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浅析扩孔式硬岩竖井掘进机刀盘刀具设计与分析
1
作者 许成发 周俊 江川 《新潮电子》 2026年第3期247-249,共3页
竖井掘进机是借鉴隧道掘进机(TBM)技术发展而来的定制化设备,通常采用V形刀盘进行开挖作业,其工作原理是利用前期反井施工形成的导井作为溜渣通道,实现岩渣的自重下排。针对硬岩地层掘进的竖井掘进机,需采用特殊的刀盘结构与刀具设计方... 竖井掘进机是借鉴隧道掘进机(TBM)技术发展而来的定制化设备,通常采用V形刀盘进行开挖作业,其工作原理是利用前期反井施工形成的导井作为溜渣通道,实现岩渣的自重下排。针对硬岩地层掘进的竖井掘进机,需采用特殊的刀盘结构与刀具设计方案。扩孔式硬岩竖井掘进机基于隧道掘进机技术进行定制化设计,其中刀盘设计是其整体设计中的关键环节。刀盘设计作为竖井掘进机整体设计的核心部分,其性能直接影响掘进效率乃至整个工程的成败。通过分析现有工程案例并结合同行业对比,文章对竖井掘进机刀盘的结构及刀具进行了深入分析与优化,以更好地满足国内外市场对工程应用的需求。 展开更多
关键词 刀盘 刀具 轴承 竖井掘进机 结构优化 ANSYS分析
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柳巷煤矿智能掘进系统研究与平台设计
2
作者 贺建华 王胜利 +1 位作者 张珣 刘洋 《煤矿机械》 2026年第3期230-238,共9页
为解决煤矿巷道掘进中超前探测距离短、掘进支护效率低、劳动强度大等问题,以柳巷煤矿智能掘进工作面技术升级项目为研究载体,开展智能掘进系统架构设计与建设研究。在分析矿井地质条件、现有智能化基础及掘进工作面现状的基础上,构建感... 为解决煤矿巷道掘进中超前探测距离短、掘进支护效率低、劳动强度大等问题,以柳巷煤矿智能掘进工作面技术升级项目为研究载体,开展智能掘进系统架构设计与建设研究。在分析矿井地质条件、现有智能化基础及掘进工作面现状的基础上,构建感知-网络-控制-协同-运维五级智能掘进系统架构,重点突破集中控制及多机协同、工况监测及故障诊断、自动截割、智能导向等核心技术,形成涵盖掘锚一体机智能化改造、多设备协同控制、远程集控中心建设、安全防护保障等全流程的建设方案。该系统的目标是月进尺1200 m、迎头100 m范围内作业人员不超过6人,巷道随钻探测半径不小于15 m,掘进装备定位精度不大于5 cm,为煤巷智能掘进提供可复制、可推广的技术模式与工程范例,对推动煤矿行业智能化转型、提升新质生产力具有重要意义。 展开更多
关键词 煤矿智能掘进 系统架构 多机协同 自动截割 远程控制
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悬臂式掘进机回转台疲劳寿命分析与优化设计研究
3
作者 李宁 《机械管理开发》 2026年第1期183-184,234,共3页
针对掘进机回转台经常出现疲劳裂纹或破坏的问题,开展了回转台疲劳寿命分析工作。结果显示,回转台俯仰油缸连接销轴和回转油缸连接销轴位置疲劳寿命较低是其使用过程中经常出现疲劳裂纹或破坏问题的主要原因。之后通过将回转台中俯仰油... 针对掘进机回转台经常出现疲劳裂纹或破坏的问题,开展了回转台疲劳寿命分析工作。结果显示,回转台俯仰油缸连接销轴和回转油缸连接销轴位置疲劳寿命较低是其使用过程中经常出现疲劳裂纹或破坏问题的主要原因。之后通过将回转台中俯仰油缸连接销轴和回转油缸连接销轴直接增大的方法完成了回转台结构的优化设计,结果表明,优化之后的回转台相较于优化之前疲劳寿命提高了22 930次,工作寿命提高了6.26年。 展开更多
关键词 掘进机 回转台 疲劳寿命 有限元分析 优化设计
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井巷掘进机主机撑靴结构特点及其适应性分析
4
