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(kāi)始了嘗試用機(jī)器掘進(jìn)巷道。那時(shí)候的機(jī)器結(jié)構(gòu)和功能還不完善,并沒(méi)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(guó)對(duì)掘進(jìn)機(jī)的研究投入加大,經(jīng)過(guò)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(tái)懸臂式掘進(jìn)機(jī)在匈牙利問(wèn)世,代號(hào)F5,由匈牙利全國(guó)礦山機(jī)械研究所開(kāi)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(jiàn)增多,進(jìn)行了多方細(xì)節(jié)改進(jìn)。這一時(shí)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(wàn)<6的煤以及半煤巖。這一時(shí)期的代表機(jī)型,有英國(guó)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(gè)階段,我們開(kāi)始引進(jìn)國(guó)外掘進(jìn)機(jī),并在大型國(guó)有煤礦中開(kāi)始使用。
二十世紀(jì)七十年代末到八十年代末,這個(gè)時(shí)期的掘進(jìn)機(jī),對(duì)于半煤巖的掘進(jìn)技術(shù)發(fā)展的比較成熟,這一時(shí)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(guó)多斯克公司的MKⅡB、LH130,奧地利阿爾卑尼公司的AM75和德國(guó)保拉特公司的E169等。在這個(gè)階段,我國(guó)開(kāi)始引進(jìn)國(guó)外技術(shù),部分企業(yè)開(kāi)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(huì)發(fā)展迅速,加劇了對(duì)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(guó)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(jì)算機(jī)自控裝置較成熟。開(kāi)始大規(guī)模引進(jìn)國(guó)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(kāi)始批量生產(chǎn),并在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)大范圍推廣,開(kāi)始替代進(jìn)口產(chǎn)品,逐漸成為市場(chǎng)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(dòng)化和智能化逐步應(yīng)用,在這一階段,國(guó)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(shí)產(chǎn)權(quán)。
二、懸臂式掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀
國(guó)內(nèi)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)引進(jìn)機(jī)型的消化吸收工作,積極研制開(kāi)發(fā)了適合我國(guó)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(guò)近30年的消化吸收和自主研發(fā)。目前,我國(guó)已形成年產(chǎn)1000余臺(tái)的掘進(jìn)機(jī)加工制造能力,研制生產(chǎn)了20多種型號(hào)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(lái),我國(guó)相繼開(kāi)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(guó)際先進(jìn)水平?;灸軌驖M足國(guó)內(nèi)半煤巖掘進(jìn)機(jī)市場(chǎng)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(guò)自己設(shè)計(jì)生產(chǎn)的掘進(jìn)機(jī)與國(guó)外水平相比,還有相當(dāng)大的差距,還有著很長(zhǎng)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(guó)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(guó)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(jì)理論依據(jù),填補(bǔ)計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)仿真等方面的空白,中國(guó)的懸臂式掘進(jìn)機(jī)發(fā)展必將在不久的將來(lái),必然不斷地出現(xiàn)巨大的飛躍。