掘进机工作原理
2023-04-23本文主要是 掘进机工作原理 相关的知识问答，如果你也了解，请帮忙补充。
工作原理：随着行走机构向前推进，工作机构中的切割头不断破碎岩石，并将碎岩运走。在推进油缸的轴向压力作用下，电动机驱动滚刀盘旋转，将岩石切压破碎，其周围有勺斗，随转动而卸到运输带上。硬岩不需支护，软岩支护时可喷射、浇灌混凝土或装配预制块。
掘进机的刀盘工作机构是在隧洞全断面上切割岩层的滚刀盘，分平面滚刀盘和球面滚刀盘两种。盘上装有数十把滚刀，布置形式有同心转轴式、行星转轴式等多种。刀盘工作机构用挡板与其他部分隔开。挡板前设有喷雾装置、吸尘设备，用以除尘。挡板后方有驾驶室，内有隔声设备，以及液压操纵阀和激光导向设备，便于按隧道的设计轴线控制掘进机走向。
掘进隧洞时，电动机驱动各个传动机构，使工作机构的滚刀盘旋转，并由液压油缸将滚刀压向工作面岩壁。在轴向推进力作用下，所有滚刀的刀锋抵紧岩壁并不断滚动，此时岩石被刀锋的挤压力破碎，整个工作面岩壁被刻划出同心圈（或是内摆线）的沟槽和岩圈；同时，滚刀两侧的楔面挤紧沟槽所产生的侧向力将岩圈剪切碎裂。落下的石碴，由几个连续旋转的装碴铲斗轮流铲起，在转到最高位置时，卸入带式转载机的受料槽，再转载到轨道矿车，运出洞外。
扩展资料：
掘进机特点：掘进机的功率强大，又是联合作业，故掘进速度高；同时还具有洞壁匀整，超挖量小（仅为钻爆法的1/4），能节省衬砌材料；又因不用爆破,不致扰动周围岩层，以及操作自动化，并能保证施工安全等优点。其缺点是机体庞大，且专用性强，而无法适应不同形状、不同尺寸的隧洞断面；工作中维修也较困难；施工初期投资高，故掘进短隧洞不经济。
掘进机应用：掘进机已成功地应用于硬粘土、页岩、砂岩、石灰岩、花岗岩等岩质地层的隧洞施工，且水平和倾斜隧洞均能使用；掘进的隧洞直径自2.4米至10.8米。自20世纪50年代出现隧洞掘进机以来，已应用于矿山运输巷道、引水和泄水隧洞、交通用山岭隧道和水底隧道及原子能工程用的洞室等。
中国自60年代中期开始研制，经过近二十年来的使用与改进，主机结构已基本定型，技术性能日臻完善，已能有效地用盘形滚刀掘进抗压强度为200兆帕的中硬岩层；用球齿（碳化钨）滚刀掘进抗压强度为250兆帕的硬岩。对抗压强度超过300兆帕的极硬岩层，则因刀具磨损剧烈,在经济上不合理。当前，正在对掘进机的刀具寿命和破岩机理作进一步研究，并试验用高压射流作辅助破岩。
参考资料来源：
百度百科-隧洞掘进机
百度百科-隧道掘进机
百度百科-掘进机
掘进机是用于开凿平直地下巷道的机器。掘进机分为开敞式掘进机和护盾式掘进机。主要由行走机构、工作机构、装运机构和转载机构组成。随着行走机构向前推进，工作机构中的切割头不断破碎岩石，并将碎岩运走。有安全、高效和成巷质量好等优点，但造价大，构造复杂，损耗也较大。
基本信息
中文名称
掘进机
用途
施工，开凿平直地下巷道的机器
掘进机分为
开敞式掘进机和护盾式掘进机
主要机构
行走机构、工作机构、装运机构和转载机构组成
优点
有安全、高效和成巷质量好等
缺点
但造价大，构造复杂，损耗也较大
市场前景
当前，我国已经成为世界最大的掘进机制造基地及应用市场。随着国内城市道交通，铁路，公路，水利，市政工程等建设事业的高速度增长，我国掘进机械也迎来了飞速的发展。我国掘进机械行业已经成为国内高端装备制造业和战略性新兴产业重点支持发展产业。