作者 吕政辉 王强 +3 位作者 宋朝阳 王春雷 张同钊 张广宇 《建井技术》 2026年第1期122-126,112,共6页
矿山及其他地下工程领域中撑靴式部分/全断面掘进机已成为建设竖井、斜井、巷(隧)道等工程施工的重要装备之一。撑靴式部分/全断面掘进机主机通常依靠撑靴与围岩的相互作用,为掘进机破岩掘进、推进迈步、调向转向提供推力、扭矩等支撑... 矿山及其他地下工程领域中撑靴式部分/全断面掘进机已成为建设竖井、斜井、巷(隧)道等工程施工的重要装备之一。撑靴式部分/全断面掘进机主机通常依靠撑靴与围岩的相互作用,为掘进机破岩掘进、推进迈步、调向转向提供推力、扭矩等支撑。针对井巷(隧道)工程建设中采用的撑靴式掘进机装备特点,对比分析了用于巷(隧)道掘进的敞开式掘进机和用于竖井掘进的竖井掘进机撑靴结构的作用及其差异性;分析了井巷掘进机主机撑靴结构对地质条件的适应性,并提出了井巷掘进机主机撑靴结构优化设计的方法,以期为掘进机主机撑靴机构设计和井巷(隧)工程安全掘进提供理论支撑。 展开更多
关键词 矿井建设 竖井施工 竖井掘进机 隧道掘进机 撑靴
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薄煤层掘进机巷道断面自动截割成形控制技术优化
5
作者 董瑞廷 《煤》 2026年第2期96-99,共4页
在巷道断面截割成形控制技术中,薄煤层中常存在煤层起伏和小断层等地质构造,导致巷道的设计断面与实际掘进情况产生偏差,为此,文章对薄煤层掘进机巷道断面自动截割成形控制技术进行优化。首先,对掘进机进行运动学分析,确定掘进机在截割... 在巷道断面截割成形控制技术中,薄煤层中常存在煤层起伏和小断层等地质构造,导致巷道的设计断面与实际掘进情况产生偏差,为此,文章对薄煤层掘进机巷道断面自动截割成形控制技术进行优化。首先,对掘进机进行运动学分析,确定掘进机在截割过程中的机身位姿参数及关节变量。然后,采用Mohr-Coulomb模型确定材料参数,采用齐次边界条件设定模型边界约束。根据掘进机运动学分析与边界约束设定,构建截割成形控制优化模型,动态监测截割成形控制角度并调整切削力。最后,通过深入分析优化模型,预测切削力不确定事件,实现巷道断面自动截割成形控制。实验结果表明,优化前巷道断面左右边界存在欠挖问题,引入优化技术后,截割头运动轨迹精确符合规划路径,显著提升了巷道断面成型质量,有效解决了欠挖问题。 展开更多
关键词 薄煤层 掘进机 巷道断面 截割成形控制 截割摆动角 截割路径
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5G+边缘计算驱动的井下掘进机远程截割低时延协同控制架构设计与实现
6
作者 边江 宋斌锋 +1 位作者 柳锐 崔军林 《自动化应用》 2026年第2期204-207,共4页
针对传统远程控制在井下掘进机作业中因通信延迟导致的实时性差、可靠性低等问题,提出一种由5G+边缘计算驱动的井下掘进机远程截割低时延协同控制架构。该架构利用5G网络具备的高带宽、低时延特性,同时结合边缘计算的数据本地处理方面... 针对传统远程控制在井下掘进机作业中因通信延迟导致的实时性差、可靠性低等问题,提出一种由5G+边缘计算驱动的井下掘进机远程截割低时延协同控制架构。该架构利用5G网络具备的高带宽、低时延特性,同时结合边缘计算的数据本地处理方面的优势,实现了掘进机数据的快速传输与实时处理,进而确保了截割作业的高效稳定运行。详细阐述了架构的设计思路、关键技术以及实现方案,并通过实际应用案例,验证了该架构在提升井下掘进机远程截割控制性能方面的显著效果。 展开更多
关键词 5G 边缘计算 井下掘进机 远程截割 低时延协同控制 实际应用案例
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TBM矿用改进关键技术浅析
7
作者 姚平 黄达 +1 位作者 彭军 郭志 《煤矿机械》 2026年第2期97-100,共4页
