一、引言

　　國產(chǎn)掘進機在近幾年的發(fā)展，生產(chǎn)數(shù)量不斷增加，大中型煤礦均應(yīng)用上了掘進機。但掘進機多數(shù)都屬于半煤巖型。在巖石較硬的巷道掘進，目前仍然采用人工炮掘的方式作業(yè)。炮掘作業(yè)，不僅勞動生產(chǎn)率低下，而且投入的人力資源多，勞動強度大，加上惡劣的工作環(huán)境，給煤礦安全生產(chǎn)帶來很大的壓力和威脅。一般在一些截割功率260kW以上的掘進機，其截割硬度在f≤12的特大型硬巖掘進機也應(yīng)運而生了，從井下全巖巷道進行工業(yè)性試驗效果來看，硬巖掘進機設(shè)計技術(shù)目前還尚不成熟，功能不完善。

　　二、當前掘進機的發(fā)展趨勢

　　從當前的國內(nèi)掘進機發(fā)展趨勢來看，硬巖掘進機具有廣闊的發(fā)展前景。因為除了用于煤礦巷道掘進外，在鐵路、城市地鐵隧道，以及公路建設(shè)等領(lǐng)域的掘進應(yīng)用也比較多。從掘進機的發(fā)展趨勢看，主要集中表現(xiàn)在如下幾方面:①掘進機智能化、自動化。通過配置遙控系統(tǒng)和計算機斷面控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)機組遠程遙控，提高生產(chǎn)效率及其安全生產(chǎn)能力。②掘進機附件化。除保留掘進機原有主要功能外，還將降塵、輔助支護等裝置以附件形式出現(xiàn)，在掘進機上搭載。同時，可根據(jù)需要選擇裝配，以給使用者帶來更多的方便。③掘進機前配套設(shè)備。掘進機前配套是實現(xiàn)快速掘進的關(guān)鍵，在掘進機上安裝錨桿鉆機，就能顯著提高掘進速率和安全生產(chǎn)性能。④掘進機后配套設(shè)備問題。當前國內(nèi)掘進機典型的后配套形式是橋式帶式轉(zhuǎn)載機加可伸縮帶式轉(zhuǎn)載機，這樣能解決掘進機后配礦車的轉(zhuǎn)載運輸問題，并有利于掘進機向不具備連續(xù)運輸設(shè)備的生產(chǎn)礦井應(yīng)用。

　　三、掘進機施工過程中普遍存在的問題分析

　　根據(jù)我礦巷道掘進所使用的掘進機觀察，即使是在半煤巖巷道掘進，施工過程中也存在許多問題。

　　1、掘進機在施工過程中，每次遇到巖石時都產(chǎn)生很大的震動，有時把機器的電氣元件震動損壞，其幾率非常高，使得機器的使用壽命被大大縮短。

　　2、掘進機在工作過程中，還常常出現(xiàn)第一運輸機鏈條張緊度不夠，使得鏈條有跳鏈、卡鏈、過緊等現(xiàn)象發(fā)生，有時還會造成軸承的損壞，使液壓馬達出現(xiàn)過載現(xiàn)象而不能正常的工作。

　　3、有的在使用掘進機時，考慮到既能快速生產(chǎn)又經(jīng)濟，這就需要截割不同寬度的巷道，為此也就要求掘進機需要配備不同寬度的鏟板，而目前國產(chǎn)掘進機在更換鏟板時，還必須將行走部先卸掉，如此既浪費了大量時間，又浪費了人力物力。

　　4、掘進機無自動注油功能。掘進機一般在工作一段時間之后，其油箱就需要補充油量。而在井下注油時，一旦操作不慎還會使灰塵進入管路，導(dǎo)致液壓油污染，機器不能正常工作，增加維修時間，使得掘進機的工作效率大大降低。

　　5、掘進機在工作中降塵效果差。一般井下掘進機在工作中會產(chǎn)生大量的煙塵，這種煙塵嚴重損害施工人員的身體健康，操作人員的視線也被模糊，而看不清設(shè)備運行情況。這樣往往需要停機一段時間，等待煙塵散去才可能繼續(xù)進行施工。究其原因，就是掘進機自身系統(tǒng)的除塵效果太差。

　　6、掘進機運輸不便的問題?，F(xiàn)在煤礦普遍正在向著機械化、大型化的方向發(fā)展，有的礦井為提高掘進速度和煤炭產(chǎn)量，往往選擇一些大型掘進機。而一些大型掘進機往往受到井下運輸罐籠尺寸及承重條件等限制,只能在一些特大型煤礦應(yīng)用。

