撬毛車專用液壓破碎錘的思考與建議

劉福康

1 撬毛車專用液壓破碎錘有廣闊的市場

井下礦山采掘生產過程中，對于堅固程度在中等堅固（f=5～6）及以上的巖石，鉆爆法在很長一段時間內仍然是主流。爆破后形成的爆堆是生產所需，而爆破后依附于工作面頂板和側幫上松動的、不穩定的毛（浮）石是采掘生產過程中的主要危險源之一。據統計，因松動的毛石冒落引發的事故占礦山事故數的一半之多。因此，爆破后必須對松動的、不穩定的毛石進行徹底有效地清除，避免其在以后的工序中傷及人員和設備。

在采掘生產中，清除松動不穩定毛石的工作稱為撬毛。撬毛的方法有人工撬毛和機械撬毛兩種。人工撬毛是工人持鋼釬清除松動不穩定的毛石。這是一項工作環境惡劣危險、體力勞動繁重的工作。為保障井下礦山安全，必須采用機械化撬毛方法，將工人從危險環境中解放出來。替代人工撬毛的機械化設備叫撬毛車。

目前，以小型液壓破碎錘為撬毛機具的撬毛車（下稱撬毛車）是機械化撬毛設備的主流，并得到了國家安監總局的明令推廣。隨著以人為本意識的增強，井下礦山企業使用撬毛車的主動性、積極性在不斷提高，撬毛車將成為礦山企業的必然選擇。我國擁有十多萬座井下礦山，目前使用撬毛車的礦山充其量不超過500 座。一臺撬毛車必配備一臺專用液壓破碎錘。所以說，撬毛車專用液壓破碎錘有廣闊的市場，即使只是潛在市場。

2 撬毛車對液壓破碎錘的要求

為便于說明撬毛車對液壓破碎錘的要求，特將井下破碎車同撬毛車放在一起進行比較。

撬毛車和井下破碎車的核心部件都是液壓破碎錘。其根本區別在于對液壓破碎錘性能參數選擇不同，特別是沖擊能參數選擇的不同。撬毛車選用液壓破碎錘的沖擊能參數不能過大，超過一定值就不再是撬毛車，而成為井下破碎車。井下破碎車選用液壓破碎錘沖擊能不能過小，否則就失去了破碎功能。撬毛車和井下破碎車選用液壓破碎錘沖擊能的限值就是它們工作場所巖石破裂的閾值[1]。撬毛車選用液壓破碎錘沖擊能的最大值為工作場所巖石破裂的能量閾值；井下破碎車選用液壓破碎錘沖擊能的最小值是巖石破裂的能量閾值。由此可見，在同一工作場所巖石破裂的能量閾值是撬毛車和井下破碎車選用液壓破碎錘沖擊能參數的分水嶺。除此之外，撬毛車和井下破碎車對液壓破碎錘還有以下不同要求：

（1）沖擊頻率的要求不同

撬毛車配用的液壓破碎錘沖擊頻率要高，其沖擊頻率一般在40～50 Hz，為縮短撬毛作業時間創造條件，而井下破碎車對液壓破碎錘選擇重視的是沖擊能。只要沖擊能滿足其中半理論半經驗公式的要求即可。

（2）使用釬具類型不同

撬毛車選用的釬具為沖擊振動型的鈍形釬桿，絕不能使用具有沖擊、鑿透或沖擊、剪切的楔子形、角錐形、棱錐形釬桿；井下破碎車恰恰相反，具有沖擊、穿透或沖擊、剪切的楔子形、角錐形、棱錐均可選用，而不能選用鈍形釬桿。

（3）釬桿和導向套的密封要求不同

井下破碎車配用液壓破碎錘工作姿態一般朝下，因此釬桿和導向套之間無需設置專門密封。而撬毛車配用液壓破碎錘工作姿態一般朝上，釬桿和導向套之間極易進入灰塵，因此釬桿和導向套之間必須設置有效的密封。

（4）撬毛車用液壓破碎錘應有噴水裝置，噴水壓力一般在10 MPa 以上，并確保噴嘴噴出水霧，以利清除工作面頂板灰塵，便于尋找不穩定毛石的敲擊點，同時在擊落毛石時可以降塵，改善工作環境。

3 市場提供的液壓破碎錘不能滿足撬毛車的要求

目前市場上提供的液壓破碎錘都是為破碎而設計，沒有專為撬毛車而設計的液壓破碎錘，國內外產品一概如此。即使沖擊頻率較高的小型液壓破碎錘，國外產品沖擊頻率為10～20 Hz，個別達到29 Hz，國內產品沖擊頻率為7.5～20 Hz，距40～50 Hz 相距甚遠。在這種情況下，撬毛車只有選用破碎用液壓破碎錘，將就著使用。將就著使用并不代表撬毛車不需要專用液壓破碎錘，因此研制撬毛車專用液壓破碎錘十分必要。

4 研制撬毛車專用液壓破碎錘的可能性

液壓鑿巖機和液壓破碎錘是現代巖石工程中使用最廣泛的新一代鑿巖、破巖設備。二者最核心的工作部分相同，為液壓沖擊器。液壓破碎錘的研究理論、方法和計算公式等，在液壓鑿巖機上使用仍然有效[2]。對于國內生產液壓破碎錘的眾多廠商而言，研制沖擊頻率為40～50 Hz的小型液壓破碎錘不是難事。對于未涉足液壓破碎錘的國內液壓鑿巖機生產廠商來說，他們既然生產出了沖擊頻率為40～50 Hz、60 Hz 甚至高達68 Hz的液壓鑿巖機，而且這些鑿巖機的沖擊能參數多為300 J、350 J、400 J 和560 J，適合撬毛車沖擊能參數的要求。那么這些廠商研制出沖擊頻率為40～50 Hz、沖擊能符合專用液壓破碎錘要求的200 J、300 J、450 J、700 J的小型液壓破碎錘亦非難事。

5 結語

為改善現有撬毛車（包括國產撬毛車和進口撬毛車）的使用性能，提高其使用效率，建議研制撬毛車專用液壓破碎錘。為整體提高我國生產撬毛車的水平并引領世界撬毛車的制造水平，建議相關標準化技術委員會在制訂撬毛車標準時，將撬毛車專用液壓破碎錘的沖擊頻率為40～50Hz和外部結構等技術要求列入其中。