通过对煤矿岩巷用全断面隧道掘进机(TBM)适应性改造内容的归纳分析,梳理了护盾式TBM和敞开式TBM与市政常规TBM的区别与改进。介绍了护盾式TBM矿用化支撑盾防卡机、姿态控制方面的改进,敞开式TBM矿用化支护空间增大、一运转载伸缩和铰接... 通过对煤矿岩巷用全断面隧道掘进机(TBM)适应性改造内容的归纳分析,梳理了护盾式TBM和敞开式TBM与市政常规TBM的区别与改进。介绍了护盾式TBM矿用化支撑盾防卡机、姿态控制方面的改进,敞开式TBM矿用化支护空间增大、一运转载伸缩和铰接式主梁的改进,以及TBM增设清渣系统等适用于煤矿岩巷的适应性改进设计。最后,对矿用TBM的未来发展进行了展望。该分析为煤矿TBM选型、应用提供了一定参考。 展开更多
关键词 护盾式TBM 敞开式TBM 防卡机改进 姿态控制改进 清渣系统 适应性改造
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煤矿掘进设备的智能化与自动化应用
8
作者 刘永志 《信息产业报道》 2026年第1期0029-0031,共3页
面对传统煤矿掘进作业中效率低下、安全风险高及劳动强度大等严峻挑战,智能化与自动化技术的深度融合已成为推动煤炭工业转型升级的核心驱动力。文中系统性地阐述了智能化与自动化技术在煤矿掘进装备中的具体应用与实践。重点围绕掘进... 面对传统煤矿掘进作业中效率低下、安全风险高及劳动强度大等严峻挑战,智能化与自动化技术的深度融合已成为推动煤炭工业转型升级的核心驱动力。文中系统性地阐述了智能化与自动化技术在煤矿掘进装备中的具体应用与实践。重点围绕掘进机的自动化截割、运输系统的智能联动、人员与设备的精准定位以及基于多源信息融合的智能监测与预警四大核心领域展开深入剖析。通过引入激光扫描、三维建模、多目标优化算法、人工智能、物联网及大数据分析等前沿技术,实现了掘进过程的精准化、无人化与高效协同,显著提升了巷道成型质量、生产效率与本质安全水平。本文的研究成果为构建高效、安全、绿色的现代化智能掘进工作面提供了清晰的技术路径与实践参考。 展开更多
关键词 煤矿掘进 智能化 自动化 智能控制 自动截割
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基于UWB的一维高密度定位关键技术研究
9
作者 宋斌锋 崔军林 +2 位作者 柳锐 边江 杨社强 《自动化应用》 2026年第3期230-232,242,共4页
针对煤矿、隧道等一维场景下高密度定位需求,提出一种基于超宽带(UWB)技术的高密度定位技术,旨在提高系统的节点密度和定位精度。提出了一种创新基站结构、卡尔曼滤波线性回归(KFLR)算法和动态超帧结构(DSS),解决了信号碰撞与定位精度问... 针对煤矿、隧道等一维场景下高密度定位需求,提出一种基于超宽带(UWB)技术的高密度定位技术,旨在提高系统的节点密度和定位精度。提出了一种创新基站结构、卡尔曼滤波线性回归(KFLR)算法和动态超帧结构(DSS),解决了信号碰撞与定位精度问题,实现了高效精准的定位。 展开更多
关键词 超宽带 MAC层设计 卡尔曼滤波 高密度 飞行时间
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悬臂式掘进机智能截割控制系统及其应用
10
作者 董志强 《煤矿机械》 2026年第3期156-159,共4页
针对悬臂式掘进机在复杂煤岩条件下截割效率低、截割头载荷波动大、控制系统自适应能力差等问题,设计了一种融合卷积神经网络(CNN)与模糊PID的智能截割控制系统。该系统通过多源传感信息实时感知截割工况,利用CNN实现煤岩硬度的在线识别... 针对悬臂式掘进机在复杂煤岩条件下截割效率低、截割头载荷波动大、控制系统自适应能力差等问题,设计了一种融合卷积神经网络(CNN)与模糊PID的智能截割控制系统。该系统通过多源传感信息实时感知截割工况,利用CNN实现煤岩硬度的在线识别,并基于模糊推理动态调整PID控制器参数,从而实现截割速度的智能调节与系统自适应优化。工业应用结果表明,该系统有效提升了截割效率与控制精度,增强了系统对不同煤岩条件的适应性,为煤矿井下智能掘进提供了可靠的解决方案。 展开更多