我国掘进机市场前景可观，其市场需求巨大，我们分别从煤矿掘进机和隧道掘进机两方面来进行分析:
一、煤矿掘进机市场前景
我国是产煤大国，各大小煤矿众多。随着石油天然气等能源的价格上涨，煤炭成为国内备受欢迎的能源，未来需求量必然十分巨大，这将刺激煤矿开采产业的快速发展。随着政府对煤矿开采的安全问题的关注，未来逐步实现完全机械化生产成为可能，这必然将进一步增加煤矿掘进机的需求增长。
虽然21世纪煤矿掘进机的供需已经接近平衡，但如果石油天然气等价格居高不下，那么国内煤矿掘进机的市场供需还将继续保持目前的水平，加上新旧设备的更换，如此，国内煤矿掘进机的市场规模就相当可观了。
预计国内煤矿掘进机的市场还具有一定的开发潜能，所以煤矿掘进机市场还具有一定的发展空间，但空间具体能达到什么样的程度，还需要取决于未来几年内的国际国内能源格局的变化。
但总体而言，国内煤矿掘进机市场未来几年内将保持缓慢的增长，但是由于我国煤矿掘进机在国际市场上具有较强的竞争优势，主要是价格低廉，在周边国家和非洲等一些发展中的产煤国拥有较强的竞争力，能开辟一定的市场空间，对国内的煤矿掘进机生产企业而言，这将是较为关键的发展机遇与前景。
二、隧道掘进机市场前景
我国轻型隧道掘进机市场正在逐步萎缩，未来发展空间不是很大，但是盾构隧道掘进机却具有十分看好的发展前景。
首先，我国城市建设需要大量的盾构机，尤其是上海、北京、广东等地，需要建设大量的隧道交通工程，另外铁路建设也需要不少的盾构机，所以，未来几年内国内盾构机的需求量还是保持旺盛水平。
如果能将国产自给率提高到40%，每年就是超过10亿元的市场规模，相当的可观。
而且，国内的盾构技术也在逐步趋于完善，与发达国家的技术逐步缩小差距，在性能接近的前提下，低廉的价格必然会在市场上具有相当的竞争优势。
机组
由西安科技大学惠兴田教授发明的盾架式顺槽掘锚机组(SUDM--Shield Union Driving Machine for Coal Mine Entry)可以实现掘进支护同时进行。施工速度是现有掘进机(roadheader)的两倍。
研究水平
近年来，随着我国煤炭行业的快速发展，与之唇齿相依的煤机行业也日益受到重视。在煤炭行业纲领性文件《关于促进煤炭工业健康发展的若干意见》中，在全国煤炭工业科学技术大会上以及国家发改委出台的煤炭行业结构调整政策中，都涉及到发展大型煤炭井下综合采煤设备等内容。
掘进和回采是煤矿生产的重要生产环节，国家的方针是:采掘并重，掘进先行。煤矿巷道的快速掘进是煤矿保证矿井高产稳产的关键技术措施。采掘技术及其装备水平直接掘进机关系到煤矿生产的能力和安全。高效机械化掘进与支护技术是保证矿井实现高产高效的必要条件，也是巷道掘进技术的发展方向。随着综采技术的发展，国内已出现了年产几百万吨级、甚至千万吨级超级工作面，使年消耗回采巷道数量大幅度增加，从而使巷道掘进成为了煤矿高效集约化生产的共性及关键性技术。
我国煤巷高效掘进方式中最主要的方式是悬臂式掘进机与单体锚杆钻机配套作业线，也称为煤巷综合机械化掘进，在我国国有重点煤矿得到了广泛应用，主要掘进机械为悬臂式掘进机。
悬臂式掘进机是集截割、装运、行走、操作等功能于一体，主要用于截割任意形状断面的井下岩石、煤或半煤岩巷道。现在国内的掘进机设计虽然说离国际先进的技术还有段距离，但是国内的技术水平已能基本满足国内的需求。大中型号的掘进机不断被创新。
