外文翻譯--掘進機在采礦和掘進工業(yè)的應用.doc

附錄A掘進機在采礦和掘進工業(yè)的應用掘進機具有獨特的性能和靈活性，能夠掘進軟至中等強度的巖層，因此，被廣泛用于地下采礦和隧道的掘進。的掘進機的成功應用一個關鍵性問題是發(fā)展的能力準確和可靠的估計數(shù)字，機器生產(chǎn)的能力和相關的位成本。本文介紹并討論了最近完成的工作在地球力學研究所科羅拉多礦業(yè)學院就使用的歷史數(shù)據(jù)的使用作為一個表現(xiàn)的預測模型。該模型是基于廣泛的實地收集到的數(shù)據(jù)，從不同掘進機行動，在各種各樣的地質(zhì)地層。該文件還討論了發(fā)展這個數(shù)據(jù)庫，以及由此產(chǎn)生的實證性能預測方程所得的估計掘進機切割率和比特消費。更廣泛地使用機械開挖系統(tǒng)是一種趨勢所訂的越來越大的壓力，對采礦和土木建筑行業(yè)遷離傳統(tǒng)的鉆挖及爆破方法，以提高生產(chǎn)力并降低成本。額外的好處，采礦機械，包括顯著改善安全性，減少了地面保障的要求和較少的人員。這些優(yōu)勢，再加上最近加強在機械機器的性能和可靠性，已導致在機械礦工采取了較大份額的巖石開挖的市場。掘進機是最廣泛使用的地下部分斷面開挖機，軟至中等強度的巖石，特別是沉積巖。他們是用于發(fā)展和生產(chǎn)在軟巖采礦業(yè)（即主要運輸巷道，巷道，跨削減等），特別是在煤炭，工業(yè)礦物和蒸發(fā)巖。在土木建筑，他們找到的廣泛運用，開挖隧道（鐵路，公路，污水處理，導流洞等），在軟地面情況，以及為擴大和康復的各種地下結構。他們的能力，挖掘，幾乎任何個人開放，也使他們非常有吸引力，這些采礦和土木建筑項目的各種開放的大小和配置文件需要興建。此外，其高流動性和靈活性，掘進機是普遍偏低的資本成本系統(tǒng)相比，最其他機械挖土機。因為較高的切削功率密度，由于較小的切削鼓，他們所提供的能力，挖掘巖石更難和更磨料比他們的同行，如連續(xù)礦工和蛀蟲。過去50年的掘進機掘進機首次研制的機械開挖煤炭在50年代初。今天，其應用領域已擴大，超出煤炭開采，由于不斷增加的表現(xiàn)所帶來的新的技術發(fā)展和設計的改善。主要改善措施取得了在過去50年中構成的穩(wěn)步增加，機器重量，大小和截割頭權力，改進設計的熱潮，穆克拿起裝車系統(tǒng)，更有效率截割頭設計，冶金的發(fā)展，在切削鉆頭，進步，液壓和電氣系統(tǒng)，并更廣泛地使用自動化和遠程控制功能。所有這些，都導致了激烈的增強，在切割機的能力，系統(tǒng)的可用性和服務的生活。機器的重量已高達120噸，提供更穩(wěn)定和更嚴厲的（少振動，少維修）平臺，從更高的推力，可以產(chǎn)生攻擊更難巖層.該截割頭的權力已經(jīng)有了明顯的增加，接近五百千瓦讓高轉矩的能力?，F(xiàn)代機器有能力削減斷面超過一百平方米從一個固定點。電腦輔助截割頭lacing設計已經(jīng)發(fā)展到了一個階段，使設計的最優(yōu)位布局，以達到最高的效率在巖石和地質(zhì)條件會遇到的。切削鉆頭已演變，從簡單的鑿強勁的錐形位。該淤泥的收集和運輸系統(tǒng)也經(jīng)歷了重大的改進，增加能達到的生產(chǎn)率。加載停機坪，現(xiàn)在可以制造作為一個延展的一塊僅僅是提供移動性和靈活性。