兗州礦業(yè)（集團(tuán)）公司機(jī)械制修廠在國內(nèi)掘進(jìn)機(jī)技術(shù)水平的基礎(chǔ)上， 根據(jù)不同用戶的需求，從液壓、電氣和機(jī)械結(jié)構(gòu)方面研究總結(jié)了新一代掘進(jìn)機(jī)的功能特點(diǎn)。

⑴液壓系統(tǒng)

①超高壓液壓系統(tǒng)。為確保掘進(jìn)機(jī)具有足夠的牽引力和破碎能力， 液壓系統(tǒng)壓力要達(dá)到80 MPa，對泵、閥、油缸、馬達(dá)等液壓元件的密封性能要求更高，國內(nèi)的一些密封廠家已在液壓支架立柱上進(jìn)行120 MPa 超高壓試驗(yàn)。

②液壓系統(tǒng)在線康復(fù)。雖然掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)中通常都設(shè)有多級過濾裝置，但由于其工作環(huán)境惡劣，空氣中的粉塵、液壓元件磨損產(chǎn)生的鐵屑等都會對液壓系統(tǒng)造成污染，這些細(xì)微顆粒會對液壓馬達(dá)的柱塞、換向閥的閥芯及泵的缸體造成致命損壞，縮短其使用壽命。 國內(nèi)的掘進(jìn)機(jī)制造廠家已經(jīng)嘗試在掘進(jìn)機(jī)上增加1 套自動(dòng)過濾裝置，在掘進(jìn)機(jī)工作的同時(shí)對液壓系統(tǒng)進(jìn)行體外循環(huán)過濾，實(shí)現(xiàn)液壓油的在線康復(fù)。

③故障快速診斷。掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)中執(zhí)行元件較多、管路復(fù)雜，尤其負(fù)載敏感和先導(dǎo)控制方式對操作人員的技能要求較高，出現(xiàn)故障后判斷處理起來需要更多的時(shí)間。在液壓系統(tǒng)中的某些關(guān)鍵位置安裝壓力傳感器和流量傳感器，將這些信號傳送到電控箱的主控器中，主控器通過程序?qū)π盘柕拇笮∵M(jìn)行比較， 快速判斷故障點(diǎn)并在LCD 顯示屏上顯示出來， 同時(shí)啟動(dòng)語音報(bào)警系統(tǒng)，為操作人員節(jié)省大量時(shí)間。

⑵電控系統(tǒng)

①變頻截割和可視化截割。隨著變頻技術(shù)的不斷完善， 變頻調(diào)速系統(tǒng)開始應(yīng)用到煤機(jī)設(shè)備中，目前的電牽引采煤機(jī)大都采用這種調(diào)速方式控制牽引速度， 但是截割變頻調(diào)速是一項(xiàng)新技術(shù)， 需要在設(shè)備上配備傳感器來檢測煤巖的硬度， 根據(jù)檢測結(jié)果控制變頻器來改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。 在目前的技術(shù)條件下，利用傳感器準(zhǔn)確的檢測出煤巖硬度比較困難。有廠家在采煤機(jī)上做過這種設(shè)計(jì)：利用程序使采煤機(jī)能夠根據(jù)截割電動(dòng)機(jī)電流的大小判斷采煤機(jī)是否過載，過載時(shí)采煤機(jī)會倒車并以較低的牽引速度重新截割，但由于采煤面工作條件復(fù)雜，影響截割電動(dòng)機(jī)電流的因素較多，實(shí)際使用效果不很理想。 可視化截割是目前國內(nèi)廠家正在攻克的技術(shù)難題之一，它通過在掘進(jìn)機(jī)上配置監(jiān)控系統(tǒng)，操作人員可以遠(yuǎn)離掘進(jìn)機(jī)，通過顯示屏觀察巷道的具體情況，利用無線遙控系統(tǒng)控制掘進(jìn)機(jī)的各種動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)的自動(dòng)定位和全自動(dòng)截割，最大限度地保證人員安全。現(xiàn)在的問題是監(jiān)控器的抗震性能能否滿足使用需求，在粉塵量大的巷道長時(shí)間工作，監(jiān)控器的鏡頭和視線容易被遮擋，影響監(jiān)控效果。