关键词 悬臂式掘进机 智能控制 深度学习 模糊PID 煤岩识别
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煤矿悬臂式掘进机自主截割控制方法研究
11
作者 安正斌 《煤矿机械》 2026年第2期76-81,共6页
目前,煤矿悬臂式掘进机截割控制方法多依赖于预设的参数和固定的控制逻辑,由于无法提前感知负载变化,导致控制稳定性较差。针对此问题,开展煤矿悬臂式掘进机自主截割控制方法研究。运用极限学习机(ELM)算法对多源传感器所采集的数据进... 目前,煤矿悬臂式掘进机截割控制方法多依赖于预设的参数和固定的控制逻辑,由于无法提前感知负载变化,导致控制稳定性较差。针对此问题,开展煤矿悬臂式掘进机自主截割控制方法研究。运用极限学习机(ELM)算法对多源传感器所采集的数据进行分析处理,以快速预测截割负载;将实时负载预测值与目标负载阈值之间的偏差作为输入量,借助模糊推理对PID参数实施动态修正,进而实现截割臂摆速的调节;利用卡尔曼滤波算法开展多源数据融合工作,并依据截割效率反馈情况实时调整目标负载,以此实现自主截割闭环控制的优化。为验证所提出方法的控制稳定性,进行了相关实验。最终测试结果表明,采用该方法进行截割控制时,平均摆速超调量为0.15%,具备较为理想的控制效果。 展开更多
关键词 悬臂式掘进机 自主截割 控制方法 控制稳定性 ELM
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基于“人-机”系统的掘锚一体机形态设计研究
12
作者 赵媛媛 《机械管理开发》 2026年第2期147-149,共3页
针对当前掘锚一体机外观形态设计参差不齐的问题,从“人-机”协调的角度出发,分析典型煤机产品形态,总结出一种适用于掘锚一体机的外观形态设计原则,并通过眼动仪分析掘锚一体机视觉关注点,进而结合其使用功能对掘锚一体机进行优化设计... 针对当前掘锚一体机外观形态设计参差不齐的问题,从“人-机”协调的角度出发,分析典型煤机产品形态,总结出一种适用于掘锚一体机的外观形态设计原则,并通过眼动仪分析掘锚一体机视觉关注点,进而结合其使用功能对掘锚一体机进行优化设计,提升掘锚一体机的交互体验、产品外观质量,改善人机体验,有效提升产品附加价值。 展开更多
关键词 掘锚一体机 人机协调 色彩设计 形态设计
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煤矿掘进机截割头力学特性分析与结构优化设计
13
作者 杨万鹏 《机械管理开发》 2026年第2期177-179,共3页
为分析煤矿掘进机截割头的力学特性,并对其结构进行优化。建立了三自由度动力学模型,并应用有限元仿真技术,对截割头进行了详细的力学特性分析。结果显示,在摆动工况下,截割头在x、y、z方向上的受力呈明显的周期性变化,受力范围分别为-2... 为分析煤矿掘进机截割头的力学特性,并对其结构进行优化。建立了三自由度动力学模型,并应用有限元仿真技术,对截割头进行了详细的力学特性分析。结果显示,在摆动工况下,截割头在x、y、z方向上的受力呈明显的周期性变化,受力范围分别为-2.6~0.6 kN、-5.0~1.2 kN以及4.5~7.0 kN。在实施结构优化措施后,油缸铰接点的受力峰值实现了从1.39 kN降低至1.34 kN,降幅达到3.6%。在实施工艺参数优化措施后,油缸铰接点处的受力峰值降至1.27 kN,下降了3.1%。结果表明,研究提出的优化方法能显著提高掘进机作业的安全性,减少了截割头的失效风险。 展开更多
关键词 掘进机 截割头 力学特性 有限元仿真
