地下采礦鑿巖機(jī)械的分類和應(yīng)用

摘 要：在地下施工中，鑿巖機(jī)械發(fā)揮著越來越大的作用。文章主要是對(duì)地下采礦鑿巖機(jī)械的分類和應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析。

關(guān)鍵詞：采礦 鑿巖 設(shè)備

中圖分類號(hào)：TD23 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）04（a）-00-01

鑿巖機(jī)械包括鑿巖機(jī)、鑿巖臺(tái)車、鉆機(jī)以及輔助鑿巖設(shè)備等。是指在礦山作業(yè)中，用于鉆鑿巖孔的機(jī)械。在地下施工中，鑿巖機(jī)械發(fā)揮著越來越大的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，鑿巖機(jī)械得到了很大發(fā)展。但是相對(duì)于國(guó)外來說，我國(guó)的采礦鑿巖機(jī)械的發(fā)展還是很不理想的。

1 我國(guó)礦山鑿巖設(shè)備使用現(xiàn)狀

在我國(guó)礦山開采設(shè)備的研究方面。目前我國(guó)礦山生產(chǎn)使用的設(shè)備很多都是粗放型的。有些是模仿測(cè)繪國(guó)外產(chǎn)品，未掌握核心技術(shù)。以中南大學(xué)、北京科技大學(xué)等為主的高校及相關(guān)科研院所對(duì)鑿巖機(jī)械的發(fā)展提供了技術(shù)上的支持。中南大學(xué)在純國(guó)產(chǎn)化液壓鑿巖設(shè)備研制中成果比較突出。CGJ2Y 鉆車、KZL120 型露天液壓鉆車、YYG250 重 型 液 壓 鑿 巖 機(jī)、CGJS-2YB 鐵路隧道半斷面鉆車都是由中南大學(xué)研制的。這些成果在機(jī)構(gòu)上有創(chuàng)新，而且形成了有特色的理論研究和設(shè)計(jì)方法。湖南山河智能機(jī)械股份有限公司與中南大學(xué)智能機(jī)械研究所立項(xiàng)開發(fā) SWDA165 高性能一體化液壓潛孔鉆機(jī)，填補(bǔ)我國(guó)空白，產(chǎn)品性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。我國(guó)幾家鑿巖機(jī)械制造企業(yè)為我國(guó)鉆鑿設(shè)備發(fā)展做出了一定的努力。但這些相對(duì)于國(guó)外的鑿巖機(jī)械的發(fā)展還是有很大的差距的。我國(guó)鑿巖設(shè)備產(chǎn)品與進(jìn)口產(chǎn)品相比還存在熱平衡、油溫過高、可靠性等問題。在使用保養(yǎng)與維護(hù)意識(shí)等方面也需要提高。但是進(jìn)口設(shè)備產(chǎn)品價(jià)格昂貴，備品、備件供貨周期長(zhǎng)。總之，我國(guó)鑿巖設(shè)備隨著設(shè)計(jì)的進(jìn)一步完善，加上精益制造，市場(chǎng)前景還是很好的。在我國(guó)礦山鑿巖設(shè)備的使用方面，礦山鑿巖設(shè)備的使用情況并不理想。大部分礦山規(guī)模小，開采機(jī)械化水平低，設(shè)備技術(shù)水平落后，生產(chǎn)效率低，安全性差。一些中小型礦山因經(jīng)濟(jì)條件的制約，仍然使用很多年以前的陳舊設(shè)備，效率低、能耗高、可靠性差、環(huán)境污染嚴(yán)重。另外，仍有很多小礦山還在采用人工打手風(fēng)鎬鉆孔的作業(yè)方式。這種方式噪音高、污染環(huán)境；鉆孔直徑小、深度淺，作業(yè)效率低。對(duì)于操作人員的傷害也是非常大的。他們經(jīng)常日曬雨淋，易得白指病；由于操作過程中粉塵大，易得矽肺??；噪音的污染還可以損傷操作人員的聽力。鑒于以上原因，有些地方也已明令禁止這種工作方式。只有少數(shù)資源條件較好、經(jīng)濟(jì)實(shí)力雄厚的國(guó)家重點(diǎn)礦山，引進(jìn)了很多的國(guó)外的先進(jìn)設(shè)備。

