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1、悬臂式掘进机发展现状及趋势,第一讲 综掘设备,上世纪60年代末，进口悬臂式掘进机在我国煤矿生产中开始得到应用。第一台国产掘进机于上个世纪70年代研制成功。发展至今，掘进机年产量已达1200台以上。,前言,目前全国有数千台掘进装备运用在煤矿行业矿建及生产运营的第一线。但仍存在不适应煤矿生产要求的现象。因此探讨掘进装备的现状及发展趋势有很重要的意义。,前言,132年历史传承 奠定煤炭工业发展基石一代代煤炭人血与汗的付出 孕育民族工业展翅翱翔的希望,报告提纲,一、悬臂式掘进机的技术现状,二、悬臂式掘进机存在的问题,三、 悬臂式掘进机深入研究方向,四、主动抑爆系统在掘进机上的应用,五、北方交通掘进机研
2、发规划,一.悬臂式掘进机的技术现状,1. 悬臂式掘进机技术日趋成熟,炮掘方式向机掘方式发展,掘进机由国外为主转为国内为主,一.悬臂式掘进机的技术现状,2. 掘进机产品已形成系列化、多功能一体化的势态,一.悬臂式掘进机的技术现状,3. 重型掘进机逐渐成为市场主流,一.悬臂式掘进机的技术现状,4. 人性化、智能化水平不断提高,液控先导,自动补油,集中润滑,故障诊断,实时监控,有线、无线遥控,5. 特型机的需求 更加多样化,大 坡 度,薄 煤 层,窄 机 身,矮 机 身,一.悬臂式掘进机的技术现状,其它特型机,一.悬臂式掘进机的技术现状,6.新材料、新工艺的采用，及核心部件优化升级,耐磨材料,专业焊
3、接工装,先进液压元件,一.悬臂式掘进机的技术现状,7.液压驱动由定量方式发展成为变量方式,一.悬臂式掘进机的技术现状,8.电气系统由逻辑电路控制方式发展成为PLC控制方式,二.悬臂式掘进机存在的问题,1. 在大坡度或小截面巷道工作时，掘进机能力难以发挥,2.硬岩掘进时，掘进效率下降，生产耗损增加,二.悬臂式掘进机存在的问题,3.锚护工作降低掘进施工效率；,4.掘进机自带的除尘系统工作效果不够理想；,5.掘进机操控还需向智能化、无人化控制方向发展。,三.悬臂式掘进机深入研究方向,调整整机重心,设备增加辅助支撑,提高整车驱动力,改变一运结构,三.悬臂式掘进机深入研究方向,解决大坡度掘进方案,1.
4、研发特型掘进机,三.悬臂式掘进机深入研究方向,1. 研发特型掘进机,矮机身：机身高度小于1.6m窄机身：机身宽度小于2.2m薄煤层：适用于煤层厚度0.8m,三.悬臂式掘进机深入研究方向,2. 实现硬岩的经济截割,（1）优化炮头设计，改善截齿排布，提高截齿性能，增强导流板耐磨性,（2）科学的增大机身重量和提高截割功率,三.悬臂式掘进机深入研究方向,（3）增加辅助支撑，加强整机截割稳定性,三.悬臂式掘进机深入研究方向,（4）改善截齿冷却条件，降低磨损,三.悬臂式掘进机深入研究方向,（5）提高连接部件强度，提高液压元件的密封性,（6）深入研究小型盘式截割头技术，深入研究震动截割技术，深入研究压力水截
5、割技术,三.悬臂式掘进机深入研究方向,3. 开发多功能一体机,提高安全性，减小空顶区威胁,能够辅助铺设锚网，减轻工作强度,掘护一体化,3. 开发多功能一体机,提高掘进工作效率,降低人工作业强度,掘锚一体化,三.悬臂式掘进机深入研究方向,三.悬臂式掘进机深入研究方向,4. 提高掘进面的除尘水平,三.悬臂式掘进机深入研究方向,内喷水道布置和密封结构图,振弦除尘器原理图,三.悬臂式掘进机深入研究方向,除尘系统方案图,三.悬臂式掘进机深入研究方向,S：巷道截面积,智能截割技术是指巷道断面的自动化成形技术，主要通过PLC程序发出指令控制液压系统的控制阀驱动执行部件按程序动作，并通过各传感器的反馈信息实时
6、调整PLC指令，来完成巷道断面的自动截割成形。 而把掘进机作为一个节点并入整个矿井的监控总线，来实现实时观察和实时控制的技术就是工业以太网技术。,5. 突破智能截割及远程监控,三.悬臂式掘进机深入研究方向,难以实现实时定位,难以实时观察,需要人员实时维护,智能截割存在的问题,三.悬臂式掘进机深入研究方向,采用航天导航定位系统和激光定位系统,采用电控比例阀实现闭环控制,三.悬臂式掘进机深入研究方向,我国目前国有重点煤矿大多属于瓦斯矿井，高瓦斯矿井和突出矿井占全国矿井总数的44%。煤矿井下瓦斯爆炸、煤尘爆炸会引起巨大的财产损失和重大的人员伤亡。据有关资料统计,煤矿一次死亡10人以上的特大事故中有7
7、4%是瓦斯爆炸或瓦斯煤尘爆炸事故。 采取有效技术措施将危险遏制在灾害发生前是实现安全生产的重要手段。,四.主动抑爆系统在掘进机上的应用,1.开发机载主动抑爆炸系统的意义,四.主动抑爆系统在掘进机上的应用,喷射模块,中央处理器,传感器,后备电源,高压储能器,触发装置,2.主动抑爆系统结构,四.主动抑爆系统在掘进机上的应用,传感器,中央处理器,捕捉爆炸信号,光学原理,解析信号,发出信号,高压蓄能器,打开阀门,5秒,喷射释放高能抑爆介质,形成抑爆屏障阻断爆炸的扩散,3.主动抑爆系统工作原理图,四.主动抑爆系统在掘进机上的应用,4.安装示意图,未采用抑爆装置的爆炸效果图,四.主动抑爆系统在掘进机上的应用,采用抑爆装置的爆炸效果图,四.主动抑爆系统在掘进机上的应用,(1) 智能化识别 (2) 超高速 (3) 全自动抑爆 (4) 程式化自检 (5) 模块化设计 (6) 单元化产品,四.主动抑爆系统在掘进机上的应用,系统核心参数：阀门启动时间5ms系统总响应时间 10ms抑爆屏障峰值持续时间 200ms,5.主动抑爆系统的主要性能特点:,五.产品研发规划,谢 谢！,
