礦山掘進機是一種集機械破碎、物料運輸、智能控制于一體的綜合性采掘設備,下面來給大家介紹礦山掘進機的功能、應用、優(yōu)勢以及未來的發(fā)展趨勢。
一、核心功能:
1. 巖層高效破碎:通過高強度截割頭(刀盤或刀頭)對巖石、煤層進行連續(xù)切削,經濟截割硬度可達f≤9,部分硬巖掘進機甚至可應對點荷載抗壓強度高達179MPa的花崗巖。
2. 連續(xù)出渣與運輸:配備鏟板部、皮帶運輸系統(tǒng)或螺旋輸送裝置,實現(xiàn)破碎物料的自動裝載和轉運,減少人工干預,日均出渣量提升30%。
3. 智能導航與定位:集成慣性導航、激光雷達和傳感器技術,定位精度達±5cm,支持巷道偏移量自動計算和軌跡糾偏。例如,三一重工智能掘進機器人通過多傳感器融合技術實現(xiàn)斷面成型誤差±10cm的精確控制。
4. 支護集成化:部分機型整合液壓支護系統(tǒng),實現(xiàn)掘進與支護同步作業(yè),降低塌方風險。
二、礦山掘進機的應用場景
1. 煤礦巷道開拓:主要用于煤巷、半煤巖巷的快速掘進,可適應±18°巷道坡度。
2. 硬巖隧道工程:適用于水利水電、軌道交通等領域的硬巖隧道施工。例如,中鐵裝備“高原先鋒號”TBM成功應用于高寒鐵路項目,刀盤直徑達10.23米,月進尺突破350米。
3. 金屬礦山開采:針對銅、鐵礦等深部資源開發(fā),鐵建重工滾刀式巖石掘進機實現(xiàn)礦體連續(xù)切割,減少爆破粉塵污染,提升開采安全性。
4. 城市地下空間建設:如青島地鐵2號線采用DSUC型TBM,日均掘進效率較傳統(tǒng)鉆爆法提升7倍,同時降低對周邊環(huán)境的振動影響。
三、礦山掘進機的技術優(yōu)勢
1. 高效性與經濟性
① 掘進速度可達傳統(tǒng)鉆爆法的5-7倍,最高日進尺22.5米;
② 減少超挖量20%-30%,節(jié)約支護材料和施工成本。
2. 安全與環(huán)保
① 遠程控制技術使操作人員遠離高風險工作面,如中煤集團應用智能掘進機器人后,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90%)顯著改善作業(yè)環(huán)境。
3. 地質適應性
① 通過模塊化設計適應不同工況:縱軸式掘進機適合軟巖層,橫軸式則擅長硬巖破碎;
② 液壓系統(tǒng)具備電液雙控功能,可應對斷層、破碎帶等復雜地質。
4. 智能化升級
① 仿形切割、自主避障和故障診斷技術廣泛應用;
② 2023年國內智能掘進機推廣量達64臺,自動化使用率突破80%。
四、礦山掘進機的未來發(fā)展趨勢
礦山掘進機正朝著超大型化、綠色低碳(電能替代液壓驅動)和全自主化(AI路徑規(guī)劃+數字孿生監(jiān)控)方向演進,且我國已躋身全球掘進裝備研發(fā)第一梯隊。