知識更新培訓(xùn)

機(jī)電運(yùn)輸知識更新培訓(xùn)

芙蓉公司

機(jī)運(yùn)部：杜仁慶目錄1.煤礦機(jī)電裝備及其發(fā)展方向2.我國采煤機(jī)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

3.我國掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展及趨勢4.數(shù)字化礦山簡介5.煤礦綜合自動(dòng)化隨著煤礦行業(yè)的快速發(fā)展，其機(jī)電裝備也展現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢，概括地講，就是向設(shè)備的重型化、大型化發(fā)展；向設(shè)備的集中控制與自動(dòng)化發(fā)展；設(shè)備選型設(shè)計(jì)向“大馬拉小車”，高可靠性、高配置、高起點(diǎn)發(fā)展。設(shè)備的重型、大型化是煤礦的發(fā)展方向煤礦機(jī)電裝備及其發(fā)展方向我國煤礦綜合機(jī)械化采煤設(shè)備的研制水平，經(jīng)過幾十年的引進(jìn)技術(shù)、消化吸收和自主研發(fā)，已有長足進(jìn)步。國內(nèi)某些技術(shù)如綜采放頂煤支架技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平；國產(chǎn)綜采設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)已接近或達(dá)到國際先進(jìn)水平，國產(chǎn)綜采設(shè)備的機(jī)電一體化程度接近國際先進(jìn)水平；國產(chǎn)綜采設(shè)備的可靠性接近國際先進(jìn)水平，落后約5年。國產(chǎn)設(shè)備的價(jià)格約是引進(jìn)設(shè)備的1/2，中國煤機(jī)制造企業(yè)設(shè)計(jì)制造的煤礦機(jī)電裝備已經(jīng)廣泛地在國各類煤礦中使用，成為中國煤礦工業(yè)技術(shù)裝備的主體，為中國煤礦安全生產(chǎn)和高產(chǎn)高效礦井的建設(shè)提供了可靠的保證。我國采煤機(jī)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

我國20世紀(jì)末曾大量引進(jìn)德國、英國、波蘭、日本液壓牽引采煤機(jī)；通過技貿(mào)結(jié)合于80年代引進(jìn)英國液壓牽引采煤機(jī)技術(shù)、90年代引進(jìn)德國直流電牽引采煤機(jī)技術(shù)；通過引進(jìn)消化于80年代掌握了德國液壓牽引采煤機(jī)技術(shù)；通過引進(jìn)消化再創(chuàng)新于90年代掌握了國際先進(jìn)的交流變頻電牽引采煤機(jī)技術(shù)、2005年初步掌握了大功率大采高采煤機(jī)技術(shù)和機(jī)電一體化技術(shù)。2001年大傾角電牽引采煤機(jī)和2002年短壁電牽引采煤機(jī)標(biāo)志著我國采煤機(jī)總體設(shè)計(jì)技術(shù)達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平。2001年能量回饋型四象限交流變頻技術(shù)、2002年中壓開關(guān)磁阻調(diào)速和中壓電磁調(diào)速、2005年中壓交流變頻調(diào)速技術(shù)標(biāo)志著我國采煤機(jī)電氣調(diào)速技術(shù)達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平。目前我國已經(jīng)研制生產(chǎn)截高1－7.5m、傾角0－65°、裝機(jī)功率100－4000kW、供電電壓660－3300V的滾筒式采煤機(jī)系列產(chǎn)品。十一五”末，全國采煤機(jī)生產(chǎn)企業(yè)已多達(dá)24家，產(chǎn)銷量約800多臺，產(chǎn)能達(dá)到1500臺左右?！笆濉蹦A(yù)計(jì)全國煤機(jī)產(chǎn)值可達(dá)到1500億元左右，但目前產(chǎn)能已接近這個(gè)數(shù)字。此外，是世界煤機(jī)巨頭德國DBT公司、美國久益(JOY)公司早在2000年就大舉進(jìn)入中國。美國國際煤機(jī)公司收購中國雞西公司后，最近國際煤機(jī)公司正被久益國際公司收購。

在國內(nèi)外煤礦的采煤工作面，目前使用的采煤機(jī)主要有滾筒采煤機(jī)和刨煤機(jī)。我國的大中型煤礦的綜采工作面，絕大多數(shù)使用滾筒采煤機(jī)，并以電牽引采煤機(jī)為主，刨煤機(jī)開采方法和裝備技術(shù)還未得以廣泛應(yīng)用。

近年研制的滾筒采煤機(jī)多采用“積木式結(jié)構(gòu)”，各單元之間沒有機(jī)械動(dòng)力傳動(dòng)，工作系統(tǒng)簡單可靠，主要部件和電機(jī)可以左右互換使用。特別是現(xiàn)代最新滾筒采煤機(jī)，截割電機(jī)在搖臂上橫向布置，機(jī)身為框架結(jié)構(gòu)，各主要部件安裝在框架內(nèi)，搖臂鉸接在框架的兩端，泵閥交易網(wǎng)通過控制液壓系統(tǒng)和調(diào)節(jié)液壓缸行程，即可改變截割滾筒的工作高度，而且給設(shè)備拆裝和維修帶來極大方便。

目前，國內(nèi)電牽引采煤機(jī)與國外先進(jìn)機(jī)型相比，總體技術(shù)參數(shù)方面已經(jīng)相當(dāng)接近。采煤機(jī)的最大裝機(jī)功率已達(dá)3000KW，電壓為3.3KV；單個(gè)截割電動(dòng)機(jī)的功率都在750KW以上，最大已達(dá)900KV；滾筒直徑為2.5~3.5m，截深為800~1000mm；采煤機(jī)最大截高可達(dá)6.3m；最大牽引速度為28~30m/min；滾筒截割速度已達(dá)0.4~0.6m/s。

電牽引采煤機(jī)采用的調(diào)速系統(tǒng)主要有直流傳統(tǒng)調(diào)速系統(tǒng)、交流變頻調(diào)速系統(tǒng)、電磁滑差離合器調(diào)速系統(tǒng)和開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)(簡稱SRD)。它們的調(diào)速原理不盡相同，但基本都可分為控制部分和牽引電機(jī)部分，簡化了調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高了精確性和可靠性。在這幾種電牽引調(diào)速系統(tǒng)中，交流變頻調(diào)速技術(shù)在采煤機(jī)上的應(yīng)用已趨向成熟，SRD技術(shù)在采煤機(jī)上的應(yīng)用日益廣泛。

在國內(nèi)外煤礦的采煤工作面，目前使用的采煤機(jī)主要有滾筒采煤機(jī)和刨煤機(jī)。我國的大中型煤礦的綜采工作面，絕大多數(shù)使用滾筒采煤機(jī)，并以電牽引采煤機(jī)為主，刨煤機(jī)開采方法和裝備技術(shù)還未得以廣泛應(yīng)用。

近年研制的滾筒采煤機(jī)多采用“積木式結(jié)構(gòu)”，各單元之間沒有機(jī)械動(dòng)力傳動(dòng)，工作系統(tǒng)簡單可靠，主要部件和電機(jī)可以左右互換使用。特別是現(xiàn)代最新滾筒采煤機(jī)，截割電機(jī)在搖臂上橫向布置，機(jī)身為框架結(jié)構(gòu)，各主要部件安裝在框架內(nèi)，搖臂鉸接在框架的兩端，泵閥交易網(wǎng)通過控制液壓系統(tǒng)和調(diào)節(jié)液壓缸行程，即可改變截割滾筒的工作高度，而且給設(shè)備拆裝和維修帶來極大方便。