折叠编辑本段其他
然而，国内目前岩巷施工仍以钻爆法为主，重型悬臂式掘进机用于大断面岩巷的掘进在我国处于试验阶段，但国内煤炭生产逐步朝向高产、高效、安全方向发展，煤矿技术设备正在向重型化、大型化、强力化、大功率和机电一体化发展，先后引进了德国WAV300、奥地利AHM105、英国MK3型重型悬臂式掘进机。全岩巷重型悬臂式掘进机代表了岩巷掘进技术今后的发展方向。
国产重型掘进机与国外先进设备的差距除总体性能参数偏低外，在基础研究方面也比较薄弱，适合我国煤矿地质条件的截割、装运及行走部载荷谱没有建立，没有完整的设计理论依据，计算机动态仿真等方面还处于空白;在元部件可靠性、控制技术、在截割方式、除尘系统等核心技术方面有较大差距。
安全操作
1.司机应具有初中以上文化程度，热爱本职工作，责任心强，并经专门培训、考试合格后方可上岗并持证上岗。
2.司机必须熟悉机器的结构、性能、动作原理，能准确、熟练地操作机器，懂得设备的一般维护保养和故障处理知识。
3.司机必须坚持使用掘进机上所有的安全闭锁和保护装置，不得擅自改动或甩掉不用，不能随意调整液压系统、雾化系统各部的压力。
4.各种电气设备控制开关的操作手柄、按钮、指示仪表等要妥善保护，防止损坏或丢失。
5.除会熟练操作机器外，还应对机器进行日常检查和维护工作。在发现掘进机有故障时，应积极配合维护人员进行处理，不能处理时，要立即向区队或调度室汇报。
6.必须配备正副两名司机，正司机负责操作，副司机负责监护。必须精神集中，不得擅自离开工作岗位，不得委托无证人员操作。
7.在掘进机停止工作、检修及交接班时，必须断开机器上的隔离开关，并挂停电标示牌。
8.对机器运转情况和存在的问题，交班司机必须向接班司机交待清楚。
9.掘进机前后20米以内风流中瓦斯浓度达到1.5%时，必须停止运转，切断电源，进行处理。瓦斯浓度必须降到1%以下时，方可送电开机。
10.接班后，司机应认真检查工作面及掘进机周围情况，保证工作区域安全、整洁和无障碍物。
11.开机前，司机必须对机器进行以下检查:
(1)各操作手把和按钮应齐全、灵活、可靠，各操作手把打到零位。
(2)机械、电气、液压系统、安全保护装置应正常可靠，零部件应完整无缺，各部连接螺丝应齐全、紧固。
(3)电器系统各联接装置的电缆卡子应齐全牢固，电缆吊挂整齐，无破损、挤压。
(4)液压管路、雾化系统管路的接头应无破损、泄漏，防护装置应齐全可靠。将所用延长的电缆、水管沿工作面准备好，悬吊整齐，拖拉在掘进机后方的电缆和水管长度不得超过10米。
(5)减速器、液压油箱的油位、油量应适当，无渗漏现象，并按技术要求给机器注油、润滑。
(6)转载胶带机应确保完好，托辊齐全。
(7)切割头截齿、齿座应完好，发现有掉齿或严重磨损不能使用的，应切断掘进机电源，及时更换。
(8)装载耙爪、链轮要完好。刮板链垂度应合适，无断链丢销现象，刮板齐全无损，应拧紧防松螺帽，防止刮板松动。
(9)履带、履带板、销轴、链轮保持完好，按规定调整履带的松紧度。
(10)喷雾系统、冷却装置、照明应完好。
12.经检查确认机器正常并在作业人员撤至安全地点后，方准送电，并且按操作程序空载试运转，禁止带负荷起动。
13.开机前发出报警信号，按机器技术操作规定顺序启动。
14.根据不同性质的煤岩，确定最佳的切割方式。具体方法参照下列方式:
(1)掘进半煤岩时，应先截割煤，后截割岩石，即先软后硬的程序。
(2)一般情况下，应从工作面下部开始截割，首先切割底后掏槽。
(3)切割必须考虑煤岩的层理，截割头应沿煤的层理方向移动，不应横断层理。
(4)切割全煤，应先四面刷帮，再破碎中间部分。
(5)对于硬煤，采取自上而下的截割程序。
(6)对较破碎的顶板，应采取留顶煤或截割断面周围的方法。
15.截割煤岩时应注意应下事项:
(1)岩石硬度大于掘进机切割能力时，应停止使用掘进机，并采取其它破岩措施。
(2)根据煤岩的软硬程度掌握好机器推进速度，避免发生截割电机过载或压死刮板输送机等现象，切割时应放下铲板。如果落煤量过大而造成过载时，司机必须立即停机，将掘进机退出，进行处理。严禁点动开机处理，以免烧毁电动机或损坏液压马达。
(3)截割头工作必须在旋转状况下才能截割煤岩。截割头不许带负荷启动，推进速度不宜太大，禁止超负荷运转。
(4)截割头在最低工作位置时，禁止将铲板抬起。截割部与铲板的间距不得小于300毫米，严禁截割头与铲板相碰。截割上部煤岩时应防止截齿触网、触梁。
(5)经常注意清底及清理机体两侧的浮煤(岩)，扫底时应一刀压一刀，以免底部出现硬坎，以防止履带前进时越垫越高。
(6)煤岩块度超过机器龙门的高度和宽度时，必须先人工破碎后方可装运。
(7)当油缸行至终止时，应立即放开操作手柄，避免溢流阀长期溢流，造成系统发热。
(8)掘进机向前掏槽时，不准使切割臂处于左、右极限位置。
(9)装载机、转载机及后配套运输设备不准超负荷运转。
(10)随时注意机械各部、减速器和电机声响以及压力变化情况，发现问题应立即停机检查。
(11)风量不足、除尘设施不齐不准作业。
(12)电机长期工作后，不要立即停冷却水，应等电机冷却数分钟后再关闭水路。
(13)发现危急情况，必须用紧急停止开关切断电源，待查明原因，排除故障后方可开机。
16.启动机器时应按以下程序进行:
(1)将操作箱上的急停按钮拔出，拉到正常位置。
(2)用专用工具将操作箱的电源开关打到"通"位。
(3)将电器箱中故障检测开关打到"正常"位置。
(4)打铃预警，启动油泵电机，然后启动切割电机(只有当操作箱上的支护开关转动至"运行"位置时切割电机才能启动)，开机过程完成。
(5)操作各相应操作手柄以实现工作程序。
(6)工作程序完成后，停止运行机器时可以通过转动相应电机操作开关到停止位置。当需要紧急停机时，可通过按下操作箱上的急停按钮，或者按下电气箱上的急停按钮或按下掘进机非司机侧急停按钮来实现。
(7)当司机离开司机座时，必须将操作箱上的"急停"按钮推进去，并用专用工具将电源开关打到"断"位置。
17.掘进机前进时应将铲板落下，后退时应将铲板抬起。
18.掘进机工作时应将支撑油缸升起，前进、后退时应将支撑油缸收起。
19.司机工作时精神要集中，开机要平稳，看好方向，并听从迎头人员指挥。发现有冒顶预兆或危及人员安全时，应立即停机，切断电源。
20.收尾工作
(1)按规定操作顺序停机后，应将掘进机退到安全地点，并将铲板放到底部上。截割头缩回，切割臂放到底板上，关闭水门，吊好电缆和水管。
(2)在淋水大的工作面，应对电机、控制箱、操作箱等电气设备进行遮盖。
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