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[摘 要]在煤炭地下开采中，分几个重要的步骤。其中以开拓最为重要，它是整个煤炭开采的基础，通过它来完成井下各个部分的开拓。并建立完整、安全和有效的地下运输、排水和通风等相关系统，并保证长期开采的连续性。掘进机的主要功能是剥落煤岩，能掘出要求的巷道断面尺寸，在给定巷道地质条件下，有较高的生产率。掘进机在井下不但用于巷道的掘进，在对一些特殊的煤和煤岩也起到采掘的作用。并且截割过程的动载荷小，生成的粉尘少，比能耗低。在煤矿的掘进中替代人工钻眼放炮，自身带有装载、转载以及独立的行走机构，提高了井下的工作环境、工作效率并提高了井下安全系数[1]。
[关键词]掘进机、效率高、安全性高。
中图分类号：TD742 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）13-0272-01
一、掘进机的分类
掘进机的种类可按下面方法分为几类。
1.按矿井类型
分为竖井掘进机、斜井掘进机和平洞掘进机
2.按压力模式
分为常压式和增压式，而常压式有可分为臂架式和刀盘式。增压式又可分为气压平衡式盾构、土压平衡式盾构和泥水平衡式盾构。
3.按成洞形式
分为一次成洞和二次成洞。
4.按悬臂形式
分为单臂式、双臂式和三臂式[2]。
二、掘进机的特点和基本结构
1、懸臂式掘进机的特点
悬臂式巷道掘进机具有掘进速度快，巷道成型好，便于与其它设备配套组成综掘作业线以及成本较为合理等优点。由于近几年的发展悬臂式掘进机的稳定性和可靠性都有很大的提高[3]。
2、 纵向截割头掘进机的特点
纵向截割头掘进机采用行星齿轮传动，它的特点是同轴传动、结构紧凑、传递功率大、传动效果好，在推进过程中方向几乎垂直截割方向，因而只需要较小的进给力，而且截割深度可由几厘米到整个切割头长度任选。在巷道掘进中纵轴施可以朝任何方向摆动，因而可以选择岩层较弱、阻力最小的方向切割，同时还能掘出平整的巷道[2]。
3、纵向截割头掘进机的基本结构
现用纵向悬臂式掘进机主要由截割机构、装载机构、回转台、润滑系统、液压系统、行走机构、电气系统、后支撑和转载机构等组成。其切割头是由截割机构上的电动机驱动，行走、装载、运输和转载的动力则是由安装在本体部的电动机来驱动液压马达提供。截割臂的上下、左右摆动、铲板起落、后支撑的支地和伸缩部的伸缩都是用液压油缸[4]。
三、国内外的科技现状及发展方向
1、国内的科技现状及发展方向
我国悬臂式掘进机的发展是从引进奥地利Alpine Equinpent Corporation公司的AM系列掘进机技术开始的，并于二十时世纪八十年代中期开始批量生产，随后佳木斯煤矿机械厂也从日本三井三池公司引进了S系列掘进机。在当时我国在掘进机的生产领域中只能说是刚刚起步，对掘进机的理论研究处于空白阶段。进入二十世纪九十年代中期北方重工开始与唐山煤科分院进行实际意义上的共同开发、研制、生产掘进机，推出了EBZ-90型半煤岩横截割头悬臂式掘进机。随着研究的深入，到2003年以北方重工为主同唐山煤科分院合作开发、研制了EBZ-132型半煤岩横截割头悬臂式掘进机。截止到2004年底为止，我国累计生产、销售悬臂式掘进机550余台，主要应用于煤矿井下巷道的掘进作业中，其中北方重工生产销售半煤岩截割头悬臂式掘进机的数量累计达140余台。
随着我煤炭工业的发展完善，近年来煤巷、半煤岩巷掘进机产品出现多年来少有的热度，也就是人们常说的供、需两旺的局面，这也极大的刺激了掘进机的发展。
截止到目前为止国内掘进机生产企业主要有黑龙江省佳木斯煤矿机械有限公司、石家庄煤机厂、南京晨光机械制造有限公司、山西太原煤科分院、湖南三一重工、内蒙古北方重工等六、七家大型企业在生产、销售、研制。其中佳木斯、南京晨光所生产、销售的各种型号掘进机占的比列最大。
我国对掘进机进行理论研究始于二十世纪八十年代初期，较早对掘进机进行系统理论研究的主要是上海煤科院、唐山煤科院、太原煤科院，而太原煤科院将研究成果自己进行产业化生产。
