懸臂式掘進機發展初探

摘要：煤炭行業的高速發展，給采煤技術及采煤機械提供了一個不斷革新和發展的平臺，不斷促成采煤技術的提高成為必然趨勢。隨著研究設計的不斷深入和發展，國內的采煤機械發展水平也在飛速提高，本文闡述了我國國內懸臂式掘進機的發展歷史，發展現狀以及發展前景，并且介紹了幾種較新的掘進機。

關鍵詞：懸臂式掘進機 發展現狀

0 引言

當前在國內，在煤炭行業迅猛發展形勢下，與之唇齒相依的煤機行業也日益受到重視。在煤炭行業綱領性文件《關于促進煤炭工業健康發展的若干意見》中，在全國煤炭工業科學技術大會上以及國家發改委出臺的煤炭行業結構調整政策中，都涉及到發展大型煤炭井下綜合采煤設備等內容。

掘進和回采是煤礦生產的重要生產環節，國家的方針是：采掘并重，掘進先行。煤礦巷道的快速掘進是煤礦保證礦井高產穩產的關鍵技術措施。采掘技術及其裝備水平直接關系到煤礦生產的能力和安全。高效機械化掘進與支護技術是保證礦井實現高產高效的必要條件，也是巷道掘進技術的發展方向。隨著綜采技術的發展，國內已出現了年產幾百萬噸級、甚至千萬噸級超級工作面，使年消耗回采巷道數量大幅度增加，從而使巷道掘進成為了煤礦高效集約化生產的共性及關鍵性技術。

我國煤巷高效掘進方式中最主要的方式是懸臂式掘進機與單體錨桿鉆機配套作業線，也稱為煤巷綜合機械化掘進，在我國國有重點煤礦得到了廣泛應用。掘進機分為全斷面掘進機和部分斷面掘進機，就我國井下工況來看，一般工況稍好巷道也就是寬五米，高三米左右，我國煤礦均采用部分斷面掘進，主要是以懸臂式掘進機為主。

1 懸臂式掘進機的發展歷史

我國煤巷懸臂式掘進機的研制和應用始于20世紀60年代，以30～50kW的小功率掘進機為主，研究開發和生產使用都處于試驗階段。80年代初期，我國淮南煤機廠（現重組為凱盛重工）引進了奧地利奧鋼聯公司AM50型掘進機、佳木斯煤機廠（現隸屬于國際煤機）引進了日本三井三池制作所S-100型掘進機，通過對國外先進技術的引進、消化、吸收，推動了我國綜掘機械化的發展。但當時引進的掘進機技術屬于70年代的水平，設備功率小、機重輕、破巖能力低及可靠性差，僅適合在條件較好的煤巷中使用，加之國產機制造缺陷，在使用中暴露了很多問題。

2 懸臂式掘進機的發展現狀

國內進一步加強對引進機型的消化吸收工作，積極研制開發了適合我國地質條件和生產工藝的綜合機械化掘進裝備。經過近30年的消化吸收和自主研發。目前，我國已形成年產1000余臺的掘進機加工制造能力，研制生產了20多種型號的掘進機，其截割功率從30kW到200kW，初步形成系列化產品，尤其是近年來，我國相繼開發了以EBJ-120TP 型掘進機為代表的替代機型，在整體技術性能方面達到了國際先進水平。基本能夠滿足國內半煤巖掘進機市場的需求，半煤巖掘進機以中型和重型機為主，能截割巖石硬度為f＝6～8，截割功率在120kW以上，機重在35t以上。煤礦現用主流半煤巖巷懸臂式掘進機以煤科總院太原研究院院生產的EBJ-120TP型、EBZ160TY型及佳木斯煤機廠生產的S150J型三種機型為主，占半煤巖掘進機使用量的80％以上。

3 懸臂式掘進機的發展前景

目前，雖然我過自己設計生產的掘進機與國外水平相比，還有相當大的差距，還有著很長的一段路要走，但是隨著不斷地自主創新，不斷地與自身實際條件相結合，不斷地吸收國外相關方面的先進之處，加強基礎方面的研究，建立適合我國煤礦地質條件的截割、裝運及行走部載荷譜，找出合理的設計理論依據，填補計算機動態仿真等方面的空白，中國的掘進機發展必將如同三一重裝去年推出國內第一臺EBZ200H型硬巖掘進機一樣，在不久的將來，必然不斷地出現巨大的飛躍。