機器可以配備與巖石錨桿支護和自動抑制塵埃的設備，以提高安全工作人員的標題。他們也可以配備激光制導線形控制系統(tǒng)，讓營辦商的敏感性降低，加上增加工作效率及生產(chǎn)力。圖-1顯示了一幅現(xiàn)代的橫向型掘進機與伸縮臂和錨桿支護系統(tǒng)。圖一：橫軸掘進機（圖片來自VoestAlpine）流動性，靈活性和選擇性采礦能力構成的一些最重要的應用優(yōu)勢掘進機領導，以成本有效的行動。流動性是指容易搬遷，從一張臉到另一，以應付日常的開發(fā)和生產(chǎn)的要求，一個沒有地雷。靈活性，允許快速變化的業(yè)務條件，如不同的開放模式（馬鞋，矩形等），橫截面大小，梯度（最多20個，有時30度），以及轉彎半徑（幾乎可以作出90轉彎）。選擇性是指有能力挖掘的不同部分混合面對地方礦可采分開，以減少稀釋，并盡量減少廢物處理，既有助于提高生產(chǎn)力。自掘進機是局部的-面對機器，面對的就是方便，因此，刀具，可檢查和容易改變，和屋頂?shù)闹С挚梢园惭b在非常接近面對。在除了這些，高生產(chǎn)率在有利的地面條件，改進安全，減少地面支持和通風的要求，所有從而減少了開挖的成本是其他重要的優(yōu)勢，掘進機。硬石切割能力掘進機是最重要的制約因素，影響他們的申請。這主要是由于高磨損所經(jīng)歷的阻力位在努力，磨料巖。現(xiàn)今，重型掘進機可以減少在經(jīng)濟上硬巖層最多100mpa（14500PSI）的單軸抗壓強度（UCS）和巖石最多160mpa（23000PSI）的UCS號碼。頻率增加的接頭或其他巖石的弱點，使巖石開挖容易，因為機器根本拉或rips出塊而不是削減。如果篤是非常磨料，或回升，消費率較L型復蘇/立方米，然后掘進機開挖，通常成為不合算由于經(jīng)常位的變化，再加上增加了機器的震動和維修費用。大量的努力，已在過去幾年就增加的能力掘進機削減堅硬的巖石。大部分的這些努力的重點是結構性的變化，機器，如增加體重，更嚴厲的框架和更截割頭權力。廣泛的田間試驗這些機器表明，刀具仍然是最弱的一點，在堅硬的巖石開挖。除非大幅改善是取得了一點的生活，真正的堅硬巖石切割仍是超越的境界的可能性與掘進機。地球力學研究所電磁干擾（EMI）的科羅拉多礦業(yè)學院一直在開發(fā)一種新的刀具技術，迷你光碟機，執(zhí)行硬巖切削能力圓盤切割器對掘進機，以及其他類型的機械挖掘機（Ozdemir等人，1995年）。全面大規(guī)模進行化驗，一個標準的橫向截割頭表明，迷你光碟刀具可提高能力的掘進機硬巖開挖的同時，提供較小的刀具的變化和維修停工。這一新的切削加工技術的擁有大有希望的應用掘進機，以延長他們的能力，成為經(jīng)濟開挖堅硬巖石。此外，使用小光盤刀具，鼓礦工的概念已被開發(fā)的EMI適用于硬巖礦山的發(fā)展。圖-2：截割頭相關領域性能數(shù)據(jù)性能預測是一個重要因素，成功的掘進機的應用。這涉及一般與機器的選擇，產(chǎn)率和比特成本估算。成功應用掘進機技術的任何采礦作業(yè)起見，準確和可靠的估計數(shù)是發(fā)達國家為達到生產(chǎn)率，并相對降低成本。此外，它是至關重要的鉆頭設計和截割頭布局優(yōu)化的巖石條件，要挖掘過程中遇到的。性能預測涵蓋的評估瞬時降息，鉆頭的消耗率和機器利用率，為不同的地質(zhì)單位。瞬時切割速度是生產(chǎn)速度在實際切削時間，（噸或立方米/切割小時）?