“十二五”期間煤機(jī)設(shè)備年均約實(shí)現(xiàn)20%的增長，預(yù)計(jì)到2015年全行業(yè)需求將超過1400億元，行業(yè)需求主要來自于更新維護(hù)需求、機(jī)械化率提升以及新增煤炭產(chǎn)能帶來的設(shè)備需求三方面。在煤機(jī)設(shè)備中，以“三機(jī)一架”（采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)、刮板機(jī)、液壓支架）為核心的綜采設(shè)備約占總量的82%，因此受益程度最大。

目前，在我國整個(gè)采煤設(shè)備市場中，采煤機(jī)占有綜采設(shè)備總量82%中的25%的市場。從國內(nèi)市場整體來看，目前我國采煤機(jī)制造企業(yè)眾多，但行業(yè)整體集中度低，競爭激烈，龍頭企業(yè)市場占有率不到10%，前十名企業(yè)占有率不到50%，但這其中雞西煤礦機(jī)械有限公司、太重煤機(jī)、天地科技、鄭州煤機(jī)等占有絕大多數(shù)的份額。

目前，國內(nèi)電牽引采煤機(jī)與國外先進(jìn)機(jī)型相比，總體技術(shù)參數(shù)方面已經(jīng)相當(dāng)接近。采煤機(jī)的最大裝機(jī)功率已達(dá)3000KW，電壓為3.3KV；單個(gè)截割電動(dòng)機(jī)的功率都在750KW以上，最大已達(dá)900KV；滾筒直徑為2.5~3.5m，截深為800~1000mm；采煤機(jī)最大截高可達(dá)6.3m；最大牽引速度為28~30m/min；滾筒截割速度已達(dá)0.4~0.6m/s。

電牽引采煤機(jī)采用的調(diào)速系統(tǒng)主要有直流傳統(tǒng)調(diào)速系統(tǒng)、交流變頻調(diào)速系統(tǒng)、電磁滑差離合器調(diào)速系統(tǒng)和開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)(簡稱SRD)。它們的調(diào)速原理不盡相同，但基本都可分為控制部分和牽引電機(jī)部分，簡化了調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高了精確性和可靠性。在這幾種電牽引調(diào)速系統(tǒng)中，交流變頻調(diào)速技術(shù)在采煤機(jī)上的應(yīng)用已趨向成熟，SRD技術(shù)在采煤機(jī)上的應(yīng)用日益廣泛。

二、薄煤層綜采及公司現(xiàn)狀近年隨著薄煤層三機(jī)設(shè)備的不斷發(fā)展，薄煤層的綜采開采厚度已達(dá)到0.6m以下，經(jīng)初步考查，遼源煤機(jī)廠、上海天地公司、西安康瑞、廣能嘉華等公司生產(chǎn)的采煤機(jī)都較適合我公司薄煤層的開采，并且川煤集團(tuán)達(dá)竹公司、廣能公司、威達(dá)公司都對薄煤層進(jìn)行了成功的開采，為我公司薄煤層開采提供了成熟的經(jīng)驗(yàn)和成功的案例，我公司也作了大量的薄煤層綜采的技術(shù)儲備工作。因此我公司應(yīng)用綜合機(jī)械化對薄煤層進(jìn)行開采是可行的。薄煤層綜采可行性三、礦井開采技術(shù)條件（杉木樹）薄煤層綜采必要性多年來芙蓉公司對薄煤層開采一直采用爆破落煤的回采工藝，該回采工藝已不再適應(yīng)當(dāng)前煤礦生產(chǎn)的需要。長期以來，由于薄煤層開采難度大、效率低、成本高、工作環(huán)境差，所以薄煤層的開采技術(shù)問題一直未能得到很好地解決。我公司薄煤層儲量占煤炭總儲量的30%以上，而回采產(chǎn)量僅占總產(chǎn)量的10%左右。因此，探索試驗(yàn)薄煤層開采新工藝、新方法和新設(shè)備，最大限度地回收有限的煤炭資源，顯得越來越重要。所以采用綜合機(jī)械化采煤工藝對以上煤層進(jìn)行開采顯得十分必要，三、礦井開采技術(shù)條件薄煤層賦存條件根據(jù)地勘報(bào)告，公司各礦C1煤層屬極不穩(wěn)定煤層，煤層賦存、厚度變化較大，C1煤層厚度在0.25～2.0m之間，平均煤厚1.21m；從現(xiàn)有采區(qū)揭露情況看，C1煤層厚度在0.25～1.7m不等，但大部分在0.7m-1.7m，煤厚變化較大總的分析，煤厚是由西向東變薄，煤層硬度系數(shù)f=3~4。四、薄煤層綜采“三機(jī)”選型及要求（二）、對“三機(jī)”配套選型的要求1234支架最小高度0.75m，支架最大高度1.8m，支護(hù)強(qiáng)度不小于30.7噸/米2。采煤機(jī)最小采高1.0m，最大采高1.6m，臥底量大于90mm，調(diào)速方式為交流變頻調(diào)速，牽引方式為銷軌式無鏈牽引，牽引力≥200KN，功率不低于300KW，滾筒截深630mm，牽引速度0～10m/min，電壓等級1140V。

刮板輸送機(jī)選用SGZ-630/320型，長度200m，電壓等級1140V，運(yùn)輸量≥450t/時(shí)，槽高≤263mm，電機(jī)和減速器平行、垂直布置各一部?！叭龣C(jī)”適應(yīng)仰俯角4°-16°傾角≤35°四、薄煤層綜采“三機(jī)”選型及要求表六MG200/448-BWD型采煤機(jī)技術(shù)參數(shù)（遼源煤機(jī)）

機(jī)型號內(nèi)容MG200/448-BWD采高范圍(mm)1000～1685適合傾角(o)≤45°截深(㎜)630機(jī)面高度(㎜)670700725兩搖臂回轉(zhuǎn)中心距離(㎜)5150配套滾筒直徑(㎜)φ900最大采高(㎜)1685下切深度(㎜)15012095搖臂結(jié)構(gòu)形式整體彎搖臂搖臂長度(㎜)1997搖臂總擺角32°上擺22°下擺10°截割功率(kW)2*100供電電壓(V)1140四、薄煤層綜采“三機(jī)”選型及要求滾筒轉(zhuǎn)速(r/min)滾筒直徑(㎜)74.4φ850截割速度m/s2.712.97φ9002.903.10φ10503.353.67牽引與調(diào)速型式銷軌式、交流變頻調(diào)速牽引功率與供電電壓2×22kW，380V牽引速度(m/min)7.11/11.43牽引力(kN)254/158泵站電動(dòng)機(jī)功率(kW)11供電電壓(V)1140噴霧方式內(nèi)、外噴霧冷卻方式截割、牽引、泵站電機(jī)、搖臂水套等用水冷整機(jī)功率（kW）455配套運(yùn)輸機(jī)支架型號運(yùn)輸機(jī)SGZ630/320（264）支架ZY3200/7.5/18整機(jī)重量(t)～21.1t(不含主電纜，供水管，電纜夾板)表六MG200/448-BWD型采煤機(jī)技術(shù)參數(shù)（遼源煤機(jī)）

