有關液壓鑿巖設備在礦山的應用分析

摘 要：我國鑿巖設備隨著設計的進一步完善，加上精益制造，維護和保養意識的強化，在性價比上趕超進口設備，并將完全取代進口，逐步實現批量出口，本文就液壓鑿巖設備在礦山的應用做了探討和分析。

關鍵詞：液壓；鑿巖設備；礦山

隨著液壓控制和計算機技術的發展和應用，鑿巖循環已實現自動化，為全自動化鑿巖鉆車（鑿巖機器人）的研制創造了條件。各國制造商開始研究把鑿巖技術、電子計算機技術和自動控制技術相結合，進入到計算機控制鑿巖的嶄新技術領域。鑿巖機器人具有自動開孔、自動定位與移位以及遙控操作和遠程控制等功能，不僅能完成人不能完成的作業，而且達到優于人工操作的效率和質量，因此，備受人們的青睞。先后有挪威、日本、法國、美國、英國、瑞典和芬蘭等國家的制造商競相研制和開發，并已推廣應用。

1.國內液壓鑿巖設備發展現狀

我國研制液壓鑿巖設備起步較早，于20世紀70年代初期開始研制液壓鑿巖設備。1980年9月研制成功國內第一臺YYG-80液壓鑿巖機及CGJ2Y全液壓鑿巖鉆車以來，相繼引進國外成熟技術裝備，大大促進了研制液壓鑿巖設備的發展進程。從1984年起，為加速我國有關機械制造廠生產液壓鑿巖設備，沈陽風動工具廠、南京工程機械廠、天水風動工具廠、宣化采掘機械廠和沈陽有色冶金設備總廠，分別引進液壓鑿巖機和液壓鑿巖鉆車制造技術，并已形成批量生產，產品技術性能已達到國外同類產品水平。我國液壓鑿巖設備近年得到快速發展。但因機械制造工藝液壓技術總體水平限制，雖然研制開發類型很多，但形成生產的產品較少，引進國外技術或仿制國外產品居多。

2.1液壓鑿巖設備環保化

柴油發動機采用電子控制噴油系統，可隨時調節噴油量和噴油定時，使油氣混合均勻，燃燒充分，大幅度降低NO、CO和PM等有害氣體排放，減少對環境污染；采用人機工程學設計駕駛室，具有防滾翻（EPOS）、防落石（ROPS）、隔噪音、全景視野、空調和空氣凈化等功能；液壓鑿巖機噪音小、不排油霧、無排氣噪聲，使操作人員更加安全、舒適、環保。但目前噪聲仍高于90dB（A），聲源主要集中于l一5kHz頻率段，沒有超出人耳敏感頻率范圍。目前，國外一些制造商正在采用綜合措施，用遠距離有線、無線控制鉆機作業，設計全隔音駕駛室等技術，使操作人員遠離噪音，保護耳部健康。

2.2液壓鑿巖設備高速化

隨著大功率重型液壓鑿巖機的不斷推出，其結構參數更加合理，優化設計零部件結構強度和剛度、可靠性進一步提高。性能參數隨巖石狀況自動調節技術的采用，使液壓鑿巖機效率和鉆進速度不斷提高。Atlas CopCo公司所屬的Ingersoll-Rand公司的CM580/ECM580液壓鉆機，采用Strata-Sense型鉆孔自動控制系統，能迅速響應巖層變化，使鉆孔直度、鉆具壽命、尤其是鉆進速度大幅度提高。Tamrock公司HIA000型液壓鑿巖機可鉆最大孔徑230ram、孔深30m、鉆孔速度600-700mm/min，為同級牙輪鉆機的1.6倍，能耗僅為同級牙輪鉆機的1/2。

2.3液壓鑿巖設備大型化

隨著液壓鑿巖機結構創新、技術性能完善、零部件強度、耐磨性、可靠性的提高，出現了大沖擊功的重型液壓鑿巖機和大型鉆車。管式鉆桿使液壓鑿巖設備進入大孔徑鉆孔領域，進一步提高了鉆孔效率，降低了鉆孔成本。大孔徑液壓鉆機，實現了斜孔鉆進，提高爆破效率，使礦巖破碎質量好，易于裝運。近年推出的Cop3038液壓鑿巖機，按新的高頻率技術設計，沖擊功率30kW，其沖擊能與Cop1838ME相同，由于沖擊頻率高達102Hz，鉆孔速度比Cop 1838ME提高l倍，而機重比Cop1838ME小；Cop4050液壓鑿巖機沖擊功率40kW，用于深孔鑿巖，可根據巖石條件調節沖擊能。獲得良好的鉆孔質量和較高的生產率。最大鉆孔宜徑可達165mm。為解決隧道大斷面鉆孔，日本古河礦業公司產出一臺9個鉆臂的大型液壓鉆車，采用HDl00及HD200型液壓鑿巖機，在掌子面上9個臂同時工作，加快了施工速度。我國大瑤山鐵路隧道斷面85m2，采用日本三井造船艾姆科公司開發的7個鉆臂軌輪行走龍門式大型鉆車，安裝德國RPH400型液壓鑿巖機，鉆孔深度3.5m。

2.4液壓鑿巖設備高精化

近年國外一些制造商經過多年研究，取得了顯著效果。Sandvik公司研制的復合釬具組，將大管回轉與釬頭沖擊分開，使鑿巖機所產生的沖擊能最大限度地傳給巖石。它由外套管和內部釬桿組成，在每節釬桿首尾處通過反沖緩沖器始終保持接觸，且對位準確，釬桿裝在套管中能夠確保同心度，釬桿只傳遞沖擊力，提供推進力；套管相當于鉆桿，將回轉運動傳遞到釬頭上，并作為釬具組直線導軌，有助于提高釬具組直度，保持較高的炮孔精度；綜合鑿巖設備，包括ROC942型鑿巖鉆車、Cop4050型液壓鑿巖機和CopROD釬具組。鑿巖機釬尾套用夾釬器和錘砧把鑿巖機沖擊能傳遞給釬桿，又將沖洗壓氣引入釬具組。在Cop4050鑿巖機內設有反沖緩沖裝置，可延長釬桿壽命。CopROD釬具組是由旋轉的外套管和內部耦合釬桿組成，釬桿由軸瓦導向，釬桿與外套管的環狀空間保證吹洗壓氣進入，實際用套管傳遞扭矩，耦合釬桿傳遞沖擊力。外套管使炮孔保持平直，實現高精度鑿巖，24m深炮孔，炮孔偏斜在0.50以內。最近生產的ROC L8型鉆機采用雙扶釬器保證鉆孔垂直度，還用噴水護壁系統提高巖孔穩定性，保證提高成孔率。

3.結束語

從設計上重視產品的人性化與使用的安全性。進口鉆機較為人性化設計，在操作舒適性、安全性方面較為周到。具有多種輔助機構使操作方便。勞動強度低。所有產品都設計有急停拉線與控制傳感器。能及時防止事故的發生及事故的擴大，防止人員的損傷及機器的損壞：并在機器上設計了各種安全使用標識。

參考文獻：

[1]蔣海華， SWDW165型航道潛孔鉆機[J]，工程機械，2013

[2]陳欠根，液壓破碎技術在礦山中的應用[J]，鑿巖機械，2014