；厣?，消費率是指有多少好轉改變，每單位體積或重量的巖石開挖，（推薦/立方米或噸）。機器利用率的百分比所用的時間，開挖期間，該項目。地球力學研究所科羅拉多礦業(yè)學院，共同與礦業(yè)部的伊斯坦布爾技術大學已建立了廣泛的數(shù)據(jù)庫相關的領域的表現(xiàn)掘進機與客觀發(fā)展的實證模型，為準確和性能可靠的預測。數(shù)據(jù)庫包含野外數(shù)據(jù)的形式眾多的采礦和民間建設項目在世界各地包括各種掘進機和不同的巖土工程條件。實證性能預測方法主要是根據(jù)以往的經(jīng)驗和統(tǒng)計數(shù)據(jù)的解釋，以前的記錄病歷。以獲得所需的現(xiàn)場數(shù)據(jù)在一個實用和有意義的格式，資料收集表編寫和發(fā)送給主要承包商，業(yè)主，顧問公司，和掘進機制造商。此外，數(shù)據(jù)收集，從現(xiàn)有的文獻對掘進機的性能，并通過實際探訪的工作場所。此數(shù)據(jù)收集工作正在繼續(xù)進行。該數(shù)據(jù)庫包括六個類別的資料，如表-1。地質(zhì)參數(shù)在數(shù)據(jù)庫中，構成一般巖體和完整的巖石性質(zhì)。最重要的和相關的巖體特性載于該數(shù)據(jù)庫包括巖體質(zhì)量稱號（RPD），寢具厚度，罷工和傾角聯(lián)合集和水文條件。完整的巖石性質(zhì)是單軸抗壓強度，抗拉強度，石英的內(nèi)容，紋理和研磨性。該巖層分為單獨的區(qū)，以盡量減少變化，在機械性能數(shù)據(jù)，以提供更準確的分析。這也簡化了分類屬性為每個區(qū)域和分析領域的性能數(shù)據(jù)。性能預測在先前的研究（喬普爾等人，1997年），有與會者建議，而不是發(fā)展中國家的一個普遍的性能預測模型，單獨的模型不同的地質(zhì)條件和機器（按分類和隨后的正?；I域的數(shù)據(jù)）應制定，以改善的準確性和可靠性表現(xiàn)的預測。這種方法是介紹并討論了在這方面的文件，為瞬時切割速度（對ICR）和位消費率（的BCR）。掘進機和截割頭類型，巖體的起源和巖石類型是用來作為分類的主要參數(shù)。該單軸抗壓強度（UCS），截割頭功率（P）的掘進機的重量（W）和截割頭直徑（冠心病）是用來作為正?；膮?shù)。變化的ICR與UCS的基礎上，可用的欄位的性能數(shù)據(jù)，是在數(shù)字-3為所有的地質(zhì)條件和所遇到的所有類型的掘進機。一如預期，數(shù)據(jù)顯示，顯著的散射與低相關系數(shù)，不容許任何趨勢推斷之間的UCS和ICR。在離職后的數(shù)據(jù)為橫向掘進機在沉積巖，散射成為小得多，所顯示的數(shù)字-4。還有，相關系數(shù)低，排除了一個準確的表達任何關系這兩個變數(shù)。由于對ICR是成正比的P和W和成反比UCS，正常化后，由性（P/UCS），（u/UCS）和（PXW/UCS），相關性是顯著改善，顯示在數(shù)字5，第6和7。由于可見，分類和隨后的正?；?，產(chǎn)生了一些明確的趨勢，在數(shù)據(jù)中。但關系仍然是不準確的不夠的。迄今為止的結果表明，這一方法的應用分類和正?；綌?shù)據(jù)庫一貫導致更準確的預報方程。目前，工作正在進行中把額外的參數(shù)（即石英內(nèi)容）到發(fā)達國家的方程，以