外文翻譯--掘進(jìn)機(jī)在采礦和掘進(jìn)工業(yè)的應(yīng)用.doc

附錄A掘進(jìn)機(jī)在采礦和掘進(jìn)工業(yè)的應(yīng)用掘進(jìn)機(jī)具有獨(dú)特的性能和靈活性，能夠掘進(jìn)軟至中等強(qiáng)度的巖層，因此，被廣泛用于地下采礦和隧道的掘進(jìn)。的掘進(jìn)機(jī)的成功應(yīng)用一個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題是發(fā)展的能力準(zhǔn)確和可靠的估計(jì)數(shù)字，機(jī)器生產(chǎn)的能力和相關(guān)的位成本。本文介紹并討論了最近完成的工作在地球力學(xué)研究所科羅拉多礦業(yè)學(xué)院就使用的歷史數(shù)據(jù)的使用作為一個(gè)表現(xiàn)的預(yù)測(cè)模型。該模型是基于廣泛的實(shí)地收集到的數(shù)據(jù)，從不同掘進(jìn)機(jī)行動(dòng)，在各種各樣的地質(zhì)地層。該文件還討論了發(fā)展這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，以及由此產(chǎn)生的實(shí)證性能預(yù)測(cè)方程所得的估計(jì)掘進(jìn)機(jī)切割率和比特消費(fèi)。更廣泛地使用機(jī)械開挖系統(tǒng)是一種趨勢(shì)所訂的越來(lái)越大的壓力，對(duì)采礦和土木建筑行業(yè)遷離傳統(tǒng)的鉆挖及爆破方法，以提高生產(chǎn)力并降低成本。額外的好處，采礦機(jī)械，包括顯著改善安全性，減少了地面保障的要求和較少的人員。這些優(yōu)勢(shì)，再加上最近加強(qiáng)在機(jī)械機(jī)器的性能和可靠性，已導(dǎo)致在機(jī)械礦工采取了較大份額的巖石開挖的市場(chǎng)。掘進(jìn)機(jī)是最廣泛使用的地下部分?jǐn)嗝骈_挖機(jī)，軟至中等強(qiáng)度的巖石，特別是沉積巖。他們是用于發(fā)展和生產(chǎn)在軟巖采礦業(yè)（即主要運(yùn)輸巷道，巷道，跨削減等），特別是在煤炭，工業(yè)礦物和蒸發(fā)巖。在土木建筑，他們找到的廣泛運(yùn)用，開挖隧道（鐵路，公路，污水處理，導(dǎo)流洞等），在軟地面情況，以及為擴(kuò)大和康復(fù)的各種地下結(jié)構(gòu)。他們的能力，挖掘，幾乎任何個(gè)人開放，也使他們非常有吸引力，這些采礦和土木建筑項(xiàng)目的各種開放的大小和配置文件需要興建。此外，其高流動(dòng)性和靈活性，掘進(jìn)機(jī)是普遍偏低的資本成本系統(tǒng)相比，最其他機(jī)械挖土機(jī)。因?yàn)檩^高的切削功率密度，由于較小的切削鼓，他們所提供的能力，挖掘巖石更難和更磨料比他們的同行，如連續(xù)礦工和蛀蟲。過(guò)去50年的掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)機(jī)首次研制的機(jī)械開挖煤炭在50年代初。今天，其應(yīng)用領(lǐng)域已擴(kuò)大，超出煤炭開采，由于不斷增加的表現(xiàn)所帶來(lái)的新的技術(shù)發(fā)展和設(shè)計(jì)的改善。主要改善措施取得了在過(guò)去50年中構(gòu)成的穩(wěn)步增加，機(jī)器重量，大小和截割頭權(quán)力，改進(jìn)設(shè)計(jì)的熱潮，穆克拿起裝車系統(tǒng)，更有效率截割頭設(shè)計(jì)，冶金的發(fā)展，在切削鉆頭，進(jìn)步，液壓和電氣系統(tǒng)，并更廣泛地使用自動(dòng)化和遠(yuǎn)程控制功能。