随着煤炭工业部的解散，其下属的煤炭科学研究院的研制经费不在由国家统一划拨而由自行解决，所以，原在掘进机理论研究上有一定实力的煤科院也不得不转而进行一些见效快、收益较高的一些项目的研究上，从而造成我国在掘进机理论研究上的研究一度处于停滞状态。
随着我国煤炭工业的发展完善，近年来煤巷、半煤岩巷掘进机产品的出现多年来少有的热度，也就是人们常说的供需两旺的局面。
目前国内研制的煤巷掘进机和半煤岩巷掘进机向着全液压驱动的方向发展的趋势非常明显，这主要是由于越来越多的国内外著名液压元件制造企业纷纷进入中国市场，同时，国内液压元件生产企业所生产的液压元件的质量越来越稳定所导致的必然结果。这样以来使得掘进机的设计及控制变的简单和实用，由于机械传动的减少使得维护和检修变的简便。同样，电器元件性能和可靠性的提高也使得操作控制变得简单实用[5]。
2、国外的科技现状及发展方向
掘进机经历了切割软煤、硬煤及半煤岩的过程。近期一些重型掘进机已能切割硬岩。据报道，日本成功地使用TM60K型掘进机掘进全岩巷引水隧道，岩石硬度高达170～200Mpa。目前最大的WAV408型掘进机重达160t，切割功率408kW，定位切割面可达87.5m2。
以先进的制造技术为基础，从原材料质量到零部件的加工精度都能严格控制，又有优越的国际协作条件，选购外购外协件的范围广，有效地保证了主机的质量水平。此外近年来广泛地采用了可靠性技术，其突出表现为简化机械结构、采用降额设计。在齿轮传动、机械联接及液压传动方面尽量减少串联系统，有的地方以镶嵌装式结构代替螺栓组结构。既简化了结构，又大大提高了可靠性。
国外新型掘进机均配备有完善的工况监测和鼓掌诊断系统，从而可早期发现故障，快速排除故障，大大减少停机时间。有些重型掘进机还可配备自动控制系统，可以使机器的生产率提高30%左右，还可以保证切割机构的负载平稳，避免由于人工操作不当引起的尖峰符合，从而延长机器的使用寿命约20%[5]。
参考文献
[1] 掘进机械化成套设备选型手册编委会。掘进机械化成套设备选型手册。北京：煤炭工业出版社，1990：5-8.
[2] 巴塞尔。掘进机。赵殿明译。北京：煤炭工业出版社，1980-221-230.
[3] 毛君，吴常田，谢苗。浅谈悬臂式掘进机的发展及趋势。矿山机械19955-7.
[4] 谢锡纯。矿山机械与设备，徐州，中国矿业大学出版社，1999：103-107.
[5] 马跃，谈我国悬臂式掘进机的发展及趋势，煤矿机械2006：29-32.
[关键词]掘进机、效率高、安全性高。
中图分类号：TD742 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）13-0272-01
一、掘进机的分类
掘进机的种类可按下面方法分为几类。
1.按矿井类型
分为竖井掘进机、斜井掘进机和平洞掘进机
2.按压力模式
分为常压式和增压式，而常压式有可分为臂架式和刀盘式。增压式又可分为气压平衡式盾构、土压平衡式盾构和泥水平衡式盾构。
3.按成洞形式
分为一次成洞和二次成洞。
4.按悬臂形式
分为单臂式、双臂式和三臂式[2]。
二、掘进机的特点和基本结构
1、懸臂式掘进机的特点
悬臂式巷道掘进机具有掘进速度快，巷道成型好，便于与其它设备配套组成综掘作业线以及成本较为合理等优点。由于近几年的发展悬臂式掘进机的稳定性和可靠性都有很大的提高[3]。
2、 纵向截割头掘进机的特点
纵向截割头掘进机采用行星齿轮传动，它的特点是同轴传动、结构紧凑、传递功率大、传动效果好，在推进过程中方向几乎垂直截割方向，因而只需要较小的进给力，而且截割深度可由几厘米到整个切割头长度任选。在巷道掘进中纵轴施可以朝任何方向摆动，因而可以选择岩层较弱、阻力最小的方向切割，同时还能掘出平整的巷道[2]。
3、纵向截割头掘进机的基本结构
现用纵向悬臂式掘进机主要由截割机构、装载机构、回转台、润滑系统、液压系统、行走机构、电气系统、后支撑和转载机构等组成。其切割头是由截割机构上的电动机驱动，行走、装载、运输和转载的动力则是由安装在本体部的电动机来驱动液压马达提供。截割臂的上下、左右摆动、铲板起落、后支撑的支地和伸缩部的伸缩都是用液压油缸[4]。
