硬岩开采技术突破：掘进机截齿高精度定位提升截割效率

"本文主要探讨了掘进机截齿定位精度对硬岩截割能力的影响，介绍了西山煤电集团东曲矿面临的问题以及西山中煤机械制造公司研发的解决方案——截齿焊接机械手定位系统。该系统提高了截齿排列的准确性，降低了磨损和消耗，提升了掘进效率。" 在煤矿开采过程中，尤其是遇到硬度较高的岩石时，掘进机的截割头截齿磨损严重，导致进尺低，进而影响生产效率。针对这一问题，西山煤电集团东曲矿遇到的挑战是，当遇到岩石硬度系数f大于5的断面掘进时，普通掘进机的截割头截齿损耗大，进尺速度降低。例如，2012年在使用EBZ315型掘进机进行硬质岩道开采时，由于截齿定位不准确和布齿不均匀，导致排屑困难，进而使得截齿被岩泥包裹，影响破岩能力和截割效率。 为解决这个问题，西山中煤机械制造公司设计了一套截齿焊接机械手定位系统。这个系统能够实现齿座的自动点装和焊接，确保了截齿定位的精确度，将误差控制在1毫米以内。通过提高截齿排列的准确性，保证了截齿分布的均匀性，从而提高了排屑效率。这种改进使得掘进机的截割头具有更强的破岩能力，优化了截齿布置，减少了截齿的消耗，提升了工作效率。此外，该系统还具备稳定性强、效率高、粉尘吸收效果好等特点，因此在硬岩开采领域得到了广泛应用。 影响掘进机截割效率和截齿寿命的因素众多，包括但不限于以下几个方面： 1. 掘进机截割头的运动参数：如转速和横向摆动速度。高速旋转和适当的摆动可以帮助更有效地破碎岩石。 2. 截割头的几何形状：直径和长度决定了截割面积和破碎力度。 3. 截齿参数：总齿数、螺旋线头数、螺旋升角、每线齿数、截线距等，这些参数直接影响截割效果和截齿的磨损程度。 4. 煤岩力学性能：煤岩的硬度、强度和结构都会影响截割过程中的阻力和截齿的耐用性。 通过精确的截齿定位和优化的截割参数，可以显著提升掘进机在硬岩环境下的开采效率，降低维护成本，为煤矿开采提供更高效、经济的解决方案。