2 地下采礦鑿巖機(jī)械的分類

鑿巖機(jī)械根據(jù)應(yīng)用的動(dòng)力可以分為氣動(dòng)（風(fēng)動(dòng)）、液壓、電動(dòng)、內(nèi)燃、水壓。按行走方式分為軌輪式、履帶式和輪胎式。按用途分為掘進(jìn)鑿巖臺(tái)車（鉆車）和采礦鑿巖臺(tái)車。按輔助設(shè)備可以分為支腿式、鉆架式、臺(tái)車式。鑿巖機(jī)械型號(hào)應(yīng)該表示出每種產(chǎn)品的名稱、結(jié)構(gòu)形式、用途和主要規(guī)格。一般由類、組、型代號(hào)與主要參數(shù)代號(hào)兩部分組成，是按類、組、型分類原則編制的。鑿巖機(jī)械的型號(hào)如需增添特性代號(hào)時(shí)，代號(hào)置于類、組、型代號(hào)與主要參數(shù)代號(hào)之間。第一，氣動(dòng)鑿巖機(jī)。氣動(dòng)鑿巖機(jī)是用壓氣驅(qū)動(dòng)，以沖擊為主，問歇回轉(zhuǎn)或連續(xù)回轉(zhuǎn)的一種小直徑的鑿巖設(shè)備。氣動(dòng)鑿巖機(jī)在鐵路、公路、水電建設(shè)和國(guó)防施工中是不可缺少的重要施工機(jī)具。按照支撐方式可以分為手持式鑿巖機(jī)、氣腿式鑿巖機(jī)、上向式（伸縮式）鑿巖機(jī)、導(dǎo)軌式鑿巖機(jī)。第二，液壓鑿巖機(jī)。按其配油方式可分為有閥型和無閥型。液壓鑿巖機(jī)主要由沖擊機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)釬機(jī)構(gòu)、釬尾反彈吸收裝置和機(jī)頭部分組成。第三，掘進(jìn)鑿巖臺(tái)車。掘進(jìn)鉆車主要用于地下礦山巷道、鐵路與公路隧道、水工涵洞等地下掘進(jìn)工程。掘進(jìn)鑿巖臺(tái)車的機(jī)構(gòu)主要包括推進(jìn)器、鉆臂、操作臺(tái)、動(dòng)力系統(tǒng)和行走底盤。第四，采礦臺(tái)車。是為回采落礦而進(jìn)行鉆鑿炮孔的設(shè)備，也稱鉆車。鉆車的基本動(dòng)作有鉆車的行走、炮孔的定位和方向、推進(jìn)器的補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)、鑿巖機(jī)的推進(jìn)、鑿巖鉆孔。除了以上五種基本運(yùn)動(dòng)外，尚有鉆車的調(diào)水平、穩(wěn)車、接卸鉆桿、夾持鉆桿、集塵等輔助動(dòng)作。鉆車必須要具備的機(jī)構(gòu)有底盤、工作機(jī)構(gòu)、鑿巖機(jī)與鉆具。第五，潛孔鉆機(jī)。潛孔鉆機(jī)分露天和地下兩大類。露天潛孔鉆機(jī)分輕型、中型和重型。潛孔鉆機(jī)將沖擊機(jī)構(gòu)（沖擊器）獨(dú)立出來，潛入孔底，鉆頭直接安裝在沖擊器上，不用通過鉆桿傳遞沖擊能，因而減少了沖擊能的損失。

3 地下采礦鑿巖機(jī)械的應(yīng)用和發(fā)展

國(guó)外潛孔鑿巖始于1932年，首先使用于地下礦山鉆鑿深孔。到20世紀(jì)70年代，潛孔鉆機(jī)廣泛用于采礦、采石、水電、交通、斟探、錨固等施工作業(yè)。液壓鑿巖機(jī)械問世以來，高效率鑿巖機(jī)械進(jìn)入了快速發(fā)展階段。在經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較好的國(guó)家，礦山都已大量采用液壓鑿巖機(jī)械。由于受到技術(shù)條件的限制這在我國(guó)尚未普及。1980年長(zhǎng)沙礦冶研究院、株洲東方工具廠、湘東鎢礦合作完成了我國(guó)第一臺(tái)用于生產(chǎn)的液壓鑿巖機(jī)，并通過了鑒定。我國(guó)礦山采用的中深孔鑿巖設(shè)備主要是氣動(dòng)鑿巖設(shè)備。近年來，少數(shù)大型地下礦山引進(jìn)了國(guó)外全液壓采礦鉆車。該機(jī)鉆孔效率高、作業(yè)條件好。但是它系統(tǒng)復(fù)雜、價(jià)格昂貴、維修保養(yǎng)困難、作業(yè)空間大，難以在我國(guó)廣泛推廣應(yīng)用。借鑒國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)一種起點(diǎn)高、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、鉆孔能力強(qiáng)、自動(dòng)化程度高、符合我國(guó)國(guó)情的新型高效鑿巖設(shè)備對(duì)于我國(guó)地下礦山的開采有著重要的意義。目前，國(guó)內(nèi)還沒有這類型的產(chǎn)品。長(zhǎng)沙礦冶研究院研制開發(fā)的氣液聯(lián)動(dòng)采礦鉆車與國(guó)外全液壓鉆車比，可達(dá)其技術(shù)生產(chǎn)率的80%以上，鉆進(jìn)速度快（為其二倍），且具有較高的自動(dòng)化水平，便于推廣應(yīng)用。隨著液壓控制和電子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，鑿巖循環(huán)已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。這種全自動(dòng)臺(tái)車被稱為鑿巖機(jī)器人。主要用于隧道的開挖，故又稱為隧道鑿巖機(jī)器人。瑞典盧基公司1997采用Atlas Copco公司Si m469s型鑿巖機(jī)器人，用一根光纜與控制中心相連，指令可從控制中心發(fā)往生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。實(shí)現(xiàn)平均鑿巖速度300 m/d，平均無故障運(yùn)行104 h。另外，鑿巖機(jī)械的發(fā)展趨向于環(huán)?；＝档鸵簤鸿弾r機(jī)械的噪聲，對(duì)液壓鑿巖機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造，設(shè)計(jì)研制全隔音駕駛室，并在遠(yuǎn)距離有線無線控制方面進(jìn)行努力。

4 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)的采礦鑿巖機(jī)械的發(fā)展并不理想，與國(guó)外的發(fā)展存在一定的差距。我們應(yīng)致力于鑿巖機(jī)械的研究，努力的填補(bǔ)智能型旋轉(zhuǎn)—沖擊式中深孔采礦鉆車的空白，實(shí)現(xiàn)鑿巖機(jī)械的全自動(dòng)化和環(huán)保化。

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