續(xù)四、薄煤層綜采“三機(jī)”選型及要求表七M(jìn)G150/346-WD型采煤機(jī)技術(shù)參數(shù)（上海天地）

機(jī)型號內(nèi)容MG150/346-WD（改變后型號MG170/390-WD）采高范圍(mm)950～1.8適合傾角(o)≤35°截深(㎜)630機(jī)面高度(㎜)703兩搖臂回轉(zhuǎn)中心距離(㎜)5150配套滾筒直徑(㎜)φ850φ950φ1050最大采高(㎜)168017301780下切深度(㎜)144194244搖臂結(jié)構(gòu)形式整體彎搖臂搖臂長度(㎜)1822搖臂總擺角32°上擺22°下擺10°截割功率(kW)2×（2×85）(原基礎(chǔ)增加10KW每臺)供電電壓(V)1140四、薄煤層綜采“三機(jī)”選型及要求表七M(jìn)G150/346-WD型采煤機(jī)技術(shù)參數(shù)（上海天地）

續(xù)滾筒轉(zhuǎn)速(r/min)滾筒直徑(㎜)6267截割速度m/sφ8502.712.97φ9503.033.32φ10503.353.67牽引與調(diào)速型式銷軌式、交流變頻調(diào)速牽引功率與供電電壓2×22kW，380V(原基礎(chǔ)增加2KW每臺)牽引速度(m/min)5.67/9.45牽引力(kN)367/220泵站電動(dòng)機(jī)型號YBQYS-20(A)泵站電動(dòng)機(jī)功率(kW)5.5供電電壓(V)1140噴霧方式內(nèi)、外噴霧冷卻方式截割、牽引、泵站電機(jī)、搖臂水套等用水冷配套運(yùn)輸機(jī)支架型號運(yùn)輸機(jī)SGZ630/320（264）支架ZY3200/7.5/18整機(jī)重量(t)～19t(不含主電纜，供水管，電纜夾板)四、薄煤層綜采“三機(jī)”選型及要求（三）、滾筒采煤機(jī)的選擇根據(jù)上述兩臺采煤機(jī)的情況，MG150/346-WD的截割電機(jī)功率偏小，同時(shí)結(jié)合我公司煤硬度偏大，且夾矸較多的情況，優(yōu)選MG200/448-BWD采煤機(jī)。

四、薄煤層綜采“三機(jī)”選型及要求（四）、刮板輸送機(jī)的選擇

1．原始資料工作面生產(chǎn)能力Q=245噸/小時(shí)、工作面長度L=200m、煤層傾角β按坡度0°來計(jì)算、煤的散積容重γ=1.35噸/米3。

2．工作面刮板輸送機(jī)選型。初步選擇SGZ-630/320刮板輸送機(jī)，主要規(guī)格與技術(shù)性能見下表。四、薄煤層綜采“三機(jī)”選型及要求表八SGZ-630/320刮板輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)

出廠長度(米)鋪設(shè)長度(米)輸送量(噸/小時(shí))刮板鏈速(米/秒)減速器速比電動(dòng)機(jī)型號功率(KW)電壓(伏)轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)1502004501.129.7551YSB-160/4160*211401475中部槽減速器冷卻方式刮板鏈長×寬×高(毫米)水平彎曲(度)垂直彎曲(度)型式規(guī)格(毫米)鏈環(huán)破斷拉力(噸)刮板間距(毫米)重量（kg/m)1500×630×205±1°±2°水冷中雙鏈26*92≥85110436.26緊鏈方式聯(lián)接方式生產(chǎn)廠家閘盤緊鏈鍛造大環(huán)河北張家口煤礦機(jī)械有限公司根據(jù)前面的兩機(jī)選型及地質(zhì)情況，嘉業(yè)公司與天地科技股份有限公司開采所共同合作，初步設(shè)計(jì)了液壓支架及三機(jī)配套方案，確定支架型號為ZY3200/7.5/18二柱掩護(hù)式液壓支架。1．架型的選擇根據(jù)兩個(gè)煤礦煤層賦存條件和開采方式，并結(jié)合國內(nèi)外液壓支架的發(fā)展趨勢，支架的架型設(shè)計(jì)方案選用兩柱掩護(hù)式。2．液壓支架結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定根據(jù)“液壓支架設(shè)計(jì)規(guī)范”（MT/T556-1996）和計(jì)算選取支架的高度0.75～1.8m，結(jié)合國內(nèi)薄煤層開采現(xiàn)狀以及行人的具體情況，確定采高范圍：1.0m～1.6m。支架調(diào)高范圍較大，適應(yīng)煤層厚度的變化大，提高了煤炭的回收率，并最大可能的減少了割頂?shù)装宓膸r石工作量，減少煤炭的含矸量四、薄煤層綜采“三機(jī)”選型及要求（四）、液壓支架的選型

3．工作阻力的確定根據(jù)地測資料，通過計(jì)算，同時(shí)參考芙蓉公司以往支架的使用經(jīng)驗(yàn)，考慮支架立柱伸縮比較大，立柱的有效支護(hù)效率偏低，工作面的支護(hù)留取較大的安全系數(shù)，根據(jù)計(jì)算結(jié)果及我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中立柱系列，選取支架所需的額定工作阻力為3200kN，選取缸徑為230mm的立柱，取安全閥開啟壓力為38.5MPa。4.支架中心距的確定液壓支架中心距有三種：1.75m、1.5m、1.25m。四、薄煤層綜采“三機(jī)”選型及要求（四）液壓支架的選型本型液壓支架按1.5m中心距進(jìn)行選取。主要是基于我們以前的支架均是1.5m中心距，便于與目前的刮板機(jī)中部槽長度一致，便于管理。5.工作面截深的確定根據(jù)兩機(jī)（采煤機(jī)、刮板機(jī)）選型情況，采煤機(jī)選擇MG200/448-BWD448采煤機(jī)情況下，我們選擇截深為0.63m。6．ZY3200/7.5/18型液壓支架主要技術(shù)參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)見下表（詳細(xì)參數(shù)以最終設(shè)計(jì)為準(zhǔn)）：

四、薄煤層綜采“三機(jī)”選型及要求（四）液壓支架的選型四、薄煤層綜采“三機(jī)”選型及要求表九ZY3200/7.5/18型液壓支架主要技術(shù)參數(shù)

序號項(xiàng)目參數(shù)單位附注1支架型式兩柱掩護(hù)式高度750～1800mm中心距1500mm寬度1430～1600mm初撐力2600kNP=31.5MPa工作阻力3200kNP=38.5MPa支護(hù)強(qiáng)度0.34～0.41MPa底板前端比壓1.9～2.1MPa(f=0.2)泵站壓力31.5MPa操縱方式鄰架手動(dòng)質(zhì)量約8600kg適用傾角≤35°四、薄煤層綜采“三機(jī)”選型及要求表九ZY3200/7.5/18型液壓支架主要技術(shù)參數(shù)

