影響銑挖機掘進的各項因素

銑挖機整機被稱為銑挖掘進機是山重重工根據客戶需求自主研發的一款新型巷道掘進裝備,銑挖機和扒渣機的結合產品,適合各種引水隧道、市政隧道、地鐵、頂管、煤礦等各種礦山規格巷道使用,主要應用于硬度低于F5五類危巖的掘進,那么銑挖掘進機性能的好壞是決定快速掘進的關鍵,已有成果的基礎上,對影響掘進機性能的主要因素進行了綜合分析.

一、從銑挖機的設計、加工和制造上分析

1、整機操作的穩定性.銑挖掘進機的操作穩定性對其工作效率、工作安全性具有很大的影響.同橫軸型銑挖掘進機比較而言,縱軸型銑挖掘進機也就是橫向銑挖機要實現相同的穩定性,重量需要增加約20%.在銑挖機作業時,可能發生側翻、后翻、沿垂直軸線旋轉、履帶打滑等失穩現象.增加機身重量可以改善掘進機作業的穩定性,但是這樣做一方面會增加成本,另一方面使掘進機在潮濕低洼的環境下,容易出現下陷.據統計,在工作過程中,因機器在空間位置上不夠穩定造成的停機達26%,因電機崩潰造成的停機占20%.銑挖掘進機的整機穩定性直接影響-執行機構的正常運轉,因此增強掘進機的整機穩定性,對于提高掘進機的機械性能,增強其工作效益,減少故障都具有重要意義.

2、扒渣裝載機構動作協調性.扒渣機輸送料槽構是銑挖掘進機的主要工作機構之一,其作用是將截割機構破落下的煤巖收集、耙裝至中間輸送機.裝載能力的大小取決于扒渣機構參數的選擇,它直接決定了整機的生產能力.因此不斷改進和完善銑挖掘進機扒裝機構,是提高銑挖掘進機整機性能的前提.

3、截割頭、銑挖齒的綜合因素.截齒(銑挖齒)是銑挖機的關鍵部件,其材料、制造工藝對銑挖掘進機的性能會產生較大的影響.隨著銑挖掘進機應用范圍的擴展,對截齒硬度、疲勞強度的要求有增大趨勢.目前,國產銑挖機截齒體材多為硬質合金,如30crmnsia,其缺點是脆性大.由于銑挖掘進機作業巖層地質條件的復雜性,要求截齒具有較高硬度、良好的耐沖擊性、抗磨性,從而保障銑挖掘進機在截割富含石英的巖石時具有穩定的工作能力.不僅截齒的材質十分重要,而且截齒的形狀、銑挖頭的排列方式,對于銑挖掘進機的性能影響也不容忽視.由于鎬形截齒具有良好的自銳性、耐沖擊性而得到廣泛應用.銑挖截割頭的排列方式直接影響著整機的平穩性和工作效率.

4、銑挖掘進機的功率.我國目前使用銑挖掘進機的功率普遍較小,不利于截割更堅硬的巖石和提高作業效率,因此,我國需要加強大功率銑挖掘進機的開發.為了較好地發揮掘進機的性能,必須留有一定的儲備功率.從目前銑挖掘進機的發展趨勢來看,大功率的銑挖掘進機,必然成為礦山的主力機型.

二、從環境因素分析

1、巖層傾角.對于某銑挖機,當不存在巖層傾角時,切削速度為8m3/h,存在巖層傾角時,切削速度為10m3/h.

2、隧道傾角.帶有一定傾角的隧道,能夠較好地利用媒炭自身的重力作用,被截割后易于裝載.同時可以避免煤炭在截割頭和工作面上循環滯留,從而增強了銑挖掘進機的工作效率和可靠性.

3、巖體強度.巖體強度的大小對銑挖掘進機的工作效率有明顯的影響.巖體強度較大,截割單位體積的巖石所需要的能量就會增加,銑挖掘進機的工作效率也會降低.文獻報道,當巖體強度為21mpa時,截割單位體積的巖石所需要的能量為/m3,銑挖掘進機的工作率為25m3/h.當巖石強度為45mpa時,截割單位體積的巖石所需要的能量為/m3,銑挖掘進機的工作率為10m3/h.

4、巖層注水.濕巖層與干巖層對銑挖掘進機工作性能有較大的影響.通過對比分析,每分鐘注入11升水的巖層與干巖層相比,在巖體強度都相等的情況下,前者銑挖掘進機的工作效率為30m3/h,后者為15m3/h.由此可見巖層水分對銑挖掘進機的效率確實具有較大的影響作用.但其機理研究還處于空白階段.除以上因素外,影響銑挖掘進機性能的地質環境因素還有很多,作用機理相當復雜,還有待進一步研究.

綜合以上分析的方法,影響銑挖機性能的因素,即銑挖掘進機的內部因素和作業環境的外部因素.內部因素包括:整機操作的穩定性,扒渣機輸送機構動作的協調性,截割頭截齒的綜合因素,銑挖機的功率控制系統,液壓系統,供水系統,行走系統等;外部因素包括:巖層傾角,隧道傾角,巖體強度巖層水分等因素.針對影響銑挖掘進機性能的綜合分析,對于銑挖掘進機的設計、使用都有一定的指導意義.

山重重工銑挖掘進機是山重重工自主研發而成與市面掘進機有一定出入,山重重工銑挖掘進機是輕型銑挖掘進機,是個巖層硬度低的隧道掘進,各項手續齊全適合各種礦山井下使用.