掘進機切割部監(jiān)控：礦業(yè)掘進作業(yè)的技術(shù)支撐
在工礦業(yè)井下掘進作業(yè)中，掘進機作為核心生產(chǎn)設(shè)備，其切割部的運行狀態(tài)直接決定掘進效率、工程質(zhì)量與作業(yè)安全。切割部承擔著巖石破碎、巷道成型的關(guān)鍵任務(wù)，長期處于高負荷、強沖擊、惡劣工況環(huán)境中，易出現(xiàn)刀具磨損、軸承損壞、過載卡滯等故障，若未能及時發(fā)現(xiàn)處置，可能引發(fā)設(shè)備停機、巷道坍塌甚至人員傷亡等嚴重后果。掘進機切割部監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，從工礦業(yè)安全生產(chǎn)與高效生產(chǎn)雙重需求出發(fā)，構(gòu)建起 “實時感知、精準預警、智能調(diào)控” 的全流程管控體系，成為礦業(yè)掘進作業(yè)的技術(shù)核心支撐。
切割部監(jiān)控系統(tǒng)的核心價值，在于對關(guān)鍵運行參數(shù)的全方位實時捕捉。系統(tǒng)通過在切割電機、減速器、截割頭、液壓系統(tǒng)等核心部件布設(shè)振動傳感器、溫度傳感器、扭矩傳感器及高清攝像頭，實現(xiàn)對設(shè)備運行狀態(tài)的多維監(jiān)測：實時采集切割電機電流電壓、截割頭轉(zhuǎn)速扭矩、軸承溫度、液壓系統(tǒng)壓力等數(shù)據(jù)，同步記錄巷道切割成型效果、刀具磨損程度等視覺信息。借助工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，數(shù)據(jù)實時傳輸至地面控制中心，通過算法模型對數(shù)據(jù)進行分析處理，精準識別異常波動 —— 如電機電流驟增可能預示截割頭卡滯，軸承溫度持續(xù)升高暗示潤滑失效，扭矩異常波動可能源于刀具磨損，讓設(shè)備潛在故障 “顯性化”，徹底改變傳統(tǒng)作業(yè)中 “憑經(jīng)驗判斷、靠人工巡檢” 的被動模式。
從工礦業(yè)安全管理角度，監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建了多層級安全防護屏障。井下掘進環(huán)境復雜，空間狹小、能見度低，人工巡檢難度大、風險高，而切割部故障往往具有突發(fā)性，易引發(fā)連鎖反應(yīng)。監(jiān)控系統(tǒng)通過設(shè)定安全閾值，實現(xiàn)故障分級預警：輕微異常時發(fā)出聲光報警，提醒現(xiàn)場操作人員調(diào)整作業(yè)參數(shù)；嚴重異常時自動觸發(fā)停機保護，切斷切割部動力源，防止故障擴大。例如，當截割頭遭遇硬巖卡滯導致負載超標時，系統(tǒng)可在 1 秒內(nèi)響應(yīng)，立即停止切割動作并鎖定設(shè)備，避免電機燒毀或截割臂斷裂引發(fā)的巷道坍塌風險。同時，系統(tǒng)支持歷史數(shù)據(jù)追溯與故障復盤，為安全隱患排查、作業(yè)流程優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐，推動礦業(yè)安全管理從 “事后處置” 向 “事前預防” 轉(zhuǎn)變。
在生產(chǎn)效率提升層面，監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)了掘進作業(yè)的精準化與智能化調(diào)控。傳統(tǒng)掘進作業(yè)中，切割參數(shù)全憑操作人員經(jīng)驗設(shè)定，易出現(xiàn)切割過度、巷道成型質(zhì)量差或效率低下等問題。監(jiān)控系統(tǒng)通過實時反饋切割負載、巖石硬度等數(shù)據(jù)，輔助操作人員優(yōu)化截割頭轉(zhuǎn)速、推進速度及切割路徑，實現(xiàn) “按需切割”—— 在軟巖區(qū)域提高掘進效率，在硬巖區(qū)域調(diào)整參數(shù)保護設(shè)備，既保證巷道成型精度，又降低設(shè)備損耗。此外，系統(tǒng)對刀具磨損、部件疲勞等狀態(tài)的精準監(jiān)測，可指導運維人員開展預防性維護，避免非計劃停機，延長設(shè)備使用壽命。
當前，隨著工礦業(yè)向智能化、綠色化轉(zhuǎn)型，掘進機切割部監(jiān)控系統(tǒng)正朝著 “AI 智能診斷、遠程協(xié)同控制、多設(shè)備聯(lián)動” 的方向升級。通過融合人工智能算法，系統(tǒng)可實現(xiàn)故障的預測性診斷，提前預判部件壽命；借助 5G 技術(shù)，支持地面人員遠程監(jiān)控與應(yīng)急操控，降低井下作業(yè)風險。未來，切割部監(jiān)控系統(tǒng)將與礦山數(shù)字化平臺深度融合，成為智慧礦山建設(shè)的關(guān)鍵一環(huán)，為工礦業(yè)實現(xiàn)安全、高效、綠色生產(chǎn)提供更強有力的技術(shù)保障。
