当前位置:文档之家› 我国重点掘进机企业的现状与发展趋势分析

我国重点掘进机企业的现状与发展趋势分析

我国重点掘进机企业的现状与发展趋势分析我国对悬臂式掘进机技术的研究始于20 世纪60 年代中期,通过对引进型掘进机的消化吸收和国产化工作积累了一些设计悬臂式掘进机的初步经验,以30~50kW的小功率掘进机为主,研制规模较小,成效甚微。

我国煤矿真正推广应用悬臂式掘进机则是在1979 年引进了100 余台国外产品以后。

我国淮南煤机厂(现重组为凯盛重工)引进了奥地利奥钢联公司AM50 型掘进机、佳木斯煤机厂(现隶属于国际煤机)引进了日本三井三池制作所S- 100 型掘进机,通过对国外先进技术的引进、消化、吸收,推动了我国综掘机械化的发展。

当时引进的掘进机技术属于70 年代的水平,设备功率小、机重轻、破岩能力低及可靠性差,仅适合在条件较好的煤巷中使用,加之国产机制造缺陷,在使用中暴露了很多问题。

一、我国悬臂式掘进机的发展现状和与国际技术的差距我国对悬臂式掘进机技术的研究始于20 世纪60 年代中期,通过对引进型掘进机的消化吸收和国产化工作积累了一些设计悬臂式掘进机的初步经验,以30~50kW的小功率掘进机为主,研制规模较小,成效甚微。

我国煤矿真正推广应用悬臂式掘进机则是在1979 年引进了100 余台国外产品以后。

我国淮南煤机厂(现重组为凯盛重工)引进了奥地利奥钢联公司AM50 型掘进机、佳木斯煤机厂(现隶属于国际煤机)引进了日本三井三池制作所S- 100 型掘进机,通过对国外先进技术的引进、消化、吸收,推动了我国综掘机械化的发展。

当时引进的掘进机技术属于70 年代的水平,设备功率小、机重轻、破岩能力低及可靠性差,仅适合在条件较好的煤巷中使用,加之国产机制造缺陷,在使用中暴露了很多问题。

国内进一步加强对引进机型的消化吸收工作,积极研制开发了适合我国地质条件和生产工艺的综合机械化掘进装备。

经过近30 年的消化吸收和自主研发,目前,我国已形成年产1000 余台的掘进机加工制造能力,研制生产了20 多种型号的掘进机,其截割功率从30kW到200kW,初步形成系列化产品,尤其是近年来,我国相继开发了以EBJ- 120TP型掘进机为代表的替代机型,在整体技术性能方面达到了国际先进水平。

基本能够满足国内半煤岩掘进机市场的需求,半煤岩掘进机以中型和重型机为主,能截割岩石硬度为f=6~8,截割功率在120kW 以上,机重在35t 以上。

煤矿现用主流半煤岩巷悬臂式掘进机以煤科总院太原研究院院生产的EBJ- 120TP 型、EBZ160TY型及佳木斯煤机厂生产的S150J 型三种机型为主,占半煤岩掘进机使用量的80%以上。

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。

虽然国内生产厂家已研制成功重型悬臂式掘进机,但在整机性能、零部件可靠性、控制技术、截割方式及除尘系统等方面与国外先进技术还有较大差距。

与国外先进的主要技术参数比较见表1:二、掘进机重点制造企业参数介绍淮南凯盛重工有限公司AM50掘进机,外形尺寸(m)(长×宽×高)7.5×2.1×1.65,系统压力(MPa)16,适应坡度/(度)16,截割功率(kW)100,总功率(kW)174,机重(t)26.8,可截割硬度(MPa)60,断面(㎡)6~18。

IMM 国际煤矿机械集团佳木斯煤矿机械有限公司S-100掘进机,外形尺寸(m)(长×宽×高)12.2×2.8×1.8,系统压力(MPa)16,适应坡度/(度)16,截割功率(kW)100,总功率(kW)145,机重(t)27,可截割硬度(MPa)70,断面(㎡)8~23。

中国煤科院煤科院太原分院EBJ-120TP掘进机,外形尺寸(m)(长×宽×高)8.6×2.1×1.55,系统压力(MPa)16,适应坡度/(度)16,截割功率(kW)120,总功率(kW)190,机重(t)36,可截割硬度(MPa)60,断面(㎡)8~18。

中国煤科院煤科院太原分院EBZ160TY掘进机,外形尺寸(m)(长×宽×高)9.8×2.55×1.7,系统压力(MPa)23,适应坡度/(度)16,截割功率(kW)160,总功率(kW)250,机重(t)51.5,可截割硬度(MPa)80,断面(㎡)9~21。

IMM 国际煤矿机械集团佳木斯煤矿机械有限公司S150J掘进机,外形尺寸(m)(长×宽×高)9.0×2.8×1.8,系统压力(MPa)16,适应坡度/(度)16,截割功率(kW)150/80,总功率(kW)205,机重(t)44.6,可截割硬度(MPa)80,断面(㎡)9~23。

南京晨光航天应用技术股份有限公司ELMB-75C掘进机,外形尺寸(m×m×m)8.22×2.5×1.56,系统压力(MPa)16,适应坡度/(度)16,截割功率(kW)75,总功率(kW)130,机重(t)23.4,可截割硬度(MPa)70,断面(㎡)6~17。