續(xù)2立柱型式雙伸縮2個(gè)缸徑230/180mm柱徑220/160mm行程832mm初撐力1308kNP=31.5MPa工作阻力1600kNP=38.5MPa

3推移千斤頂型式差動(dòng)1個(gè)缸徑125mm桿徑85mm行程700mm拉架力207kN推溜力178kN四、薄煤層綜采“三機(jī)”選型及要求表九ZY3200/7.5/18型液壓支架主要技術(shù)參數(shù)

續(xù)4平衡千斤頂型式普通2個(gè)缸徑/桿徑125/70mm行程285mm推/拉力386/265kNP=31.5MPa推/拉力(工作阻力)501/344kNP=38.5MPa5側(cè)推千斤頂型式普通3個(gè)缸徑/桿徑63/45mm行程170mm推力98kNP=31.5MPa拉力48kNP=31.5MPa6底調(diào)千斤頂型式內(nèi)進(jìn)液2個(gè)缸徑/桿徑110/85mm行程250mm推力299kNP=31.5MPa工作阻力366kNP=38.5MP四、薄煤層綜采“三機(jī)”選型及要求表九ZY3200/7.5/18型液壓支架主要技術(shù)參數(shù)

續(xù)7防倒千斤頂型式普通1個(gè)（上下各0.5個(gè)）缸徑/桿徑80/45mm行程545mm推力158kNP=31.5MPa拉力108kNP=31.5MP公司薄煤層三機(jī)情況支架選芙蓉公司生產(chǎn)的ZY3200/7.5/18型掩護(hù)式液壓支架。采煤機(jī)遼源煤機(jī)廠的MG200/448-BWD型采煤機(jī)，次選上海天地公司的MG150/346-WD型采煤機(jī)。運(yùn)輸機(jī)選用同東煤礦機(jī)械有限公司的SGZ-630/320型刮板輸送機(jī)。一般指煤厚0.6m以下的極薄煤層，實(shí)現(xiàn)薄煤層特別是極薄煤層機(jī)械化開采技術(shù)研究探討的重要難題。川煤達(dá)竹公司前后三次試用了截煤機(jī)、ZB2型采煤機(jī)和刨煤機(jī)，由于煤層條件和設(shè)備等諸多因素影響，都沒有取得成功。目前對于中厚、厚煤層機(jī)械化開采工藝，國家早有定型裝備，而極薄煤層機(jī)械化開采裝備選擇余地有限。

目前國內(nèi)在薄煤層和極薄煤層機(jī)械化開采方面主要有：1.螺旋鉆機(jī)無人工作面的開采。2.刨煤機(jī)：刨煤機(jī)是一種井下采煤工作面集落煤、裝煤、運(yùn)煤自動(dòng)化為一體的采煤機(jī)械。3.爬底板式采煤機(jī)：以永榮礦業(yè)公司MG100-TP為代表。4.極薄煤層綜采：以遼源煤機(jī)廠MG100/238-WD型電牽引采煤機(jī)為代表。極薄煤層機(jī)械化開采爬底板式采煤機(jī)特點(diǎn)該采煤機(jī)具有三個(gè)顯著特點(diǎn)：一是在大傾角（300以下）極薄煤層（煤厚0.4m～0.8m）的惡劣地質(zhì)條件下，適應(yīng)性更強(qiáng)。二是解決了過去采煤機(jī)牽引部小牙箱和液壓系統(tǒng)升溫快、溫度高，從而導(dǎo)致機(jī)械故障多的難題。該機(jī)最大牽引力可達(dá)12噸，牽引速度最高達(dá)3m/min，采煤推進(jìn)度可加快10％～25％。三是裝煤部箱體和截煤部箱體焊接為整體，增強(qiáng)了設(shè)備的穩(wěn)固性和安全可靠性。極薄煤層綜采特點(diǎn)1.該薄煤層采煤機(jī)在580mm的機(jī)面高度下，實(shí)現(xiàn)了機(jī)身厚度、過煤空間與機(jī)面高度三者的匹配布置,可保證機(jī)面高度<580mm；2.截割電機(jī)縱向固定于搖臂內(nèi)，通過一級錐齒傳動(dòng)與一級行星機(jī)構(gòu)將動(dòng)力傳遞給滾筒。該傳動(dòng)系統(tǒng)輸出扭矩大(可達(dá)11kN?m)，高速軸上設(shè)置離合器，操作方便、可靠。3.采煤機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)特點(diǎn):該薄煤層采煤機(jī)不但要保證在有限的空間內(nèi)布置傳動(dòng)系統(tǒng)，還要求按等強(qiáng)度、等壽命原則設(shè)計(jì)零部件，并在裝拆工藝上做到完善。極薄煤層機(jī)械化開采采煤機(jī)未來發(fā)展趨勢

1234首先，進(jìn)一步完善和提高交流變頻調(diào)速牽引系統(tǒng)的可靠性，主要是完善和提高系統(tǒng)裝置的抗振、散熱和防潮等性能，讓微機(jī)電氣控制系統(tǒng)更加安全可靠。

其次，研發(fā)適合我國復(fù)雜地形的四象限運(yùn)行的電牽引采煤機(jī)，也不能一味的追求大功率，要將重點(diǎn)放在適合中厚煤層的中等功率的電牽引采煤機(jī)，提高采煤的數(shù)量和效率。

第三，加大對延長整機(jī)及關(guān)鍵部件使用壽命的研究。開展高強(qiáng)度長壽命殼體的研究，大功率采煤機(jī)需滿足整機(jī)2000萬噸采煤量壽命的總體設(shè)計(jì)，這樣才能使采煤機(jī)的使用壽命整體達(dá)到高水平，節(jié)約采煤成本，提高采煤效率。

第四，加大先進(jìn)信號傳輸系統(tǒng)的研究。開發(fā)工作面遠(yuǎn)距離無線高速信號傳輸裝置，解決采煤機(jī)工作影像高可靠實(shí)時(shí)傳輸?shù)难芯俊Ｗ尣擅簷C(jī)的工作更加智能化，提高工作效率。采煤機(jī)未來發(fā)展趨勢

５67８第五，向小型化的采煤電器設(shè)備方向發(fā)展。由于采煤機(jī)的各個(gè)部件眾多，因此，為了使用性更強(qiáng)，應(yīng)在研發(fā)小型采煤機(jī)的技術(shù)上加大功夫。

第六，加大大功率采煤機(jī)的監(jiān)測、診斷和控制系統(tǒng)的研究。采用機(jī)載計(jì)算機(jī)監(jiān)測、故障診斷及自動(dòng)控制系統(tǒng)，可以有效提高采煤機(jī)的安全可靠性，是保證采煤工作順利、有序、高校進(jìn)行的重要途徑。

第七，適當(dāng)?shù)囊煤徒梃b是十分必要的。隨著市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和全球一體化進(jìn)程的不斷加快，國際間的技術(shù)交流也在不斷深入。相互借鑒，實(shí)現(xiàn)共同發(fā)展，讓我國的采煤機(jī)技術(shù)達(dá)到甚至超過世界先進(jìn)水平。

隨著采煤自動(dòng)化的快速發(fā)展，未來開發(fā)的采煤機(jī)一定是高可靠性、高度自動(dòng)化、具有很強(qiáng)適應(yīng)性、能遠(yuǎn)程控制的產(chǎn)品。