所有這些，都導(dǎo)致了激烈的增強(qiáng)，在切割機(jī)的能力，系統(tǒng)的可用性和服務(wù)的生活。機(jī)器的重量已高達(dá)120噸，提供更穩(wěn)定和更嚴(yán)厲的（少振動(dòng)，少維修）平臺(tái)，從更高的推力，可以產(chǎn)生攻擊更難巖層.該截割頭的權(quán)力已經(jīng)有了明顯的增加，接近五百千瓦讓高轉(zhuǎn)矩的能力?，F(xiàn)代機(jī)器有能力削減斷面超過(guò)一百平方米從一個(gè)固定點(diǎn)。電腦輔助截割頭lacing設(shè)計(jì)已經(jīng)發(fā)展到了一個(gè)階段，使設(shè)計(jì)的最優(yōu)位布局，以達(dá)到最高的效率在巖石和地質(zhì)條件會(huì)遇到的。切削鉆頭已演變，從簡(jiǎn)單的鑿強(qiáng)勁的錐形位。該淤泥的收集和運(yùn)輸系統(tǒng)也經(jīng)歷了重大的改進(jìn)，增加能達(dá)到的生產(chǎn)率。加載停機(jī)坪，現(xiàn)在可以制造作為一個(gè)延展的一塊僅僅是提供移動(dòng)性和靈活性。機(jī)器可以配備與巖石錨桿支護(hù)和自動(dòng)抑制塵埃的設(shè)備，以提高安全工作人員的標(biāo)題。他們也可以配備激光制導(dǎo)線形控制系統(tǒng)，讓營(yíng)辦商的敏感性降低，加上增加工作效率及生產(chǎn)力。圖-1顯示了一幅現(xiàn)代的橫向型掘進(jìn)機(jī)與伸縮臂和錨桿支護(hù)系統(tǒng)。圖一：橫軸掘進(jìn)機(jī)（圖片來(lái)自VoestAlpine）流動(dòng)性，靈活性和選擇性采礦能力構(gòu)成的一些最重要的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)掘進(jìn)機(jī)領(lǐng)導(dǎo)，以成本有效的行動(dòng)。流動(dòng)性是指容易搬遷，從一張臉到另一，以應(yīng)付日常的開發(fā)和生產(chǎn)的要求，一個(gè)沒(méi)有地雷。靈活性，允許快速變化的業(yè)務(wù)條件，如不同的開放模式（馬鞋，矩形等），橫截面大小，梯度（最多20個(gè)，有時(shí)30度），以及轉(zhuǎn)彎半徑（幾乎可以作出90轉(zhuǎn)彎）。選擇性是指有能力挖掘的不同部分混合面對(duì)地方礦可采分開，以減少稀釋，并盡量減少?gòu)U物處理，既有助于提高生產(chǎn)力。自掘進(jìn)機(jī)是局部的-面對(duì)機(jī)器，面對(duì)的就是方便，因此，刀具，可檢查和容易改變，和屋頂?shù)闹С挚梢园惭b在非常接近面對(duì)。在除了這些，高生產(chǎn)率在有利的地面條件，改進(jìn)安全，減少地面支持和通風(fēng)的要求，所有從而減少了開挖的成本是其他重要的優(yōu)勢(shì)，掘進(jìn)機(jī)。硬石切割能力掘進(jìn)機(jī)是最重要的制約因素，影響他們的申請(qǐng)。這主要是由于高磨損所經(jīng)歷的阻力位在努力，磨料巖?，F(xiàn)今，重型掘進(jìn)機(jī)可以減少在經(jīng)濟(jì)上硬巖層最多100mpa（14500PSI）的單軸抗壓強(qiáng)度（UCS）和巖石最多160mpa（23000PSI）的UCS號(hào)碼。頻率增加的接頭或其他巖石的弱點(diǎn)，使巖石開挖容易，因?yàn)闄C(jī)器根本拉或rips出塊而不是削減。如果篤是非常磨料，或回升，消費(fèi)率較L型復(fù)蘇/立方米，然后掘進(jìn)機(jī)開挖，通常成為不合算由于經(jīng)常位的變化，再加上增加了機(jī)器的震動(dòng)和維修費(fèi)用。