一、引言

　　國產掘進機在近幾年的發展，生產數量不斷增加，大中型煤礦均應用上了掘進機。但掘進機多數都屬于半煤巖型。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。炮掘作業，不僅勞動生產率低下，而且投入的人力資源多，勞動強度大，加上惡劣的工作環境，給煤礦安全生產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運而生了，從井下全巖巷道進行工業性試驗效果來看，硬巖掘進機設計技術目前還尚不成熟，功能不完善。

　　二、當前掘進機的發展趨勢

　　從當前的國內掘進機發展趨勢來看，硬巖掘進機具有廣闊的發展前景。因為除了用于煤礦巷道掘進外，在鐵路、城市地鐵隧道，以及公路建設等領域的掘進應用也比較多。從掘進機的發展趨勢看，主要集中表現在如下幾方面:①掘進機智能化、自動化。通過配置遙控系統和計算機斷面控制系統，可實現機組遠程遙控，提高生產效率及其安全生產能力。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，在掘進機上搭載。同時，可根據需要選擇裝配，以給使用者帶來更多的方便。③掘進機前配套設備。掘進機前配套是實現快速掘進的關鍵，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性能。④掘進機后配套設備問題。當前國內掘進機典型的后配套形式是橋式帶式轉載機加可伸縮帶式轉載機，這樣能解決掘進機后配礦車的轉載運輸問題，并有利于掘進機向不具備連續運輸設備的生產礦井應用。

　　三、掘進機施工過程中普遍存在的問題分析

　　根據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、過緊等現象發生，有時還會造成軸承的損壞，使液壓馬達出現過載現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又經濟，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進行施工。究其原因，就是掘進機自身系統的除塵效果太差。

　　6、掘進機運輸不便的問題?，F在煤礦普遍正在向著機械化、大型化的方向發展，有的礦井為提高掘進速度和煤炭產量，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用。

　　四、掘進機優化改進的建議

　　根據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設計之時應充分考慮到現場的實際，可以通過調研、走訪、反饋意見等形式，在保留硬巖掘進機的優點設計的基礎上，進一步完善掘進機的優化設計，以解決國內硬巖掘進機所遇到的一些關鍵技術難題。

　　1、根據掘進機的工作性質和使用環境，應能夠適應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支撐，伸出后頂到側面巖壁上，以提高機身的穩定性。但是，一個工位截割完成后，操作者往往忘記收回側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壁形成相對運動，使側支撐油缸受力造成彎曲變形，修復困難，設計應充分考慮這個問題。改進后可采用液控單向閥與側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支撐油缸損壞。

　　2、對于改進設計后的掘進機，應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。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，避免經常調節張緊裝置所帶來的繁瑣之事。

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

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

　　6、對EBZ280掘進機可增加自動潤滑系統。將掘進機不便于人工手動潤滑的注油點，統一布管，編到自動潤滑系統統一管理。同時，考慮到井下工作環境，對一些潤滑點采用雙注油管路(如自動潤滑系統發生故障，可通過手動潤滑來維持機器正常運轉)。

　　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的要求。

　　8、可以將汽車系統上的倒車裝置，移植應用到掘進機上。當掘進機后退時，可發出語音報警，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、結束語

　　煤礦應用新型大功率EBZ280型掘進機，能大大提高巷道開采的生產能力，并改善安全生產環境。當前國內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備的發展，在促進煤礦掘進安全、高效生產起到了顯著的作用，但是在提高全巖掘進機的適應性上還有待改進設計。

　　參考文獻

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