三、国内外的科技现状及发展方向
1、国内的科技现状及发展方向
我国悬臂式掘进机的发展是从引进奥地利Alpine Equinpent Corporation公司的AM系列掘进机技术开始的，并于二十时世纪八十年代中期开始批量生产，随后佳木斯煤矿机械厂也从日本三井三池公司引进了S系列掘进机。在当时我国在掘进机的生产领域中只能说是刚刚起步，对掘进机的理论研究处于空白阶段。进入二十世纪九十年代中期北方重工开始与唐山煤科分院进行实际意义上的共同开发、研制、生产掘进机，推出了EBZ-90型半煤岩横截割头悬臂式掘进机。随着研究的深入，到2003年以北方重工为主同唐山煤科分院合作开发、研制了EBZ-132型半煤岩横截割头悬臂式掘进机。截止到2004年底为止，我国累计生产、销售悬臂式掘进机550余台，主要应用于煤矿井下巷道的掘进作业中，其中北方重工生产销售半煤岩截割头悬臂式掘进机的数量累计达140余台。
随着我煤炭工业的发展完善，近年来煤巷、半煤岩巷掘进机产品出现多年来少有的热度，也就是人们常说的供、需两旺的局面，这也极大的刺激了掘进机的发展。
截止到目前为止国内掘进机生产企业主要有黑龙江省佳木斯煤矿机械有限公司、石家庄煤机厂、南京晨光机械制造有限公司、山西太原煤科分院、湖南三一重工、内蒙古北方重工等六、七家大型企业在生产、销售、研制。其中佳木斯、南京晨光所生产、销售的各种型号掘进机占的比列最大。
我国对掘进机进行理论研究始于二十世纪八十年代初期，较早对掘进机进行系统理论研究的主要是上海煤科院、唐山煤科院、太原煤科院，而太原煤科院将研究成果自己进行产业化生产。
随着煤炭工业部的解散，其下属的煤炭科学研究院的研制经费不在由国家统一划拨而由自行解决，所以，原在掘进机理论研究上有一定实力的煤科院也不得不转而进行一些见效快、收益较高的一些项目的研究上，从而造成我国在掘进机理论研究上的研究一度处于停滞状态。
随着我国煤炭工业的发展完善，近年来煤巷、半煤岩巷掘进机产品的出现多年来少有的热度，也就是人们常说的供需两旺的局面。
目前国内研制的煤巷掘进机和半煤岩巷掘进机向着全液压驱动的方向发展的趋势非常明显，这主要是由于越来越多的国内外著名液压元件制造企业纷纷进入中国市场，同时，国内液压元件生产企业所生产的液压元件的质量越来越稳定所导致的必然结果。这样以来使得掘进机的设计及控制变的简单和实用，由于机械传动的减少使得维护和检修变的简便。同样，电器元件性能和可靠性的提高也使得操作控制变得简单实用[5]。
2、国外的科技现状及发展方向
掘进机经历了切割软煤、硬煤及半煤岩的过程。近期一些重型掘进机已能切割硬岩。据报道，日本成功地使用TM60K型掘进机掘进全岩巷引水隧道，岩石硬度高达170～200Mpa。目前最大的WAV408型掘进机重达160t，切割功率408kW，定位切割面可达87.5m2。
以先进的制造技术为基础，从原材料质量到零部件的加工精度都能严格控制，又有优越的国际协作条件，选购外购外协件的范围广，有效地保证了主机的质量水平。此外近年来广泛地采用了可靠性技术，其突出表现为简化机械结构、采用降额设计。在齿轮传动、机械联接及液压传动方面尽量减少串联系统，有的地方以镶嵌装式结构代替螺栓组结构。既简化了结构，又大大提高了可靠性。
国外新型掘进机均配备有完善的工况监测和鼓掌诊断系统，从而可早期发现故障，快速排除故障，大大减少停机时间。有些重型掘进机还可配备自动控制系统，可以使机器的生产率提高30%左右，还可以保证切割机构的负载平稳，避免由于人工操作不当引起的尖峰符合，从而延长机器的使用寿命约20%[5]。
参考文献
[1] 掘进机械化成套设备选型手册编委会。掘进机械化成套设备选型手册。北京：煤炭工业出版社，1990：5-8.
[2] 巴塞尔。掘进机。赵殿明译。北京：煤炭工业出版社，1980-221-230.
[3] 毛君，吴常田，谢苗。浅谈悬臂式掘进机的发展及趋势。矿山机械19955-7.
[4] 谢锡纯。矿山机械与设备，徐州，中国矿业大学出版社，1999：103-107.
[5] 马跃，谈我国悬臂式掘进机的发展及趋势，煤矿机械2006：29-32.