一、懸臂式掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展歷程
在掘進(jìn)機(jī)出現(xiàn)以前,煤礦巷道的掘進(jìn),主要是靠炮掘。直到二十世紀(jì)三十年代末,才開始了嘗試用機(jī)器掘進(jìn)巷道。那時候的機(jī)器結(jié)構(gòu)和功能還不完善,并沒有得到工業(yè)性應(yīng)用。
二十世紀(jì)四十年代末到六十年代中期,隨著機(jī)械行業(yè)的發(fā)展,各國對掘進(jìn)機(jī)的研究投入加大,經(jīng)過不斷的試驗(yàn)和改進(jìn),掘進(jìn)機(jī)的結(jié)構(gòu)和功能逐步完善,形成了包括截割部、行走部、裝運(yùn)部于一體的懸臂式掘進(jìn)機(jī)雛形。1949年,第一臺懸臂式掘進(jìn)機(jī)在匈牙利問世,代號F5,由匈牙利全國礦山機(jī)械研究所開發(fā),隨后,烏克蘭的ДК-3也研發(fā)成功。這一階段的掘進(jìn)機(jī),整機(jī)重量13-17噸,切割功率30千瓦左右,僅用于軟質(zhì)煤巷的掘進(jìn)工作。
二十世紀(jì)六十年代中期到七十年代末,懸臂式掘進(jìn)機(jī)的結(jié)構(gòu)基本定型,隨著使用量的增大,得到的反饋意見增多,進(jìn)行了多方細(xì)節(jié)改進(jìn)。這一時期的掘進(jìn)機(jī),重量在20-40t之間,切割功率50-100KW,可以切硬度f<6的煤以及半煤巖。這一時期的代表機(jī)型,有英國安德森公司的RH25、奧地利阿爾卑尼公司的AM50和日本三井三池公司的MRH—100等機(jī)型。在這個階段,我們開始引進(jìn)國外掘進(jìn)機(jī),并在大型國有煤礦中開始使用。
二十世紀(jì)七十年代末到八十年代末,這個時期的掘進(jìn)機(jī),對于半煤巖的掘進(jìn)技術(shù)發(fā)展的比較成熟,這一時期的掘進(jìn)機(jī),截割功率在160kw以內(nèi),整機(jī)重量可達(dá)50t左右,代表機(jī)型有英國多斯克公司的MKⅡB、LH130,奧地利阿爾卑尼公司的AM75和德國保拉特公司的E169等。在這個階段,我國開始引進(jìn)國外技術(shù),部分企業(yè)開始仿制掘進(jìn)機(jī)。
二十世紀(jì)八十年代末到二十一世紀(jì)初,這一階段,社會發(fā)展迅速,加劇了對能源的需求,采礦業(yè)蓬勃發(fā)展,掘進(jìn)機(jī)的切割功率在150-200kw之間,切割硬度可達(dá)f8,整機(jī)重量高達(dá)80t,如英國的LH-1300型、奧地利的AM-75型、日本的S200M型掘進(jìn)機(jī)等。掘進(jìn)機(jī)采用了新技術(shù),功能更加完善;計算機(jī)自控裝置較成熟。開始大規(guī)模引進(jìn)國外掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)品和技術(shù),并進(jìn)行聯(lián)合制造,太原煤科院、佳木斯煤礦機(jī)械廠、淮南煤機(jī)廠等開始批量生產(chǎn),并在國內(nèi)市場大范圍推廣,開始替代進(jìn)口產(chǎn)品,逐漸成為市場主流。
二十一世紀(jì)初至今,在巖石截割硬度上有了進(jìn)一步的提高,可達(dá)f10,切割功率高達(dá)360kw,整機(jī)重量達(dá)到140t,自動化和智能化逐步應(yīng)用,在這一階段,國內(nèi)掘進(jìn)機(jī)廠家逐步崛起,研發(fā)能力不斷增強(qiáng),已經(jīng)大部分替代了進(jìn)口產(chǎn)品,并形成了自主知識產(chǎn)權(quán)。
二、懸臂式掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀
國內(nèi)進(jìn)一步加強(qiáng)對引進(jìn)機(jī)型的消化吸收工作,積極研制開發(fā)了適合我國地質(zhì)條件和生產(chǎn)工藝的綜合機(jī)械化掘進(jìn)裝備。經(jīng)過近30年的消化吸收和自主研發(fā)。目前,我國已形成年產(chǎn)1000余臺的掘進(jìn)機(jī)加工制造能力,研制生產(chǎn)了20多種型號的掘進(jìn)機(jī),其截割功率從30kW到200kW,初步形成系列化產(chǎn)品,尤其是近年來,我國相繼開發(fā)了以EBJ-120TP型掘進(jìn)機(jī)為代表的替代機(jī)型,在整體技術(shù)性能方面達(dá)到了國際先進(jìn)水平?;灸軌驖M足國內(nèi)半煤巖掘進(jìn)機(jī)市場的需求,半煤巖掘進(jìn)機(jī)以中型和重型機(jī)為主,能截割巖石硬度為f=6~8,截割功率在120kW以上,機(jī)重在35t以上。煤礦現(xiàn)用主流半煤巖巷懸臂式掘進(jìn)機(jī)以煤科總院太原研究院院生產(chǎn)的EBJ-120TP型、EBZ160TY型及佳木斯煤機(jī)廠生產(chǎn)的S150J型三種機(jī)型為主,占半煤巖掘進(jìn)機(jī)使用量的80%以上。
三、懸臂式掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展前景
目前,雖然我過自己設(shè)計生產(chǎn)的掘進(jìn)機(jī)與國外水平相比,還有相當(dāng)大的差距,還有著很長的一段路要走,但是隨著不斷地自主創(chuàng)新,不斷地與自身實(shí)際條件相結(jié)合,不斷地吸收國外相關(guān)方面的先進(jìn)之處,加強(qiáng)基礎(chǔ)方面的研究,建立適合我國煤礦地質(zhì)條件的截割、裝運(yùn)及行走部載荷譜,找出合理的設(shè)計理論依據(jù),填補(bǔ)計算機(jī)動態(tài)仿真等方面的空白,中國的懸臂式掘進(jìn)機(jī)發(fā)展必將在不久的將來,必然不斷地出現(xiàn)巨大的飛躍。