大量的努力，已在過(guò)去幾年就增加的能力掘進(jìn)機(jī)削減堅(jiān)硬的巖石。大部分的這些努力的重點(diǎn)是結(jié)構(gòu)性的變化，機(jī)器，如增加體重，更嚴(yán)厲的框架和更截割頭權(quán)力。廣泛的田間試驗(yàn)這些機(jī)器表明，刀具仍然是最弱的一點(diǎn)，在堅(jiān)硬的巖石開挖。除非大幅改善是取得了一點(diǎn)的生活，真正的堅(jiān)硬巖石切割仍是超越的境界的可能性與掘進(jìn)機(jī)。地球力學(xué)研究所電磁干擾（EMI）的科羅拉多礦業(yè)學(xué)院一直在開發(fā)一種新的刀具技術(shù)，迷你光碟機(jī)，執(zhí)行硬巖切削能力圓盤切割器對(duì)掘進(jìn)機(jī)，以及其他類型的機(jī)械挖掘機(jī)（Ozdemir等人，1995年）。全面大規(guī)模進(jìn)行化驗(yàn)，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的橫向截割頭表明，迷你光碟刀具可提高能力的掘進(jìn)機(jī)硬巖開挖的同時(shí)，提供較小的刀具的變化和維修停工。這一新的切削加工技術(shù)的擁有大有希望的應(yīng)用掘進(jìn)機(jī)，以延長(zhǎng)他們的能力，成為經(jīng)濟(jì)開挖堅(jiān)硬巖石。此外，使用小光盤刀具，鼓礦工的概念已被開發(fā)的EMI適用于硬巖礦山的發(fā)展。圖-2：截割頭相關(guān)領(lǐng)域性能數(shù)據(jù)性能預(yù)測(cè)是一個(gè)重要因素，成功的掘進(jìn)機(jī)的應(yīng)用。這涉及一般與機(jī)器的選擇，產(chǎn)率和比特成本估算。成功應(yīng)用掘進(jìn)機(jī)技術(shù)的任何采礦作業(yè)起見，準(zhǔn)確和可靠的估計(jì)數(shù)是發(fā)達(dá)國(guó)家為達(dá)到生產(chǎn)率，并相對(duì)降低成本。此外，它是至關(guān)重要的鉆頭設(shè)計(jì)和截割頭布局優(yōu)化的巖石條件，要挖掘過(guò)程中遇到的。性能預(yù)測(cè)涵蓋的評(píng)估瞬時(shí)降息，鉆頭的消耗率和機(jī)器利用率，為不同的地質(zhì)單位。瞬時(shí)切割速度是生產(chǎn)速度在實(shí)際切削時(shí)間，（噸或立方米/切割小時(shí)）?；厣?，消費(fèi)率是指有多少好轉(zhuǎn)改變，每單位體積或重量的巖石開挖，（推薦/立方米或噸）。機(jī)器利用率的百分比所用的時(shí)間，開挖期間，該項(xiàng)目。地球力學(xué)研究所科羅拉多礦業(yè)學(xué)院，共同與礦業(yè)部的伊斯坦布爾技術(shù)大學(xué)已建立了廣泛的數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)的領(lǐng)域的表現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)與客觀發(fā)展的實(shí)證模型，為準(zhǔn)確和性能可靠的預(yù)測(cè)。數(shù)據(jù)庫(kù)包含野外數(shù)據(jù)的形式眾多的采礦和民間建設(shè)項(xiàng)目在世界各地包括各種掘進(jìn)機(jī)和不同的巖土工程條件。實(shí)證性能預(yù)測(cè)方法主要是根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的解釋，以前的記錄病歷。