一、概述綜掘機(jī)是綜合機(jī)械化掘進(jìn)機(jī)的簡稱，是一種集合掘進(jìn)、裝巖、運(yùn)煤甚至支護(hù)、釘?shù)蓝喾N功能為一體的綜合機(jī)械化設(shè)備。又簡稱掘進(jìn)機(jī)，現(xiàn)應(yīng)用較多的是懸壁式綜合掘進(jìn)機(jī)，（另一種為全斷面掘進(jìn)機(jī)是集機(jī)械、電氣、液壓和自動(dòng)控制于一體的世界上公認(rèn)的快速地下開挖工程最有效的大型高技術(shù)成套施工裝備，全斷面掘進(jìn)機(jī)主要包括全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)（也稱為TBM）和全斷面盾構(gòu)機(jī)（一般稱為盾構(gòu)機(jī)）。是將掘進(jìn)、移動(dòng)、出碴和襯砌等多功能有機(jī)組合在一起的聯(lián)合機(jī)組，融合了新材料、新工藝、液壓、自動(dòng)控制、信息、電子、電力、環(huán)保、人工智能、激光制導(dǎo)、遙測、遙感等高新技術(shù)。）一般使用綜合機(jī)械化掘進(jìn)之后，相比較打眼放炮的掘進(jìn)工藝，可以將掘進(jìn)進(jìn)度增加5-10倍以上，但是由于截齒鋼材的制約，現(xiàn)在綜合機(jī)械化掘進(jìn)僅僅在全煤巷道或相似全煤巷道發(fā)揮作用較好。懸臂式掘進(jìn)機(jī)是煤礦掘進(jìn)巷道常用設(shè)備,它的發(fā)展使得礦井巷道的掘進(jìn)速度和效率大幅度提高,而我國目前的現(xiàn)狀是綜采設(shè)備的發(fā)展較快,綜掘設(shè)備的發(fā)展相對較慢。我國掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展及趨勢1國外掘進(jìn)機(jī)發(fā)展?fàn)顩r自世界上第一臺懸臂式掘進(jìn)機(jī)于1947年在匈牙利誕生以來，已經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)。經(jīng)過不斷研究、試驗(yàn)、改進(jìn)的掘進(jìn)機(jī)，現(xiàn)已成為煤礦巷道掘進(jìn)的主要設(shè)備。目前世界上生產(chǎn)掘進(jìn)機(jī)的主要國家有奧地利、英國、德國、日本等，所生產(chǎn)的掘進(jìn)機(jī)累計(jì)近萬臺，機(jī)型達(dá)100余種。國內(nèi)煤炭大企業(yè)先后引進(jìn)了德國WAV300、奧地利AHM105、英國MK3型重型懸臂式掘進(jìn)機(jī)。這些公司的掘進(jìn)機(jī)發(fā)展，基本上代表著國外懸臂式掘進(jìn)機(jī)的技術(shù)現(xiàn)狀。全巖巷重型懸臂式掘進(jìn)機(jī)代表了巖巷掘進(jìn)技術(shù)今后的發(fā)展方向。雖然三一重裝推出了國內(nèi)第一臺EBZ200H型硬巖掘進(jìn)機(jī)，但國產(chǎn)重型掘進(jìn)機(jī)與國外先進(jìn)設(shè)備的差距除總體性能參數(shù)偏低外，在基礎(chǔ)研究方面也比較薄弱，適合我國煤礦地質(zhì)條件的截割、裝運(yùn)及行走部載荷譜沒有建立，沒有完整的設(shè)計(jì)理論依據(jù)，計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)仿真等方面還處于空白；在元部件可靠性、控制技術(shù)、在截割方式、除塵系統(tǒng)等核心技術(shù)方面有較大差距。

懸臂式掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展概況國外掘進(jìn)機(jī)經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段

1234第一階段：20世紀(jì)40年代末期～60年代中期。這個(gè)階段，掘進(jìn)機(jī)從無到有，形成了集切割、裝運(yùn)和行走為一體的結(jié)構(gòu)雛形，主要用于軟煤巷道掘進(jìn)，機(jī)重15t左右。第二階段：60年代中期～70年代末期。這一階段是煤巷掘進(jìn)機(jī)蓬勃發(fā)展時(shí)期，機(jī)重20～40t左右。代表機(jī)型有英國安德森公司的RH25、奧地利阿爾卑尼公司的AM50和日本三井三池公司的MRH—100等。第三階段：70年代末期～80年代末期。這一階段，半煤巖掘進(jìn)機(jī)開始成熟，重型機(jī)大批涌現(xiàn)，煤巷掘進(jìn)功能齊全，可靠性大幅度提高，機(jī)重50t左右英國多斯克公司的MKⅡB、LH1300等。。第四階段：80年代后期至本世紀(jì)初。這一階段重型機(jī)機(jī)重進(jìn)一步增加，一般在70t以上，切割硬度100Mpa以上；掘進(jìn)機(jī)采用了新技術(shù)，功能更加完善；計(jì)算機(jī)自控裝置較成熟，掘進(jìn)機(jī)正向巖巷進(jìn)軍。目前的掘進(jìn)機(jī)已進(jìn)入了機(jī)電一體化的自動(dòng)控制截割的時(shí)代。

國外中型掘進(jìn)機(jī)已日趨完善，其代表機(jī)型有英國多斯克公司的LH1300型號、德國保拉特公司的E200型、奧地利阿爾卑尼公司的AM75型、日本三井三池公司的S220型等。其切割功率在132～220kw之間，機(jī)重50～70t，經(jīng)濟(jì)切割的巖石硬度80Mpa，近期德國在研究開發(fā)切割硬度達(dá)100Mpa的掘進(jìn)機(jī)。

國外代表機(jī)型

我國綜掘機(jī)械化的應(yīng)用始于20世紀(jì)70年代末，雖然起步較晚，發(fā)展相對緩慢，技術(shù)性、配套性較差，但綜掘機(jī)械化在我國煤礦煤及半煤巖巷道的開拓中已得到了廣泛的應(yīng)用。經(jīng)過30多年的努力，目前我國已經(jīng)具有一定水平研究開發(fā)、生產(chǎn)制造掘進(jìn)機(jī)的能力。已經(jīng)開發(fā)出了20多種型號的掘進(jìn)機(jī)機(jī)型，截割功率在30～200kw之間，并已初步形成系列產(chǎn)品，基本滿足了國內(nèi)市場的需求，結(jié)束了我國煤礦掘進(jìn)機(jī)一直依靠進(jìn)口的局面。同時(shí)，已有了必要的試驗(yàn)測試手段和基本技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，形成了一支有一定技術(shù)能力的研制隊(duì)伍，積累了較為豐富的研制經(jīng)驗(yàn)，為我國掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

