施工。2015年1月,立井煤矿全断面硬岩掘进机作业线在淮南矿业集团张集矿投入试运行。试验表明,运用该设备以来,煤矿岩巷掘进单进、生产效率比现行炮掘单进提高5到10倍,大幅降低了工人劳动强度,基本实现了煤矿本质型安全生产。     

纵轴式掘进机截割机构运动学研究

为了实现掘进机全断面自动成形截割,对纵轴式掘进机截割机构进行结构简化分析,建立截割头空间位置参数与巷道断面自动成形控制参数之间的数学模型,并对其进行空间运动学分析,利用Matlab仿真获得了纵轴式掘进机截割头轨迹与液压缸伸缩量之间的对应关系,得到了截割机构的运动规律,可为解决掘进机自动截割成形控制的关键问题提供理论依据。     

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。     

EBZ260W岩巷掘进机的设计特点与应用

介绍了EBZ260W型小断面岩巷掘进机的主要设计特点、技术参数和掘进巷道施工工艺,通过井下工业性试验,表明EBZ260W小断面全岩巷掘进机施工瓦斯抽排放巷道可以有效提高进尺速度,保证安全,为小断面岩巷掘进机的推广应用奠定了基础。     

世界首条立井煤矿全断面硬岩掘进机作业线试验成功

<正>日前,世界首条立井煤矿全断面硬岩掘进机(TBM)作业线在淮南矿业集团张集矿1413A高抽巷实现安全贯通,这标志着历时52d的试验取得圆满成功。据统计,该作业线累计进尺700m,平均日进尺13.5m,折合月进尺404m,打破了淮南矿区硬岩单进最高纪录。立井煤矿全断面硬岩掘进机作业线,是世界上首次在立井煤矿巷道掘进中使用全断面硬岩掘进机,是国家发改委煤炭产业升级项目。长     

全断面岩巷掘进机激光导向

<正> 为保证全断面岩巷掘进机掘出巷道符合设计要求,须随时了解掘出巷道与设计巷道间的方位关系,这是测角量边的常规测量方法所无法解决的,为此进行激光导向技术的研究。该导向系统从78年开始配合3m全断面掘进机分别在萍乡安源煤矿一水平800m运输大巷、引滦工程河北迁西南观隧洞和山西雁北小峪煤矿王坪平峒三处使用,累计掘进直线巷道长度2000多米,巷道方位基本符合设计要求,起到了为主机导向的作用。     

用添加剂提高高压水射流在掘进巷道时的效果

<正> 联邦德国煤矿井下每年掘进大约500公里巷道,其中机械化掘进工作面所占比例还比较小。特别在岩巷掘进中,使用全断面岩巷掘进机掘进的巷道长度仅占全部掘进巷道的1～2％。此类掘进机长达150米,重达300吨,由于搬运、安装掘进机的费用大,仅在长巷掘进中使用此类掘进机才经济。为了在煤矿掘     

全断面岩巷掘进机在煤矿岩巷施工中的应用

上海掘进机械研究所研制成的适用于煤矿双轨岩巷机械化掘进的φ5m全断面掘进机,在东曲煤矿东平硐工业性试验14个月掘进1448m,平均月进103.4m,最高月进202m,工程质量全部合格,1987年11月通过部级鉴定,并继续掘进至1989年底,完成了东平硐全长3600m开拓任务。适于煤矿单轨巷道机掘的φ3.2m全断面掘进机在云南羊场煤矿掘巷1014m,平均月进156.13m,最高月进260.53m,机组经受了硬岩和破碎带的考验,工程质量全部合格。这两种机型的掘进机的使用成功为我国煤矿巷道全断面机掘施工积累了经验。