礦山掘進(jìn)機(jī)是一種集機(jī)械破碎、物料運(yùn)輸、智能控制于一體的綜合性采掘設(shè)備,下面來(lái)給大家介紹礦山掘進(jìn)機(jī)的功能、應(yīng)用、優(yōu)勢(shì)以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
一、核心功能:
1. 巖層高效破碎:通過(guò)高強(qiáng)度截割頭(刀盤(pán)或刀頭)對(duì)巖石、煤層進(jìn)行連續(xù)切削,經(jīng)濟(jì)截割硬度可達(dá)f≤9,部分硬巖掘進(jìn)機(jī)甚至可應(yīng)對(duì)點(diǎn)荷載抗壓強(qiáng)度高達(dá)179MPa的花崗巖。
2. 連續(xù)出渣與運(yùn)輸:配備鏟板部、皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)或螺旋輸送裝置,實(shí)現(xiàn)破碎物料的自動(dòng)裝載和轉(zhuǎn)運(yùn),減少人工干預(yù),日均出渣量提升30%。
3. 智能導(dǎo)航與定位:集成慣性導(dǎo)航、激光雷達(dá)和傳感器技術(shù),定位精度達(dá)±5cm,支持巷道偏移量自動(dòng)計(jì)算和軌跡糾偏。例如,三一重工智能掘進(jìn)機(jī)器人通過(guò)多傳感器融合技術(shù)實(shí)現(xiàn)斷面成型誤差±10cm的精確控制。
4. 支護(hù)集成化:部分機(jī)型整合液壓支護(hù)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)與支護(hù)同步作業(yè),降低塌方風(fēng)險(xiǎn)。
二、礦山掘進(jìn)機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)景
1. 煤礦巷道開(kāi)拓:主要用于煤巷、半煤巖巷的快速掘進(jìn),可適應(yīng)±18°巷道坡度。
2. 硬巖隧道工程:適用于水利水電、軌道交通等領(lǐng)域的硬巖隧道施工。例如,中鐵裝備“高原先鋒號(hào)”TBM成功應(yīng)用于高寒鐵路項(xiàng)目,刀盤(pán)直徑達(dá)10.23米,月進(jìn)尺突破350米。
3. 金屬礦山開(kāi)采:針對(duì)銅、鐵礦等深部資源開(kāi)發(fā),鐵建重工滾刀式巖石掘進(jìn)機(jī)實(shí)現(xiàn)礦體連續(xù)切割,減少爆破粉塵污染,提升開(kāi)采安全性。
4. 城市地下空間建設(shè):如青島地鐵2號(hào)線采用DSUC型TBM,日均掘進(jìn)效率較傳統(tǒng)鉆爆法提升7倍,同時(shí)降低對(duì)周邊環(huán)境的振動(dòng)影響。
三、礦山掘進(jìn)機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)
1. 高效性與經(jīng)濟(jì)性
① 掘進(jìn)速度可達(dá)傳統(tǒng)鉆爆法的5-7倍,最高日進(jìn)尺22.5米;
② 減少超挖量20%-30%,節(jié)約支護(hù)材料和施工成本。
2. 安全與環(huán)保
① 遠(yuǎn)程控制技術(shù)使操作人員遠(yuǎn)離高風(fēng)險(xiǎn)工作面,如中煤集團(tuán)應(yīng)用智能掘進(jìn)機(jī)器人后,井下作業(yè)人員減少60%;
② 低噪音(<85dB)和粉塵抑制系統(tǒng)(噴霧降塵效率達(dá)90%)顯著改善作業(yè)環(huán)境。
3. 地質(zhì)適應(yīng)性
① 通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)適應(yīng)不同工況:縱軸式掘進(jìn)機(jī)適合軟巖層,橫軸式則擅長(zhǎng)硬巖破碎;
② 液壓系統(tǒng)具備電液雙控功能,可應(yīng)對(duì)斷層、破碎帶等復(fù)雜地質(zhì)。
4. 智能化升級(jí)
① 仿形切割、自主避障和故障診斷技術(shù)廣泛應(yīng)用;
② 2023年國(guó)內(nèi)智能掘進(jìn)機(jī)推廣量達(dá)64臺(tái),自動(dòng)化使用率突破80%。
四、礦山掘進(jìn)機(jī)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
礦山掘進(jìn)機(jī)正朝著超大型化、綠色低碳(電能替代液壓驅(qū)動(dòng))和全自主化(AI路徑規(guī)劃+數(shù)字孿生監(jiān)控)方向演進(jìn),且我國(guó)已躋身全球掘進(jìn)裝備研發(fā)第一梯隊(duì)。