我國懸臂式掘進(jìn)機(jī)發(fā)展?fàn)顩r

我國設(shè)計(jì)生產(chǎn)掘進(jìn)機(jī)的單位有煤科總院上海分院、太原分院、唐山分院以及淮南煤機(jī)廠、佳木斯煤機(jī)廠、三一重工集團(tuán)、石家莊煤機(jī)廠、北方交重集團(tuán)、南京晨光機(jī)器廠、內(nèi)蒙二機(jī)廠等。主要機(jī)型有ELM型、EBJ型、EBZ型等。EBZ132、EBZ160型掘進(jìn)機(jī)，是在分析了當(dāng)前國內(nèi)外掘進(jìn)設(shè)備發(fā)展趨勢，汲取了多種型號掘進(jìn)機(jī)研制經(jīng)驗(yàn)，與用戶共同合作開發(fā)，以截割硬度≤f8、適應(yīng)較大斷面、高可靠性、快速掘進(jìn)為主要特征的部分?jǐn)嗝鎽冶凼街匦途蜻M(jìn)機(jī)。

我國懸臂式掘進(jìn)機(jī)發(fā)展?fàn)顩r我國的懸臂式掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展主要經(jīng)歷了三個(gè)階段

1234第一階段:60年代初期到70年代末,這一階段主要是以引進(jìn)國外掘進(jìn)機(jī)為主,掘進(jìn)機(jī)的主要特點(diǎn)是:使用范圍越來越廣,切割能力逐步提高,有切割?yuàn)A巖和過斷層的能力。第二階段:70年代末到80年代末,這一階段,我國與國外合作生產(chǎn)了幾種懸臂式掘進(jìn)機(jī)并逐步地實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化,這一階段的特點(diǎn)是:可靠性較高,半煤巖巷的掘進(jìn)技術(shù)已達(dá)到相當(dāng)?shù)乃?出現(xiàn)了重型機(jī)。第三階段:由80年代末至今,重型機(jī)型大批出現(xiàn),懸臂式掘進(jìn)機(jī)的設(shè)計(jì)與制造水平已相當(dāng)先進(jìn),可以根據(jù)礦井生產(chǎn)的不同要求實(shí)現(xiàn)部分個(gè)性化設(shè)計(jì),這一階段的代表機(jī)型較多,主要有EBH、EBZ型等。一些高新技術(shù)已用于機(jī)組的自動(dòng)化控制并逐步發(fā)展全巖巷的掘進(jìn)。經(jīng)過三階段的發(fā)展

,我國懸臂式掘進(jìn)機(jī)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用進(jìn)入了一個(gè)較高的水平,已跨入了國際先進(jìn)行列,可與國外的懸臂式掘進(jìn)機(jī)媲美。

主要技術(shù)參數(shù)機(jī)重/t51.5總功率/kW250截割功率/kW160長/m9.8寬/m2.55高/m1.7臥底深度/mm250地隙/mm250接地比壓/MPa0.14槽寬/mm610龍門高度/mm400EBZ160型掘進(jìn)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

EBZ160型掘進(jìn)機(jī)

鏈速m/s-11.2鏈條規(guī)格18×64運(yùn)輸形式邊雙鏈刮板行走速度m/min－10～15接地長度m3.0防滑型式摩擦離合器制動(dòng)履帶板寬度/mm600泵站功率/kW90系統(tǒng)壓力/MPa23油箱容積/L640供電電壓/V1140隔爆型式隔爆兼本質(zhì)安全型

1.截割功率的不斷提高

為適應(yīng)更大范圍的截割條件,懸臂式掘進(jìn)機(jī)的截割功率不斷增大,由最初的100kW以下的輕型機(jī)型增加到現(xiàn)在的中型機(jī)型的132～200kW,重型機(jī)型可達(dá)200kW以上,掘進(jìn)供電電壓等級的升高也為大功率、長距離掘進(jìn)提供了有利條件。截割功率的增加使可截割煤巖的抗壓強(qiáng)度也隨之增加,截割硬度可達(dá)100MPa以上,新型掘進(jìn)機(jī)的切割頭的轉(zhuǎn)速普遍降低以增大扭矩,一般為20～30r/min,其切割力常達(dá)100～200kN。整機(jī)的功率配比合理是這一階段發(fā)展的主線。

懸臂式掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展特點(diǎn)

2在行走、裝載、截割設(shè)計(jì)方面的發(fā)展方向液壓發(fā)展方向早期的懸臂式掘進(jìn)機(jī)的裝載機(jī)構(gòu)和行走的傳動(dòng)絕大多數(shù)采用液壓方式,這是因?yàn)檠b載時(shí),大塊的煤和矸石卡、絆造成對裝載部的沖擊；行走部要實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速,便于調(diào)動(dòng)并要有過載保護(hù)等功能以及節(jié)省安裝空間的要求,而液壓傳動(dòng)具有控制簡單,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；操作簡便省力,可以方便實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)；易于實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速,調(diào)速范圍大；液壓馬達(dá)與電機(jī)相比質(zhì)量輕、體積小等優(yōu)點(diǎn),可以滿足裝載、行走的要求。而那時(shí)的電氣設(shè)備在使用可靠性、元器件的質(zhì)量及性能上都較低,且元器件體積較大,不易實(shí)現(xiàn)上述的要求制約了它的發(fā)展,行走、裝載甚至截割液壓傳動(dòng)成為這一時(shí)期的主流發(fā)展方向。懸臂式掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展特點(diǎn)

電動(dòng)發(fā)展方向液壓傳動(dòng)方式雖然發(fā)展較快,但由于煤礦井下工作條件惡劣,粉塵大、空氣潮濕,油脂極易被污染,對油脂污染很敏感的液壓件易損壞；液壓件成本高、故障診斷困難等原因而使其發(fā)展應(yīng)用減緩,這一時(shí)期的電子技術(shù)的高速發(fā)展為電動(dòng)發(fā)展提供了有利條件,大容量集成化、變頻調(diào)速、PLC控制等一些新技術(shù)不斷應(yīng)用到掘進(jìn)機(jī)的設(shè)計(jì)制造上,使得監(jiān)控、監(jiān)測的自動(dòng)化程度極大提高。電子產(chǎn)品質(zhì)量高、體積小、功能齊全的優(yōu)勢使電動(dòng)發(fā)展加速,成為另一主要發(fā)展方向。液壓與電動(dòng)都有優(yōu)、缺點(diǎn),但隨著科技的進(jìn)步,它們的缺點(diǎn)在不斷地被彌補(bǔ)、改進(jìn),目前懸臂式掘進(jìn)機(jī)在電、液兩方面發(fā)展速度很快,在裝載、行走、截割方面都采用液壓傳動(dòng)的如EBJ-160SH型等,也有全部采用電動(dòng)方式的如AM-50型等,大多數(shù)的機(jī)型還是采用電液混合方式,總之這兩種方式互相取長補(bǔ)短,在今后很長一段時(shí)間內(nèi)將共同并存、相互融匯。懸臂式掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展特點(diǎn)