4 目前我礦使用的煤礦掘進機

4.1 凱盛EBZ-255型巖巷綜掘機。目前我礦使用的掘進機是凱盛EBZ一255綜掘機，它是目前國產掘進設備中自動化程度較高的、功率較大的設備，使用這種掘進機進行煤礦巷道掘進施工時，能夠實現巖石的切割、裝載、運輸的平行交叉作業。由于這種大功率巖巷綜掘機的使用，使得我礦巖巷掘進速度大大的提高，能夠滿足礦井高產高效生產的要求。

4.2 英國產MK3型巖巷綜掘機。MK3巖巷綜掘機是淮南礦業集團公司首次引進的具有國際領先水平的機型，該機的引進和使用標志著集團公司巖巷快速掘進工作進入了一個新的發展階段。

MK3巖巷綜掘機適應于巷道寬度>5.2m，斷面積20—36m2，巖石硬度<130MPa，經濟截割硬度在10MPa左右，斷層少、揭煤少、地質構造相對簡單，排矸系統暢，能力大，能充分發揮設備效能的巖石巷道。

4.3 介紹兩款國內其他種類的掘進機

4.3.1 北方交通EBZ320煤炭掘進機。該機充分消化、吸收國內外掘進機先進技術，結合中國煤礦施工的特點及國內操作者工作習慣，采用國際化采購以及世界最優秀的部件制造而成。適用于為煤礦縱采工作面作巷道掘進，適用于任意形狀斷面的煤巷、半媒巖、全巖的掘進工作。

截割頭單刀力大，截齒布置合理，破巖過斷層能力強，最大截割硬度f12，經濟截割硬度f9。截齒采用知名品牌凱南麥特或山特維克，破巖能力大幅提高。行走驅動系統采用國際知名品牌，有效地增大了設備的牽引力和爬坡能力。行走履帶采用軍工技術，整體式鍛制履帶板，強度高，抗沖擊能力強。星輪、一運驅動采用進口低速大扭矩液壓馬達直連方式，故障率低。

液壓系統采用220kw油泵電機，變量系統、負載敏感多路閥、液控先導閥。潤滑系統采用集中潤滑，使定期潤滑工作更便捷、更可靠。具有內外噴霧功能，內噴霧系統采用雙道密封保護措施，新增文丘里噴嘴設計，除塵效果更佳。水系統配有反沖洗過濾器，有效過濾外來水雜質，保證水系統管路噴水通暢。增加輔助支撐系統，使機器工作時穩定性更好。

4.3.2 紅旗EBZ160H/EBZ200掘進機。機身矮、結構緊湊、可靠性高，適合于較大斷面的巷道掘進；采用小直徑的截割頭，單刀力度加大，截齒布局合理，破巖時過斷層能力加大，切割振動小，工作穩定性；星輪裝載機采用液壓馬達直接驅動，取消了減速器，提高了裝載機構的可靠性；主要密封件、液壓件、軸承均采用原廠進口配件及國內合資品牌配套。液壓油泵采用國際知名品牌液壓泵。

采用菲利普斯三高硬質合金和國際最新工藝生產的截齒、強度高、耐磨、損耗小；液壓系統采用比例閥調速，全封閉油箱，確保了油液清潔度，增強了液壓系統的可靠性；采用國內著名的撫順電機廠生產的大型電動機作為動力器，1140/660伏特雙電壓供電系統；由于本產品是國內同類產品中進口件配置最多、最高的，目前在國內同行業生產廠家所生產的產品中，是唯一可以邊行走、邊工作的產品。

以上兩款煤礦掘進機都備受廣大煤炭集團的一致好評，而綜合大家的觀點，它們各有特色，因其適應的工況不同，所以表現出的施工效率也不同，各單位在選購時，可以綜合分析自己的工況及需求，再根據經濟情況來選擇機型。

參考文獻：

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