岩石掘进机是一种用于在岩石地层中进行隧道挖掘等作业的机械设备。以下是关于岩石掘进机的详细介绍： 一、工作原理 1. 破岩方式    - 滚压破岩：利用刀具在旋转过程中对岩石施加压力，使岩石产生破碎。刀具在与岩石接触时，通过滚动力和挤压力使岩石表面的应力超过其强度极限，从而导致岩石破碎。    - 铣削破岩：通过高速旋转的铣刀盘对岩石进行切削。铣刀盘上的刀具在旋转过程中像铣刀一样切削岩石，将岩石一层层地铣削下来。这种破岩方式适用于不同硬度的岩石，并且能够实现较为精确的掘进轮廓控制。 2. 推进方式    - 岩石掘进机通过液压系统或电动系统提供推进力，推动刀盘和机身向前移动。在推进过程中，刀具不断地破岩，同时将破碎的岩石通过输送装置运出隧道。 二、主要结构组成 1. 刀盘    - 刀盘是岩石掘进机的核心部件之一，它上面安装了各种类型的刀具。刀盘的形状和结构设计根据不同的掘进要求和岩石特性进行优化。例如，对于硬岩掘进，刀盘的刀具布置更加密集，以提高破岩效率。    - 刀盘的驱动方式通常有液压驱动和电动驱动两种。液压驱动具有调速范围广、过载保护能力强等优点；电动驱动则具有效率高、维护方便等特点。 2. 刀具    - 滚刀：滚刀是用于滚压破岩的主要刀具，它的形状和尺寸根据岩石的硬度和掘进直径进行选择。滚刀的刀圈通常采用高强度耐磨材料制成，如合金钢等。    - 铣刀：铣刀用于铣削破岩，其刀刃形状和角度经过特殊设计，以提高切削效率和刀具的使用寿命。铣刀的材质也需要具备高硬度和耐磨性。 3. 护盾    - 护盾的主要作用是保护掘进机机身和操作人员的安全。护盾通常由前护盾、中护盾和后护盾组成，它们之间通过铰接连接，以适应隧道的曲线掘进。    - 护盾的设计要考虑到岩石的压力和掘进机的推进力，确保在掘进过程中护盾能够稳定地支撑周围的岩石，防止坍塌事故的发生。 4. 驱动系统    - 驱动系统包括刀盘驱动和掘进机推进驱动。刀盘驱动系统提供刀盘旋转所需的动力，其功率大小取决于掘进机的规格和破岩要求。推进驱动系统则为掘进机的前进提供动力，通常采用液压油缸或电动马达驱动。 5. 输送系统    - 输送系统负责将破碎的岩石从掘进机前端运送到隧道外。输送系统主要包括刮板输送机和胶带输送机。刮板输送机将岩石从刀盘下方收集并输送到胶带输送机上，胶带输送机再将岩石运出隧道。 6. 控制系统    - 控制系统是岩石掘进机的大脑，它负责对掘进机的各个部分进行协调控制。控制系统包括操作控制台、传感器、控制器等部分。操作人员通过操作控制台向掘进机发送操作指令，传感器实时监测掘进机的运行状态和参数，控制器根据这些信息对掘进机进行自动控制和调整。 三、分类 1. 敞开式岩石掘进机    - 敞开式岩石掘进机没有护盾或者护盾较短，主要适用于地质条件较好、岩石稳定性较高的隧道掘进。在掘进过程中，操作人员可以直接观察到岩石的情况，便于及时进行支护作业。    - 这种掘进机的优点是灵活性高，能够适应不同形状和尺寸的隧道掘进。缺点是对操作人员的安全保障相对较弱，在不良地质条件下需要加强支护措施。 2. 护盾式岩石掘进机    - 护盾式岩石掘进机配备了完整的护盾系统，能够在掘进过程中为操作人员提供更好的安全防护。根据护盾的结构和功能，又可以分为单护盾、双护盾和三护盾掘进机。    - 单护盾掘进机的护盾主要用于支撑隧道顶部的岩石，适用于软弱破碎地层的掘进。双护盾掘进机的前护盾和后护盾分别承担破岩和支护的功能，能够在复杂地质条件下实现快速掘进。三护盾掘进机则在双护盾的基础上进一步优化了护盾的结构和功能，提高了掘进效率和安全性。 四、应用领域 1. 交通隧道建设    - 在铁路、公路等交通隧道的建设中，岩石掘进机发挥了重要作用。它可以快速、高效地挖掘隧道，减少施工时间和成本。例如，在一些山区铁路隧道的建设中，岩石掘进机能够克服复杂的地质条件，提高隧道的建设速度。    - 对于长距离、大直径的交通隧道，岩石掘进机的优势更加明显。它可以实现连续掘进，减少中间施工环节，提高隧道的整体质量。 2. 水利水电工程    - 在水利水电工程中，如引水隧道、地下厂房等的施工中，岩石掘进机被广泛应用。它可以在坚硬的岩石中挖掘出高精度的隧道，满足水利水电工程对隧道结构和尺寸的严格要求。    - 例如，在一些大型水电站的建设中，需要挖掘大量的地下洞室和隧道，岩石掘进机能够高效地完成这些施工任务，确保工程的进度和质量。 3. 矿山开采    - 在矿山开采中，岩石掘进机用于开拓矿山巷道和运输通道。它可以在岩石硬度较高的矿山中进行快速掘进，提高矿山的生产效率。    - 与传统的爆破法相比，岩石掘进机在矿山开采中具有更高的安全性和环保性。它可以减少爆破对矿山周围环境的影响，降低粉尘和噪音污染。