[实用新型]一种悬臂式煤巷钻掘机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种煤矿用机械，特别是涉及一种悬臂式煤巷钻掘机。

背景技术

随着国际形势的变化，特别是美、伊之间无休止的战争纷乱，石油需求缺口逐步加大，石油价格居高不下，各国对能源安全问题更加关注，纷纷调整能源战略，增加对本国煤炭资源的开发，加强煤炭对能源供应的保障。据国际能源署预测，未来30年，世界各国对煤炭的需求总量将增加50％，其中中国将增加90％。据《全国煤炭消费状况调查与预测研究》预测，2005年全国煤炭消费需求约18～20亿吨，2010年约30～35亿吨。我国现有煤炭经济可采储量为1145亿t，推动煤炭工业的生产发展和技术进步，保证足量、洁净和安全的能源供应对保证国民经济的发展乃至国际能源市场的稳定具有十分重要意义。

经过多年的技术引进、消化吸收和自主创新，我国已研制开发了多种综采、综掘成套技术设备，部分产品(技术)已达到国际领先水平或先进水平。根据2004年我国煤矿机械化生产情况年度报告，该年度重点煤矿的综采机械化程度已达68.65％，国有重点煤矿掘进总进尺627.38万米，其中综掘总进尺134.37万米，综掘程度仅占21.42％。

随着近年来煤炭产业的复苏、快速发展，煤炭产量节节攀高，供不应求，悬臂式掘进机朝着大功率、大吨位、大体积的方向发展。据不完全统计，2004年煤炭产量近20亿吨，其中地方小型煤矿的产量约占30％，对我国的经济发展起着举足轻重的作用，但是小型煤矿的安全生产弊端严重，90％以上的小型煤矿仍然采用原始、落后的炮采、炮掘工艺生产，年死亡人数高达3000多人，其根本原因是技术落后，管理混乱、人员的整体素质比较低下。尽管我国的掘进设备已发展到一定水平，但是体积庞大、结构复杂，不适应于小型煤矿的实际井下生产条件和作业环境。面对全国一万多家的小型煤矿的巨大市场需求，研究开发一种小型、结构简单、性能可靠、易于操作的多功能悬臂式巷道掘进机必将对我国的煤炭行业机械化水平产生巨大的影响，也必将大大减轻工人的劳动强度，改善井下的工作条件，为煤矿安全生产提供强有力的保障。

掘进机械主要用于矿山及地下工程中的巷道掘进。同传统的爆破法相比，具有掘进速度快，巷道成型和稳定性好，超挖量小，利于支护，工程量小，劳动强度低，生产安全等优点。

1、国内外技术现状

自从1870年，世界上第一次实际使用带截齿旋转式执行机构(马克基里结构)的掘进机，在英吉利海峡掘进白恶土石灰岩平峒1600米以来，掘进机作业法(即机械作业法)成为巷道掘进工艺一次巨大的技术进步，受到人们的高度重视。然而，各种型式的掘进机的大规模研制工作，直到二十世纪50年代末、60年代初，才在全国迅猛展开，悬臂式掘进机的技术发展，迄今已成为开拓煤及半煤岩巷道的主要机具。

第一台典型的悬臂式巷道掘进机，始于1949年匈牙利制造的F2型，1956年前苏联在匈牙利F4、F5的基础上创制∏k-3型，对掘进机技术的发展起了深刻的推动作用，从此以后，世界各主要采煤国家如俄罗斯、英国、德国、奥地利、中国、日本，不断研制出各种机型和规格的机器，持续五十多年而不衰。

目前国内煤巷及半煤岩(f≤8)巷掘进机技术比较成熟，完全可以替代国外的同类型产品，但将目前国内、外主要使用的掘进机技术参数统计分析，机器重量均在20吨以上，最大机重已达到100吨，截割功率达到300kW，机组整体尺寸比较庞大，根本不适应我国一万多家小型煤矿的实际生产条件。

经调研和网上查询，机重控制在6吨以下，整体尺寸(长×宽×高)控制在6米×1米×1.4米以内，具有钻探水和瓦斯功能的悬臂式巷道掘进机，在国内外还处于空白，在国内也是2004年该项研发工作刚刚起步，是基于国内小型煤矿广阔的市场需求。

2、现有技术的缺陷

从目前国家对煤矿安全生产及矿产资源的政策来看，煤矿安全生产及矿产资源的合理、充分的开发利用是国内一项长期的战略性任务。据最新统计资料，全国具有开采资质的小型煤矿有一万多家，仅山西省现有小型煤矿就有4500多家，矿井的生产仍然大部分采用炮采，机械化作业水平十分低下，劳动强度大，不安全因素颇多。

对于地质构造比较复杂的国有大型煤矿，井下都存在大量的边角煤，如按常规的开采工艺，成本十分高，生产效率低，往往成片丢弃，降低了开采率，造成矿产资源的浪费。