非自推进的截煤机、凿岩机及隧道掘进机产品概述

第一节 产品定义、性能及应用特点

1、定义

1）截煤机

截煤机是在煤层开采中用于煤层截割的工具。可在周围空气的甲烷、煤尘、硫化氢、二氧化碳等含量不超过《煤矿安全规程》所规定的安全含量的矿井中使用。

2）凿岩机

凿岩机是用来直接开采石料的工具。它在岩层上钻凿出炮眼，以便放入炸药去炸开岩石，从而完成开采石料或其它石方工程。此外，凿岩机也可改作破坏器，用来破碎混凝土之类的坚硬层。

3）隧道掘进机

隧道掘进机主要分为两类，一类用于岩层，称作硬岩掘进机或TBM；另一类用于土层，需要一边挖掘一边形成保护层，也就是盾构。

一般来说，在欧洲，盾构也称为TBM；但在日本和我国，习惯上将用于软土地层的隧道掘进机称为盾构，将用于岩石地层的隧道掘进机称为TBM。其实，TBM就是隧道掘进机的英文“Tunnel Boring Machine”的缩写，但通常定义中的TBM是指全断面岩石隧道掘进机，是以岩石地层为掘进对象，它与盾构的主要区别就是不具备泥水压、土压等维护掌子面稳定的功能。

掘进机施工特别是对于长隧道的施工，较之钻爆法施工有其显著的特点：大大降低工人劳动强度，保证施工人员的安全；掘进速度快，进一步发展将有达到自动化的可能等等。在世界科技飞速发展的今天，掘进机有了广阔的使用空间。虽然钻爆法仍是当前山岭隧道施工的最普遍方法，而且掘进机也不能取代钻爆法施工，但用掘进机施工的隧道数量不断增加。

隧道掘进机是一种高智能化，集机、电、液、光、计算机技术为一体的隧道施工重大技术装备。在发达国家，使用隧道掘进机施工已占隧道总量的90%以上。由于隧道掘进机的制造工艺复杂，技术附加值高，目前国际上只有德国、美国、日本、法国、加拿大等少数几个国家的企业具有能力生产，且造价高昂。隧道掘进机在国内尚处于起步阶段，主要依赖进口，在国内的隧道建设中，德国和日本在中国的隧道掘进机市场占有率高达95％以上，处于绝对垄断地位。

4）非自推进的截煤机、凿岩机及隧道掘进机

非自推进的截煤机、凿岩机及隧道掘进机属于采矿、采石设备。是指在地下或露天环境中，用于对金属、煤炭、石油、化工等各种矿石或建筑用石的开采设备。

其按照是否采用推进设备，可分为自推进式与非自推进式。所谓自推进就是自行走，机组上动力（包括电动机、气液马达）除了拖动工作机械做功外，还能驱动机组行走。而非自推进则不具备自动走的功能。

2、产品特点及应用

非自推进设备的主要特点是主机结构相对自推进设备较为简单，设备体积较小，可适合狭小工作环境及地下采矿环境。另外其运输吊装方便，设备的运输安装费用较少。在应用上，非自推进设备的选择主要用于工作空间较小，工程量小的环境，以及一些较为复杂的环境中。而自推进设备则主要用于大型工程中，地势平坦，工作空间大的环境中。

自推进设备与非自推进设备对比

目前非自推进煤截机、凿岩机及隧道掘进机的应用已非常广泛，非自推进煤截机在煤矿矿井煤层的截割上具有良好的应用效应。非自推进凿岩机及隧道掘进机在我国公路、铁路、地铁建设工程中也已得到普遍的应用。

第二节 行业 发展历程

17世纪初，欧洲人将中国传入的黑火药用于采矿，用凿岩爆破落矿代替人工挖掘，这是采矿技术发展的一个里程碑。19世纪末20世纪初，相继发明了矿用炸药、雷管、导爆索和凿岩设备，形成了近代爆破技术；电动机械铲、电机车和电力提升、通讯、排水等设备的使用，形成了近代装运技术。20世纪上半叶开始，采矿技术迅速发展，出现了硝酸铵炸药，使用了地下深孔爆破技术，各种矿山设备不断完善和大型化，逐步形成了适用于不同矿床条件的机械化采矿工艺。提出了矿山设计、矿床评价和矿山计划管理的科学方法，使采矿从技艺向工程科学发展。20世纪50年代后，由于使用了潜孔钻机、牙轮钻机、自行凿岩台车等新型设备，采掘设备实现大型化、运输提升设备自动化，出现了无人驾驶机车。电子计算机技术用于矿山生产管理、 规划 设计和科学计算，开始用系统科学 研究 采矿问题，诞生了系统采矿工程学。矿山生产开始建立自动控制系统，利用现代试验设备、测试技术和电子计算机，预测和解算某些实际问题。

非自推进的截煤机、凿岩机及隧道掘进机是20世纪70年代末期开始出现的。目前在矿山开采，隧道钻挖等方面的应用已经十分广泛。其中非自推进的煤截机在我国各大煤矿矿井的使用大概已有30年的历史，其改变传统的人工截煤历史，大大提高了煤矿生产效率。非自推进凿岩机及隧道掘进机在铁路、公路及城市地铁建设中发挥出巨大的效应。

我国1966年生产出第一台直径3.4m的非自推进隧道掘进机,在杭州人防工程中进行过试验。70年代进入工业性试验阶段,试制出SJ55、SJ58、SJ64、EJ30型掘进机。80年代进入实用性阶段,研制出SJ58A、SJ58B、SJ40/45、EJ30/32、EJ50型掘进机,在河北引滦、福建龙门滩、青岛引黄济青、云南羊场煤矿、贵阳煤矿、山西古交和怀仁煤矿等工程中使用。目前尤其是隧道掘进机，随着城市地铁的建设，其应用效应良好。近些年在青藏铁路、京珠高速等项目的建设中就有多种型号和功能的非自推进凿岩机及隧道掘进机投入使用。其中在青藏铁路风火山隧道工程中用到的掘金设备主要有隧道进出口各使用20套天水风动机械厂生产的YT28型凿岩机，耗风量3.5m3／min。同时也有4台臂式掘进机。京珠高速湖北段的施工中曾用到YT28气腿式凿岩机、YT23气腿式凿岩机、YT27凿岩机等多种凿岩机及进口TM614隧道掘进机。

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