②無線遙控系統(tǒng)。第一代掘進(jìn)機(jī)主要是靠手動(dòng)操作，勞動(dòng)強(qiáng)度大、安全系數(shù)低。隨著無線遙控操作系統(tǒng)在工程機(jī)械領(lǐng)域的成功應(yīng)用，煤機(jī)裝備也開始引入這一技術(shù)，最早應(yīng)用于電牽引采煤機(jī)中。其工作原理是將控制指令編碼后由發(fā)射機(jī)發(fā)出，接收器接收信號經(jīng)解碼、放大后控制繼電器的吸合和斷開，再配合液壓系統(tǒng)，從而達(dá)到控制掘進(jìn)機(jī)動(dòng)作的目的。目前國內(nèi)許多廠家在大型掘進(jìn)機(jī)上均采用手動(dòng)+無線遙控雙操作系統(tǒng)，穩(wěn)定、安全、可靠是衡量無線遙控系統(tǒng)最重要的3 個(gè)指標(biāo)。

⑶機(jī)械結(jié)構(gòu)

①快拆快開快修。這是新一代掘進(jìn)機(jī)的突出特點(diǎn)，各種部件一定要方便拆裝、便于修理。如掘進(jìn)機(jī)的電控箱門采用快開式，內(nèi)部采用模塊化設(shè)計(jì)，出現(xiàn)故障后直接更換模塊，節(jié)約大量維修時(shí)間。

②機(jī)載除塵系統(tǒng)。利用掘進(jìn)機(jī)電控箱直接控制除塵風(fēng)機(jī)，不僅便于聯(lián)鎖控制，還節(jié)省電纜、電磁啟動(dòng)器等資源。除塵系統(tǒng)的核心部件是風(fēng)筒和除塵風(fēng)機(jī)。目前國內(nèi)有廠家做的風(fēng)筒可將風(fēng)分為兩部分：一部分向前吹，將粉塵吹到掘進(jìn)機(jī)前部，除塵風(fēng)機(jī)吸入經(jīng)過濾后排放至巷道中；另一部分向后吹，最大限度保證掘進(jìn)機(jī)周圍工作區(qū)內(nèi)的空氣清潔。國內(nèi)的除塵風(fēng)機(jī)絕大部分是利用濾網(wǎng)過濾粉塵、排出清潔的空氣，工作時(shí)濾網(wǎng)容易堵塞、除塵效率低。有的廠家利用空氣動(dòng)力特性具有潛在的分離氣載粉塵的能力直接將粉塵分離捕獲，大大減小了除塵系統(tǒng)阻力，提高除塵效率。

③超前支護(hù)裝置和掘錨一體機(jī)。隨著煤礦對巷道掘進(jìn)速度的要求，越來越多的用戶要求掘進(jìn)機(jī)配備超前支護(hù)裝置和機(jī)載錨桿鉆機(jī)。國內(nèi)許多廠家專門生產(chǎn)機(jī)載超前支護(hù)裝置， 并形成系列化、規(guī)模化，能適應(yīng)不同截面形狀的巷道，也有部分廠家自己生產(chǎn)超前支護(hù)裝置，能更好和本廠掘進(jìn)機(jī)配套使用。機(jī)載錨桿鉆機(jī)由掘進(jìn)機(jī)自身的液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)， 不需要外接其它動(dòng)力源， 實(shí)現(xiàn)掘、錨、護(hù)三位一體，可有效降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高支護(hù)速度。

⑷自動(dòng)潤滑系統(tǒng)

掘進(jìn)機(jī)在井下潮濕、粉塵含量大、重載、沖擊載荷大的環(huán)境中工作，潤滑對于回轉(zhuǎn)軸承、銷軸等發(fā)生相對轉(zhuǎn)動(dòng)的零部件十分重要，但要操作人員花費(fèi)大量的時(shí)間逐點(diǎn)注油也是不現(xiàn)實(shí)的。配備自動(dòng)潤滑系統(tǒng)后， 司機(jī)僅需操作手柄或按鈕，就可對整機(jī)所有潤滑點(diǎn)進(jìn)行注油。甚至在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段通過編程， 使PLC 在累計(jì)開機(jī)時(shí)間達(dá)到一定值后自動(dòng)啟動(dòng)潤滑系統(tǒng)， 節(jié)省了大量人力物力。 在大型掘進(jìn)機(jī)的截割減速機(jī)內(nèi)部，由于截割部升降時(shí)潤滑油會流動(dòng)，導(dǎo)致減速機(jī)內(nèi)潤滑不均勻， 需要在截割減速機(jī)內(nèi)部增設(shè)潤滑油循環(huán)系統(tǒng)，利用潤滑泵對減速機(jī)內(nèi)部實(shí)施強(qiáng)制潤滑。