掘进机是煤矿巷道掘进的主要设备，国内现有的掘进机主要依靠截齿截割，当煤岩硬度较大时，截割头振动剧烈，大大缩短了截齿的使用寿命。为了改善截割头的振动情况，在截割头上引入高压水射流辅助截齿截割，并对高压水射流掘进机截割头关键环节进行具体设计。研究发现，截割头上高压水射流配置方式包括四种：前置式、后置式、中心式和侧置式，其中应优先选择前置式，当水压达到40MPa时，截割头上一般可布置（5-15）个喷嘴，且优先布置在工作环境比较恶劣的球面与锥面的过渡位置。进行高压水射流掘进机截割头截割实验，研究表明所设计的截割头能有效降低截割头振动，当水压达到40MPa时，振幅平均值降低45．6％，且振动更加平稳。

通过研究掘进机截割主轴加工对氮化后变形的工艺方法,获得机加工过程对氮化后变形影响的因素,以及现场加工对减少氮化后变形的应用技术,同时,提高了截割主轴加工精度。文中着重研究了截割主轴机加工对氮化后变形的形式、产生的原因,并提出了改进的工艺方法。

为模拟掘进机的掘进过程，设计开发全断面掘进机综合试验台，其中用于模拟地质环境的模拟系统由土箱、加载系统和密封部分组成。介绍加载系统的设计思路、主要功能特点和参数。为实现加载系统压力实时可调以模拟不同地下深度的水土压力，同时兼顾加载过程中系统的稳定性和快速性，采用液压加载。利用AMESim软件对压力控制油路进行仿真，比较加载过程中不同压力控制方式的性能差别和特点，分析液压缸加载的控制原理，决定选择比例溢流阀压力控制方式。完成分区控制的液压加载系统的整体设计和元件选型，以及液压泵站的三维集成设计。

为改善TBM法施工中支护速度相对较慢的现状，提出了基于液压支柱的巷道临时支护方案。建立的临时支架力法计算力学模型，可实现钢拱架与液压支柱的选型设计。编制了可视化软件，能用于对支架参数的快速优化选择。用ANSYS软件对支架结构进行了位移分析。最后，以开磷集团悬臂式掘进机为工程实例，选择使用了DWQ25型单体液压支柱与11号工字钢配合使用的临时支护方式，研究表明，该支架支护不但能保证掘进机高效快速掘进，而且能有效控制岩层位移和保证作业安全。

采用位移传感器和单片机处理的控制系统，解决了主顶系统16个液压油缸同步伸缩技术。经实际使用，收到良好的效果。

针对盾构掘进机模拟试验台的设计要求采用电液比例控制技术设计制造了盾构掘进机液压系统包括推进液压系统螺旋输送机液压系统以及刀盘驱动液压系统.最后对其进行了试验分析.试验结果表明所设计的液压系统可以满足盾构掘进机在各地层中模拟掘进的要求.通过实时调节控制推进速度、螺旋输送机转速以及刀盘转速可以控制正面土压力在设定范围内从而有效减少地表变形.

简要介绍了盾构掘进机及其发展趋势。就液压技术在盾构驱动及控制上的应用提出了可能的途径，如：变转速泵控马达、负载敏感等技术的应用，不仅在节能的同时可望解决长期困扰盾构施工的发热问题。

本文介绍了四种掘进机械的液压系统，提出了掘进机械液压系统的发展方向。

该文介绍了双护盾掘进机推进系统的工作原理，在AMESim环境下建立了液压系统的模型，根据实际情况对相关参数进行了优化设计，考虑到系统的时变非线性以及复杂工况的影响，采用了基于RBF神经网络自整定PID控制算法，在MATLAB下编写了相应的S函数，通过AMESim／Sinulink与AMESim进行联合仿真分析。仿真结果表明，与常规PID控制相比，该控制器易于实现PID参数的自整定，能明显改善系统的鲁棒性和适应能力。

利用SolidWorks Animator动画制作模块对掘进机截割机构运动过程进行动画制作通过分析动画确认掘进机升降油缸阀块与叉形架肋板不产生干涉为其他机械结构进行运动干涉检查提供了快速可靠的方法。