3電控系統(tǒng)的發(fā)展方向早期掘進(jìn)機(jī)的控制、操作回路一般都通過操作安裝在隔爆型主令箱上的按鈕或手把開關(guān)來控制傳統(tǒng)的交流中間繼電器電路。隨著控制技術(shù)的發(fā)展,操作回路逐漸以本安型的先導(dǎo)回路包括單回路和多回路來替代隔爆型主令箱,這也是適應(yīng)各類保護(hù)傳感器的應(yīng)用和選型的需要,而可編程控制器PLC的應(yīng)用更是使掘進(jìn)機(jī)的控制技術(shù)和可靠性上了一個(gè)臺階。近年,體積小、功耗低、可靠性高的光電耦合元件作為隔離和轉(zhuǎn)換器件在本安型控制先導(dǎo)回路中得到了廣泛的應(yīng)用并取得了良好的效果,體現(xiàn)了目前掘進(jìn)機(jī)電控技術(shù)的發(fā)展趨勢。此外,一些發(fā)達(dá)國家的掘進(jìn)機(jī)電控系統(tǒng),除完成常規(guī)的控制以外,還具有遙控、程控功能,增設(shè)掘進(jìn)斷面自動(dòng)控制和掘進(jìn)定向功能,使掘進(jìn)機(jī)按預(yù)定方案作業(yè),大大提高了其自動(dòng)化程度和掘進(jìn)效率,同國外相比,我國的電控技術(shù)仍有一定的差距:①基礎(chǔ)元器件質(zhì)量差;②電子保護(hù)插件內(nèi)部元件質(zhì)量差、電路設(shè)計(jì)有缺陷、抗干擾能力、抗震動(dòng)性能差等造成插件工作不可靠;③電控箱設(shè)計(jì)水平制造工藝都遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國外的產(chǎn)品;④電控箱抗震性能差。懸臂式掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展特點(diǎn)

4努力提高截割效率截割效率是懸臂式掘進(jìn)機(jī)性能優(yōu)劣的一個(gè)重要衡量參數(shù),在掘進(jìn)截割機(jī)理沒有發(fā)生實(shí)質(zhì)的突破時(shí),它在很大程度上取決于截割頭性能的優(yōu)劣,所以很多的設(shè)計(jì)仍著眼于截割頭性能的改進(jìn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)。主要是截割頭形式的改變和截齒合理排列及性能的提高。懸臂式掘進(jìn)機(jī)的截割頭最早是縱向圓錐形的,西德和奧地利發(fā)展了橫向雙錐形,這兩種截割頭的布置方式較為普遍,當(dāng)然還有一些特殊的截割頭形式,如圓柱滾筒形?？v軸式截割頭的優(yōu)點(diǎn)是截割較深,截割效率高;缺點(diǎn)是穩(wěn)定性差,裝運(yùn)效果差。橫軸式截割頭的優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性好,裝載效果好；缺點(diǎn)是:在進(jìn)刀時(shí)其截割方向幾乎與其推進(jìn)方向重合,所以必須給予較大的推進(jìn)力,這就需要相應(yīng)增加行走功率,而且截割深度最大不能超過2/3截頭直徑,截割深度較小,截割時(shí)的粉塵大再加上其內(nèi)噴霧布置比較復(fù)雜,滅塵效果不好。懸臂式掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展特點(diǎn)

4提高機(jī)組的穩(wěn)定性并實(shí)現(xiàn)矮型化以適應(yīng)小斷面巷道掘進(jìn)的需要提高機(jī)組穩(wěn)定性的有效方法主要有兩種:增加機(jī)組重量和降低機(jī)組高度。新機(jī)型的重量都較過去有很大的增加,并且為了適應(yīng)巖巷的掘進(jìn)也必須增大自重。在增加自重的同時(shí),新機(jī)型在設(shè)計(jì)上還盡量實(shí)現(xiàn)簡化和緊湊化,降低機(jī)組高度,這一方面可以降低機(jī)組的重心,增加穩(wěn)定性;另一方面也是為了適應(yīng)低矮巷道的掘進(jìn)。隨著我國低矮煤層的開發(fā),矮型化機(jī)組的應(yīng)用前景還是十分好的。矮型機(jī)組的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以充分利用節(jié)省出來的空間進(jìn)行工作面內(nèi)除塵器的布置,降低粉塵濃度。懸臂式掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展特點(diǎn)

懸臂式掘進(jìn)機(jī)發(fā)展速度雖然很快,并且技術(shù)成熟,但隨著煤礦生產(chǎn)工藝的改進(jìn),高產(chǎn)、高效礦井的建設(shè),它已不能滿足需要,主要表現(xiàn)在以下幾方面。1)錨桿支護(hù)的成功推廣應(yīng)用提高了巷道支護(hù)的可靠性,目前存在掘進(jìn)、支護(hù)不能同步作業(yè),據(jù)統(tǒng)計(jì),巷道支護(hù)約占用40%～50%的掘進(jìn)作業(yè)時(shí)間,這就使得掘進(jìn)機(jī)的開機(jī)率大大降低,不能有效提高掘進(jìn)速度。2)現(xiàn)有機(jī)型偏向于中、重型,雖然有些掘進(jìn)機(jī)實(shí)現(xiàn)了矮型化設(shè)計(jì),但整體尺寸仍不能有效縮減,對低矮巷道的適應(yīng)性還較差。3)內(nèi)噴霧除塵系統(tǒng)使用的可靠性和適應(yīng)性較差,而外置機(jī)載除塵系統(tǒng)還比較困難。懸臂式掘進(jìn)機(jī)目前存在問題

4)使用元部件的可靠性還不高,不能適應(yīng)截割硬煤巖產(chǎn)生的震動(dòng)及井下惡劣的工作條件。5)對于提高截割效率方面的設(shè)計(jì)和設(shè)備配套還不完善。6)電子元器件的選型面窄、電子保護(hù)插件的可靠性不高。電控技術(shù)還不能適應(yīng)通用性、靈活性、可擴(kuò)展性、準(zhǔn)確性及響應(yīng)速度快速的需要。7）由于綜掘機(jī)的操作，只能近距離開挖，在瓦斯突出嚴(yán)重的掘進(jìn)工作面受制約較大。8）全斷面硬巖掘進(jìn)，發(fā)展的效果和進(jìn)展情況較慢，掘進(jìn)成本較高。9）目前還沒找到實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)遠(yuǎn)程控制較好的方法。懸臂式掘進(jìn)機(jī)目前存在問題

1更加全面的功能與完善的前后配套為適合各種條件要求以及加快掘進(jìn)速度,提高截割效率,懸臂式掘進(jìn)機(jī)將會逐步發(fā)展掘錨一體化、截割硬度更高、適應(yīng)各種斷面、適應(yīng)坡度范圍更廣的機(jī)型,并會完善前后配套的轉(zhuǎn)載、裝運(yùn)等設(shè)備,實(shí)現(xiàn)集約化功能,進(jìn)一步發(fā)揮其效能,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。懸臂式掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展趨勢2自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展懸臂式掘進(jìn)機(jī)的自動(dòng)控制包括截割斷面輪廓尺寸的監(jiān)控、機(jī)組運(yùn)行狀況的監(jiān)測和故障的自動(dòng)診斷、各種功率的自動(dòng)調(diào)節(jié)、遙控操作等。要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制功能,在電控技術(shù)上必須將聲控、光控、微機(jī)處理數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)融合在一起,實(shí)現(xiàn)電控技術(shù)整體先進(jìn)、準(zhǔn)確、可靠。