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掘进机装载运输回路液压系统故障分析及维修方法
14
作者 聂猛猛 赵伟伟 《家电维修》 2026年第2期187-189,共3页
本文系统分析了掘进机装载运输回路液压系统的故障特性,剖析了液压泵失效、控制阀卡滞、油缸泄漏等典型故障模式,提出基于压力-流量特征融合的智能诊断方法、分级预防性维护策略及快速修复技术体系。研究建立故障特征量化模型,可精准识... 本文系统分析了掘进机装载运输回路液压系统的故障特性,剖析了液压泵失效、控制阀卡滞、油缸泄漏等典型故障模式,提出基于压力-流量特征融合的智能诊断方法、分级预防性维护策略及快速修复技术体系。研究建立故障特征量化模型,可精准识别故障类型及位置。该技术体系有效缩短故障停机时间,提升设备可用率,降低维修成本,为煤矿安全生产提供技术支撑,具有重要工程应用价值。 展开更多
关键词 装载运输回路 液压系统 故障诊断 维修方法
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煤矿掘进机截割头截齿座排布设计及性能分析
15
作者 王世杰 《机械管理开发》 2026年第1期75-77,共3页
以EBZ318型掘进机的截割头为研究对象,在对此型号设备以及截割头进行简要介绍的基础上,对截割头的截齿座排布情况进行了设计。根据设计结果,基于有限元法对钻进工况和切削工况两种情况进行模拟仿真,发现截割头具有良好的性能。将截割头... 以EBZ318型掘进机的截割头为研究对象,在对此型号设备以及截割头进行简要介绍的基础上,对截割头的截齿座排布情况进行了设计。根据设计结果,基于有限元法对钻进工况和切削工况两种情况进行模拟仿真,发现截割头具有良好的性能。将截割头应用到工程实践中,发现其使用寿命可以延长25%以上,截割比能耗可以降低30%左右,能够为企业创造更大的安全效益和经济效益。 展开更多
关键词 矿用掘进机 截割头 截齿座 有限元法
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基于远程可视化的悬臂式掘进机智能电控系统设计
16
作者 廉常军 《煤矿机械》 2026年第3期226-229,共4页
以EBZ300型悬臂式掘进机为研究对象,围绕其远程可视化智能电控系统展开设计与应用研究。该系统由主控站、远控站、视频监测与网络通信四部分构成,实现了掘进机的远程控制、实时位姿检测、自动截割成形、多路视频监控及高可靠性数据传输... 以EBZ300型悬臂式掘进机为研究对象,围绕其远程可视化智能电控系统展开设计与应用研究。该系统由主控站、远控站、视频监测与网络通信四部分构成,实现了掘进机的远程控制、实时位姿检测、自动截割成形、多路视频监控及高可靠性数据传输。通过选用高性能PLC、激光位姿检测传感器、高精度磁致伸缩位移传感器等关键元器件,并结合光纤与无线混合通信方案,有效提升了掘进机的智能化水平与可靠性。实际应用表明,该系统显著降低了井下作业人员安全风险,提高了巷道掘进效率与成形精度,具备较高的工程推广价值与社会效益。 展开更多
关键词 悬臂式掘进机 可视化 电控系统 远程控制
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煤矿井下掘进机电设备故障诊断与维护方法研究
17
作者 倪美庆 赵伟伟 《家电维修》 2026年第2期184-186,共3页
煤矿井下掘进机电设备在高湿、高粉尘、强振动环境下运行,易发生机械磨损、电气故障、液压系统异常等问题,严重影响安全生产。基于此,本文针对设备实际运行中的典型故障,结合振动分析、温度监测、油液诊断等技术手段,构建故障诊断路径,... 煤矿井下掘进机电设备在高湿、高粉尘、强振动环境下运行,易发生机械磨损、电气故障、液压系统异常等问题,严重影响安全生产。基于此,本文针对设备实际运行中的典型故障,结合振动分析、温度监测、油液诊断等技术手段,构建故障诊断路径,精准识别关键部位异常特征;并将诊断结果与维修流程相结合,实施针对性部件更换与性能校验,制定结构化维护方案。研究表明,该方法可有效提高掘进设备可靠性,降低非计划停机时间,为煤矿安全生产提供技术保障。 展开更多
