矿山掘进机是一种集机械破碎、物料运输、智能控制于一体的综合性采掘设备,下面来给大家介绍矿山掘进机的功能、应用、优势以及未来的发展趋势。
一、核心功能:
1. 岩层高效破碎:通过高强度截割头(刀盘或刀头)对岩石、煤层进行连续切削,经济截割硬度可达f≤9,部分硬岩掘进机甚至可应对点荷载抗压强度高达179MPa的花岗岩。
2. 连续出渣与运输:配备铲板部、皮带运输系统或螺旋输送装置,实现破碎物料的自动装载和转运,减少人工干预,日均出渣量提升30%。
3. 智能导航与定位:集成惯性导航、激光雷达和传感器技术,定位精度达±5cm,支持巷道偏移量自动计算和轨迹纠偏。例如,三一重工智能掘进机器人通过多传感器融合技术实现断面成型误差±10cm的精确控制。
4. 支护集成化:部分机型整合液压支护系统,实现掘进与支护同步作业,降低塌方风险。
二、矿山掘进机的应用场景
1. 煤矿巷道开拓:主要用于煤巷、半煤岩巷的快速掘进,可适应±18°巷道坡度。
2. 硬岩隧道工程:适用于水利水电、轨道交通等领域的硬岩隧道施工。例如,中铁装备“高原先锋号”TBM成功应用于高寒铁路项目,刀盘直径达10.23米,月进尺突破350米。
3. 金属矿山开采:针对铜、铁矿等深部资源开发,铁建重工滚刀式岩石掘进机实现矿体连续切割,减少爆破粉尘污染,提升开采安全性。
4. 城市地下空间建设:如青岛地铁2号线采用DSUC型TBM,日均掘进效率较传统钻爆法提升7倍,同时降低对周边环境的振动影响。
三、矿山掘进机的技术优势
1. 高效性与经济性
① 掘进速度可达传统钻爆法的5-7倍,最高日进尺22.5米;
② 减少超挖量20%-30%,节约支护材料和施工成本。
2. 安全与环保
① 远程控制技术使操作人员远离高风险工作面,如中煤集团应用智能掘进机器人后,井下作业人员减少60%;
② 低噪音(<85dB)和粉尘抑制系统(喷雾降尘效率达90%)显著改善作业环境。
3. 地质适应性
① 通过模块化设计适应不同工况:纵轴式掘进机适合软岩层,横轴式则擅长硬岩破碎;
② 液压系统具备电液双控功能,可应对断层、破碎带等复杂地质。
4. 智能化升级
① 仿形切割、自主避障和故障诊断技术广泛应用;
② 2023年国内智能掘进机推广量达64台,自动化使用率突破80%。
四、矿山掘进机的未来发展趋势
矿山掘进机正朝着超大型化、绿色低碳(电能替代液压驱动)和全自主化(AI路径规划+数字孪生监控)方向演进,且我国已跻身全球掘进装备研发第一梯队。