以獲得所需的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)在一個(gè)實(shí)用和有意義的格式，資料收集表編寫和發(fā)送給主要承包商，業(yè)主，顧問(wèn)公司，和掘進(jìn)機(jī)制造商。此外，數(shù)據(jù)收集，從現(xiàn)有的文獻(xiàn)對(duì)掘進(jìn)機(jī)的性能，并通過(guò)實(shí)際探訪的工作場(chǎng)所。此數(shù)據(jù)收集工作正在繼續(xù)進(jìn)行。該數(shù)據(jù)庫(kù)包括六個(gè)類別的資料，如表-1。地質(zhì)參數(shù)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，構(gòu)成一般巖體和完整的巖石性質(zhì)。最重要的和相關(guān)的巖體特性載于該數(shù)據(jù)庫(kù)包括巖體質(zhì)量稱號(hào)（RPD），寢具厚度，罷工和傾角聯(lián)合集和水文條件。完整的巖石性質(zhì)是單軸抗壓強(qiáng)度，抗拉強(qiáng)度，石英的內(nèi)容，紋理和研磨性。該巖層分為單獨(dú)的區(qū)，以盡量減少變化，在機(jī)械性能數(shù)據(jù)，以提供更準(zhǔn)確的分析。這也簡(jiǎn)化了分類屬性為每個(gè)區(qū)域和分析領(lǐng)域的性能數(shù)據(jù)。性能預(yù)測(cè)在先前的研究（喬普爾等人，1997年），有與會(huì)者建議，而不是發(fā)展中國(guó)家的一個(gè)普遍的性能預(yù)測(cè)模型，單獨(dú)的模型不同的地質(zhì)條件和機(jī)器（按分類和隨后的正?；I(lǐng)域的數(shù)據(jù)）應(yīng)制定，以改善的準(zhǔn)確性和可靠性表現(xiàn)的預(yù)測(cè)。這種方法是介紹并討論了在這方面的文件，為瞬時(shí)切割速度（對(duì)ICR）和位消費(fèi)率（的BCR）。掘進(jìn)機(jī)和截割頭類型，巖體的起源和巖石類型是用來(lái)作為分類的主要參數(shù)。該單軸抗壓強(qiáng)度（UCS），截割頭功率（P）的掘進(jìn)機(jī)的重量（W）和截割頭直徑（冠心?。┦怯脕?lái)作為正?；膮?shù)。變化的ICR與UCS的基礎(chǔ)上，可用的欄位的性能數(shù)據(jù)，是在數(shù)字-3為所有的地質(zhì)條件和所遇到的所有類型的掘進(jìn)機(jī)。一如預(yù)期，數(shù)據(jù)顯示，顯著的散射與低相關(guān)系數(shù)，不容許任何趨勢(shì)推斷之間的UCS和ICR。在離職后的數(shù)據(jù)為橫向掘進(jìn)機(jī)在沉積巖，散射成為小得多，所顯示的數(shù)字-4。還有，相關(guān)系數(shù)低，排除了一個(gè)準(zhǔn)確的表達(dá)任何關(guān)系這兩個(gè)變數(shù)。由于對(duì)ICR是成正比的P和W和成反比UCS，正?；?，由性（P/UCS），（u/UCS）和（PXW/UCS），相關(guān)性是顯著改善，顯示在數(shù)字5，第6和7。由于可見，分類和隨后的正?；a(chǎn)生了一些明確的趨勢(shì)，在數(shù)據(jù)中。但關(guān)系仍然是不準(zhǔn)確的不夠的。迄今為止的結(jié)果表明，這一方法的應(yīng)用分類和正?；綌?shù)據(jù)庫(kù)一貫導(dǎo)致更準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)方程。目前，工作正在進(jìn)行中把額外的參數(shù)（即石英內(nèi)容）到發(fā)達(dá)國(guó)家的方程，以