关键词 煤矿掘进 机电设备 故障诊断 维护方法
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掘进机截割头自动控制系统性能研究
18
作者 高瑞文 《煤矿机械》 2026年第3期49-53,共5页
悬臂式掘进机是用于煤矿巷道掘进和隧道施工的核心装备。研究了横轴悬臂式掘进机在工业性试验中的一项创新技术,该技术首次提出了基于程序控制的截割头转速调节方案,即利用变频器实现截割头运动的精准控制。通过在模拟煤壁中进行截割测... 悬臂式掘进机是用于煤矿巷道掘进和隧道施工的核心装备。研究了横轴悬臂式掘进机在工业性试验中的一项创新技术,该技术首次提出了基于程序控制的截割头转速调节方案,即利用变频器实现截割头运动的精准控制。通过在模拟煤壁中进行截割测试,分析了设定参数对执行机构性能的影响,探讨了参考值与实际截割头运动状态的关系,对比了控制系统在有无反馈机制下的性能表现,揭示了反馈机制对硬件性能的显著提升作用。该方案为悬臂式掘进机自动化控制提供了重要参考,有效提升了截割效率与施工精度。 展开更多
关键词 悬臂式掘进机 截割头 控制系统 自动化控制
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EBZ-280掘进机在岩巷掘进中的应用研究
19
作者 魏彬彬 《煤矿机械》 2026年第2期167-170,共4页
针对深部岩巷掘进效率与安全性难题,系统研究了EBZ-280悬臂式掘进机的工程应用特性。通过解析设备模块化结构、电液控制原理及截割动力学特性,阐明其在硬岩、中硬岩及软岩巷道中的适应性。建立了截割参数三维动态匹配模型、分层截割路... 针对深部岩巷掘进效率与安全性难题,系统研究了EBZ-280悬臂式掘进机的工程应用特性。通过解析设备模块化结构、电液控制原理及截割动力学特性,阐明其在硬岩、中硬岩及软岩巷道中的适应性。建立了截割参数三维动态匹配模型、分层截割路径优化算法及设备健康管理体系,并通过工程案例进行验证。结果表明,通过截割参数动态匹配(转速12~30 r/min、推进速度0.5~2.0 m/min)、分层截割工艺优化及快速支护协同,可显著提升掘进效率与巷道成形质量;EBZ-280掘进机月进尺达210 m,较传统钻爆法提高60%以上,巷道超挖率控制在5%以内,为深部岩巷机械化施工提供了智能化、精细化解决方案。 展开更多
关键词 EBZ-280掘进机 岩巷掘进 截割工艺 设备维护
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煤矿掘进机振动在线监测方案设计
20
作者 张剑英 《江西煤炭科技》 2026年第1期173-176,共4页
掘进机作为煤矿巷道掘进作业大型设备,其工作环境恶劣、工况复杂多变、振动载荷剧烈波动,容易引发掘进机机械结构的损坏,从而降低掘进机的工作可靠性和使用寿命。针对上述背景和问题,本文首先设计了煤矿掘进机振动在线监测方案,对振动... 掘进机作为煤矿巷道掘进作业大型设备,其工作环境恶劣、工况复杂多变、振动载荷剧烈波动,容易引发掘进机机械结构的损坏,从而降低掘进机的工作可靠性和使用寿命。针对上述背景和问题,本文首先设计了煤矿掘进机振动在线监测方案,对振动在线监测系统的功能组成和特点进行了阐述;其次,对EBH318悬臂式横轴掘进机减速器进行了现场测试,验证了振动在线监测系统的准确性和实用性。相关成果能够为掘进机振动故障的判断和维修提供技术支撑,有一定的理论指导意义和工程实用价值。 展开更多
关键词 掘进机 振动监测 振动测试 故障诊断
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