煤炭科学研究院上海分院EBJ-160SH掘进机,外形尺寸(m)(长×宽×高)10.8×2. 7×1.5,系统压力(MPa)16,适应坡度/(度)16,截割功率(kW)160,总功率(kW)314,机重(t)53,可截割硬度(MPa)80~100,断面(㎡)8~24。

三一重型装备有限公司EBH418岩巷掘进机,最大不可拆卸件尺寸(m)(长×宽×高)3.22×0.68×0.68,最大/经济截割岩石单向抗压强度≦120/90,适应坡度/(度)±18,截割功率(kW)418,总功率(kW)668,截割面积(㎡)62,整机重量(t)158。

沈阳北方交通重工集团有限公司EBZ300煤炭掘进机,外型尺寸(长×宽×高)(m)12.25×3.6×2.13m,最大掘进高度(m)5.6,最大掘进宽度(m)6.5,爬坡能力(度)±18,机身地隙(mm)250,卧底深度(mm)260,对地压强(Mpa)0.183,可/经济截割岩石单项抗压强度(Mpa)≤120/90,截割电机功率(kW)300,截割头转速(r/min)42/28,截割头伸缩量:固定式,行走速度(m/min)0~6.5,履带宽度(mm)720,装载形式:弧形五爪星轮,装载能力(m³/min)4.3,运输机形式:边双链刮板式,运输机链速(m/min)60,最大不可拆卸尺寸(长×宽×高)(m)2.8×1.41×1.64,最大不可拆卸件重量(t)8.8,油泵电机功率(kW)200,油箱容积(L)1200,外喷雾水压(Mpa)1.5,内喷雾水压(Mpa)3.0,额定总功率(kW)552 (含第二运输机15kW和除尘风机37kW),供电电压(V)1140,整机重量(t)107。

三、我国悬臂式掘进机的发展趋势尽管我国掘进机技术有了较大的提高,但与西方发达国家比还有距离。

今后我国掘进机技术的发展趋势是:(1)掘锚联合机组研制集掘、钻、锚为一体的综合机组,既能快速掘进,同时又能进行打眼安装锚杆,支护顶板、侧帮,实现掘进、支护平行作业,解决掘进机利用率低的问题。

这是实现巷道快速掘进,满足高产高效工作面发展需要的重要技术途径。

(2)扩大掘进机的适用范围。

进一步使机型矮型化,改善截割、装载、行走等结构,使其能较好地适应我国各种地质构造和断面形状的巷道掘进。

(3)增大截割功率,增强截割能力。

现代重型悬臂式掘进机的截割功率最大已达400KW,截割头的转速最高为50r/min,最大截割度可达140MPa(f为12~14)。

但行内认为,随着截割功率的增大,截割速度要相应降低,有的机型已降速至1m/s,以满足截割头受力均匀、稳定性好和刀具消耗量小的要求。

(4)向重型化方向发展。

从目前国内掘进机发展趋势来看,具有广阔的发展前景,在我国除用于煤矿巷道掘进外,掘进机正进入铁路、城市地铁隧道的掘进以及公路建设等行业。

这就需要掘进机不仅能截割煤,也能够截割岩石,并且是全岩的巷道。

为了截割岩石首先需要有较大的截割力,这样就必然要增加截割电机的功率,电机的功率增加其外形尺寸也会相应加大,这样会使整个掘进机的外形及机体重量增加。

掘进机机体重量增加后,在截割岩石时会有更好的稳定性,机体的重力会平衡掉截割力。

随着高产高效矿井建设需要,重型掘进机必然成为矿山的主力机型,市场前景更为看好。

(5)向研发新型掘锚机组方向发展,实现巷道快速掘进。

目前影响悬臂式掘进机掘进速度的主要因素是:掘进与支护不能同步作业,支护工作事件过长。

因此,应加速研制实用的新型高效的掘锚机组。

这种机载锚杆技术功率大、钻孔能力强、适用范围广、材料消耗低、支护速度快、操作安全可靠等特点。

(6)喷雾降尘设备随机化。

对现有机型设置机载降尘设备,提高外喷雾的使用效果,将会使掘进机在工作时的粉尘浓度大大降低。

(7)提高各型掘进机工作的可靠性,增强对各种复杂地质条件的适应性。

由于井下煤矿地质条件复杂多变,空间狭小,环境恶劣,因此要求掘进机设计精良,性能可靠,并有高质量的制造和调试,减少设备维修工作量和延长大修间隔期。

利用CAD、CAE及三维造型方法结合传统的截割头设计理论,不断优化设计。

并发展新型掘进机进一步对各型掘进机整机设计的完善化,运用优化设计方法提高主要元部件的可靠性。

此外还可借鉴其他领域理论发展新型掘进机,如盘形滚刀悬臂式掘进机、冲击振动掘进机。

(8)发展新的元部件技术和机电一体化技术如:尝试将履带内藏式行星减速器新技术运用在悬臂式掘进机中;掘进机工况监控技术的发展(包括掘进机工况监测、故障诊断)。

(9)矮、窄机身中型掘进机发展潜力巨大。

目前在煤矿实际使用的掘进机型号中,功率适中的中型掘进机占据着主导地位,如EBZ160、EBZ132 等,这一系列的掘进机技术已经趋于成熟。

但是随着我国煤炭采掘业的不断发展,中厚煤层将逐步减少,煤矿巷道必然趋于薄煤层、半煤岩巷道,因此,有一定的破岩能力,机身矮或窄、功率大的机型会成为今后市场主要机型。

(10)向紧凑化设计、优化整机部件布置方向发展。

掘进机悬臂较长,截割反力较大。

相关主题