3提高元部件的可靠性和壽命現(xiàn)在新機(jī)型的關(guān)鍵元部件大都選用國外的知名品牌,這雖然可提高整機(jī)的性能,但使得國產(chǎn)機(jī)型在元部件的配置上高低不一、質(zhì)量不等,為使用、維護(hù)和更新機(jī)型帶來了許多困難,隨著我國在掘進(jìn)機(jī)元部件研究上的突破,這種狀況會很快改變。懸臂式掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展趨勢4個(gè)性化開發(fā)機(jī)型煤礦在開采過程中會碰到各種不同的生產(chǎn)條件,如煤層變化、水、瓦斯、煤巖硬度不一等,這些特殊的情況必然要求機(jī)組具有不同的功能和整體參數(shù)的合理匹配,今后的機(jī)型將會根據(jù)不同的要求進(jìn)行不同的性能配置,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)和制造個(gè)性化和多元化。

結(jié)語懸臂式掘進(jìn)機(jī)今后發(fā)展方向是逐漸擴(kuò)大其對煤、煤巖、巖石等不同硬度和各種地質(zhì)條件的適應(yīng)能力,提高掘進(jìn)效率,最終實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)作業(yè)的完全機(jī)械化、自動(dòng)化和無人控制。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,對這些課題的研究將會越來越深入,難點(diǎn)將會逐漸解決,系統(tǒng)將會更為完善,新的機(jī)種和機(jī)型也將會不斷出現(xiàn)。懸臂式掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展趨勢

數(shù)字礦山也稱智能礦山,是建立在礦山數(shù)字化基礎(chǔ)上能夠完成礦山企業(yè)所有信息的精準(zhǔn)適時(shí)采集、網(wǎng)絡(luò)化傳輸、規(guī)范化集成、可視化展現(xiàn)、自動(dòng)化操作和智能化服務(wù)的數(shù)字化智慧體。數(shù)字礦山簡介

數(shù)字化基礎(chǔ):把礦山的所有內(nèi)容處理成現(xiàn)代計(jì)算機(jī)可以接受、儲存、拷貝、加工和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)字信息,并保證信息的完整性。2)精準(zhǔn)適時(shí)采集:能準(zhǔn)確地采集到任何地點(diǎn)、任何時(shí)間所需要的安全、生產(chǎn)和管理等信息,并保證信息的及時(shí)性。3)網(wǎng)絡(luò)化傳輸:所有信息包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)可以通過局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)進(jìn)行準(zhǔn)時(shí)、可靠、安全的傳輸,必要的數(shù)據(jù)要保證時(shí)鐘同步。4)規(guī)范化集成:通過標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)格式、開放的通信協(xié)議和統(tǒng)一的管理規(guī)范所定義的數(shù)據(jù)倉庫實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用中信息的互連互通。數(shù)字礦山簡介

5)可視化展現(xiàn):對于數(shù)據(jù)倉庫中的所有信息和模型均可用多維地理信息系統(tǒng)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、模擬仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)和可視化分析技術(shù)進(jìn)行表達(dá)和展現(xiàn),實(shí)現(xiàn)透明管理。6)自動(dòng)化操作:對于主要生產(chǎn)執(zhí)行環(huán)節(jié)、監(jiān)聽監(jiān)視環(huán)節(jié)、時(shí)限性強(qiáng)、準(zhǔn)確度高的環(huán)節(jié)以及環(huán)境惡劣、易疲勞環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)操作自動(dòng)化或無人化。7)智能化服務(wù):在一些諸如危險(xiǎn)辨識、災(zāi)害預(yù)警、事故報(bào)警、方案設(shè)計(jì)、計(jì)劃編制、過程控制、經(jīng)濟(jì)分析、調(diào)度優(yōu)化等方面提供智能化工具和綜合決策支持,最大限度地降低腦力勞動(dòng)強(qiáng)度,避免人為決策失誤。8)數(shù)字化智慧體有2層含義:①通過數(shù)字化再造使整個(gè)礦山具有自我分析能力和決策能力,使礦山的人、機(jī)、環(huán)境處在高度協(xié)調(diào)的統(tǒng)一體中運(yùn)行;②通過不斷地收集、學(xué)習(xí)和濃縮相關(guān)專家的最新知識,使數(shù)字礦山的神經(jīng)中樞具有眾多專家集體決策的能力。數(shù)字礦山簡介

總的來說數(shù)字礦山，就是通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。數(shù)字礦山就是“感知礦山”。數(shù)字礦山的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。數(shù)字礦山簡介

綜合自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)選擇工業(yè)以太網(wǎng)GEPON千兆無源光網(wǎng)絡(luò)基于多業(yè)務(wù)的MCTP礦井綜合自動(dòng)化

基于三層的系統(tǒng)體系架構(gòu)1、管理層（以太網(wǎng)）2、控制層（冗余工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)）3、設(shè)備層（現(xiàn)場總線）礦井綜合自動(dòng)化

系統(tǒng)組成:信息層

冗余的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器Web服務(wù)器視頻服務(wù)器（發(fā)布、轉(zhuǎn)發(fā)）OA服務(wù)器系統(tǒng)組成:控制層

多個(gè)冗余工業(yè)子環(huán)網(wǎng)冗余管控服務(wù)器專業(yè)級的控制工作站大屏幕控制器各子系統(tǒng)工作站系統(tǒng)組成:設(shè)備層

礦井生產(chǎn)自動(dòng)化子系統(tǒng)設(shè)備礦井安全監(jiān)測監(jiān)控子系統(tǒng)設(shè)備礦井調(diào)度通信子系統(tǒng)設(shè)備專用的監(jiān)控設(shè)備等等井下隔爆兼本安環(huán)網(wǎng)接入器

核心為千兆工業(yè)環(huán)網(wǎng)交換機(jī)，所有端口均進(jìn)行安全隔離，同時(shí)另加多路RS485/232轉(zhuǎn)換接口，接入形式多樣。內(nèi)置不間斷電源，外部電網(wǎng)停放電后可工作2小時(shí)。建設(shè)方法及要求（一）分級建設(shè)。礦井建設(shè)煤礦生產(chǎn)綜合信息化自動(dòng)化系統(tǒng)，為礦井生產(chǎn)安全服務(wù)；各子公司建設(shè)生產(chǎn)綜合信息化系統(tǒng)，能監(jiān)控所屬各礦井生產(chǎn)安全主要情況；川煤集團(tuán)公司建設(shè)生產(chǎn)綜合信息化系統(tǒng)，能監(jiān)控各子公司生產(chǎn)安全主要情況。川煤集團(tuán)關(guān)于煤礦綜合信息化自動(dòng)化建設(shè)的指導(dǎo)意見系統(tǒng)功能要求。1、各系統(tǒng)和各級所用設(shè)備、軟件、接口、網(wǎng)絡(luò)必須高度融合，三級系統(tǒng)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（集團(tuán)負(fù)責(zé)統(tǒng)一硬件接口，統(tǒng)一軟件接口和協(xié)議）。2、冗余布線，所有巷道全布線，互聯(lián)互通，各獨(dú)立生產(chǎn)系統(tǒng)、安全系統(tǒng)必須與控制中心高度融合，各關(guān)聯(lián)系統(tǒng)之間高度融合。3、必要功能必須與系統(tǒng)高度融合，獨(dú)立系統(tǒng)必須方便監(jiān)控，設(shè)置狀態(tài)參數(shù)顯示、故障顯示、報(bào)警、緊急停車、手動(dòng)操作等功能，控制中心主要設(shè)置自動(dòng)更新、自動(dòng)存儲