　　四、掘進機優(yōu)化改進的建議

　　根據(jù)以上掘進機施工過程中反映出的諸多問題，在大功率掘進機EBZ280設(shè)計之時應(yīng)充分考慮到現(xiàn)場的實際，可以通過調(diào)研、走訪、反饋意見等形式，在保留硬巖掘進機的優(yōu)點設(shè)計的基礎(chǔ)上，進一步完善掘進機的優(yōu)化設(shè)計，以解決國內(nèi)硬巖掘進機所遇到的一些關(guān)鍵技術(shù)難題。

　　1、根據(jù)掘進機的工作性質(zhì)和使用環(huán)境，應(yīng)能夠適應(yīng)硬巖的基本掘進條件。在后支撐上可增加兩個可以水平伸縮的側(cè)支撐，伸出后頂?shù)絺?cè)面巖壁上，以提高機身的穩(wěn)定性。但是，一個工位截割完成后，操作者往往忘記收回側(cè)支撐油缸而開動行走部或收起后支撐。當抬起鏟板時，容易造成掘進機與巷道側(cè)壁形成相對運動，使側(cè)支撐油缸受力造成彎曲變形，修復(fù)困難，設(shè)計應(yīng)充分考慮這個問題。改進后可采用液控單向閥與側(cè)支撐控制手柄形成互鎖回路，這樣可有效避免由于人為誤操作引起的側(cè)支撐油缸損壞。

　　2、對于改進設(shè)計后的掘進機，應(yīng)將鏟板與本體鉸接點前移，其外露于履帶行走架。就是在不拆行走部的前提下，也能夠完全實現(xiàn)鏟板的快速更換。

　　3、在EBZ280 掘進機的鏟板上增加一個鉸接點，可有效通過銷軸與第一運輸機前端連接，其第一運輸機后端與后支撐連接，并形成四連桿機構(gòu)。第一運輸機跟隨鏟板的升降，可一同動作。主動鏈輪與尾部叢動輪之間距離始終保持不變，以避免鏈條時緊時松，避免經(jīng)常調(diào)節(jié)張緊裝置所帶來的繁瑣之事。

　　4、在EBZ280掘進機上應(yīng)增加機載噴霧泵，并將水系統(tǒng)外噴分為兩路，其中一路經(jīng)過油冷卻系統(tǒng)噴出，而另一路經(jīng)過噴霧泵加壓到8MPa后進入文丘里噴嘴，以起到較好的高壓降塵作用。

　　5、對EBZ280掘進機應(yīng)改變以往掘進機采用的雙變量泵形式，增加一個系統(tǒng)補油泵。將補油泵的進出口分別連接管路，通向油箱和油源，從而實現(xiàn)機器自動注油。這樣系統(tǒng)管路形成封閉，有效避免人工注油帶來的粉塵污染，形成良好的工作環(huán)境。

　　6、對EBZ280掘進機可增加自動潤滑系統(tǒng)。將掘進機不便于人工手動潤滑的注油點，統(tǒng)一布管，編到自動潤滑系統(tǒng)統(tǒng)一管理。同時，考慮到井下工作環(huán)境，對一些潤滑點采用雙注油管路(如自動潤滑系統(tǒng)發(fā)生故障，可通過手動潤滑來維持機器正常運轉(zhuǎn))。

　　7、將EBZ280掘進機本體架拆分為前后兩部分，而兩本體架可通過3個平鍵來實現(xiàn)連接定位，并且通過30個高強度M36螺栓連接固定。在保證整體剛度不變的同時，降低最大不可拆卸件外形尺寸，以滿足罐籠及中途運輸?shù)囊蟆?/p>

　　8、可以將汽車系統(tǒng)上的倒車裝置，移植應(yīng)用到掘進機上。當掘進機后退時，可發(fā)出語音報警，并且車尾燈變成紅色閃爍作為提示。這樣井下操作者可以得到提醒，對其他工作人員掘進機正在倒車后退，也能提示注意安全。

　　五、結(jié)束語

　　煤礦應(yīng)用新型大功率EBZ280型掘進機，能大大提高巷道開采的生產(chǎn)能力，并改善安全生產(chǎn)環(huán)境。當前國內(nèi)掘進機的推廣使用也很普遍，整體研制和改進上也邁上了一個新臺階，有力地促進了煤炭開采設(shè)備的發(fā)展，在促進煤礦掘進安全、高效生產(chǎn)起到了顯著的作用，但是在提高全巖掘進機的適應(yīng)性上還有待改進設(shè)計。

　　參考文獻

　　1、陶永芹.EBZ160型掘進機外噴霧系統(tǒng)的改進[D].上海:中國科學院上海冶金研究所，2000.