撬毛臺車國內(nèi)外發(fā)展概況

左立生 ，陸鋒 ，吳江

（1.安徽驚天液壓智控股份有限公司，安徽 馬鞍山 243000；2.貴州開磷礦業(yè)公司，貴州，貴陽550302）

1 引言

在隧道挖掘或地下礦山開采作業(yè)過程中，爆破后由于巖石受到各種作用力的沖擊，巖體松動，巷道頂部及兩側的毛石不穩(wěn)固,在采掘作業(yè)循環(huán)中需要及時清理不穩(wěn)固、隨時都有掉落可能的浮巖毛石，以確?，F(xiàn)場操作人員及設備的安全[1-3]。目前清理毛石的設備主要有兩種，一種是人工手持式撬毛設備。另外一種是機械化程度較高的專業(yè)撬毛設備。人工手持式撬毛設備清除毛石，是一種非常艱苦的工作,勞動強度大、效率低，而且危險性比較大，工作現(xiàn)場冒頂、碎片的飛濺、粉塵飛揚、巖石突然移動等，對操作人員的安全存在極大的隱患，并且,受到人力的限制有時浮巖清理很不徹底,留下事故隱患威脅下道作業(yè)安全。因此在地下礦山采掘作業(yè)或隧道挖掘中實現(xiàn)機械化浮巖毛石清理，替代人力，安全、高效地清除浮巖毛石具有十分重要的意義。

撬毛臺車是一款隧道開挖及采礦作業(yè)中，用于清除作業(yè)現(xiàn)場的頂板及兩幫破碎的、不穩(wěn)固的浮石的機械化設備[4,5]。本文主要介紹了國內(nèi)外撬毛臺車的發(fā)展現(xiàn)狀，并闡述現(xiàn)有的主要機型結構特點、性能參數(shù)等，為企業(yè)和研發(fā)單位提供一定的參考價值。

2 國外撬毛臺車的發(fā)展概況

撬毛臺車最早源于國外，國外礦山在使用手持式撬毛工具的基礎上開發(fā)研制了撬毛臺車，實現(xiàn)了撬毛工作的機械化，隨著撬毛臺車的不斷完善，自動化程度不斷提高，工作靈活、適應性強以及作業(yè)效率高等特點，得到越來越多礦山企業(yè)的認可。經(jīng)過多年的發(fā)展，目前國外的主要生產(chǎn)廠商有瑞典Atlascopco公司,加拿大BTI公司、瑞典BROKK公司、法國Secoma公司，其中瑞典Atlascopco公司和加拿大BTI公司是目前居于世界領先地位的專門生產(chǎn)廠商。

2.1 Atlascopco公司撬毛臺車

Atlascopco公司生產(chǎn)的撬毛臺車主要有LC型和MC型，其結構主要由底盤、三節(jié)臂工作裝置、SB302整體式液壓碎石器、液壓系統(tǒng)以及先進的鉆機控制系統(tǒng)(RCS)組成。結實的鉸接式重型底盤，四輪驅動，適合在狹窄隧道和礦山巷道中運行，采用液壓助力轉向，全封閉濕式制動，底盤集成潤滑系統(tǒng)。大臂是為撬毛機專門設計的，具有快速、準確的定位功能，鉆機控制系統(tǒng)(RCS)使操作者更好地控制定位和沖擊作業(yè),精確度高、機動性高、生產(chǎn)率大?？深A先設定操作程序，且具有內(nèi)部故障自檢功能。通過FOPS認證的駕駛室，具有單座椅設計、375毫米駕駛室垂直升起功能、15度駕駛室傾斜功能，提高了安全性、增大了視野，符合人機工程學設計。整機技術性能最先進，價格也最昂貴，外形如圖1所示。

2.2 BTI公司撬毛臺車

圖1 Atlas copco撬毛臺車

表1 Atlas copco MC型撬毛臺車具體參數(shù)

BTI公司的撬毛臺車分為 QS、VPS、RMS 和HFS四個系列，每個系列可以根據(jù)礦山需要以及客戶要求配備不同型號的液壓破碎錘以及相匹配的液壓系統(tǒng)。

BTI公司生產(chǎn)的QS系列撬毛臺車采用伸縮臂結構 （工作臂可360度旋轉、伸縮和上下俯仰），配套小型高頻錘，最大高度達13.7m,外型尺寸為 13300×4100×4300mm，柴油機功率 132 kW,總重量約為45 t。采用輪式挖掘機底盤，全液壓傳動方式，柴油驅動，適用大巷道撬毛作業(yè)，但未配備液壓支腿，如圖2所示。

RMS系列撬毛臺車是BTI公司專門設計用于安全、高效的井下撬毛作業(yè)，該設備在處理多種不同工況時具有很大的適應性，采用柴油機驅動，功率 85 kW(Deutz），最大工作高度 8.5 m,總重量約為20700 kg，實體尺寸為10300×2100×2600mm。配備的可折疊式工作臂具有高剛性和抗扭強度，更適合在井下狹窄空間作業(yè)，如圖3所示。

2.3 BROKK公司

圖2 BTIQS系列撬毛臺車

圖3 BTIRMS系列撬毛臺車

表2 BTI公司RMS-18型撬毛臺車具體參數(shù)

BROKK公司生產(chǎn)的拆除機器人也具備撬毛功能，如圖4所示的為BROKK 400電動拆除機器人，該機采用ABB電機驅動，輸出功率為30 kW，最大工作高度為7.2 m,總重量約為4800 kg，采用三節(jié)臂結構，遙控作業(yè)模式，液壓系統(tǒng)采用負載反饋控制方式，效率高且工作臂柔性好，該設備不以撬毛為主要功能，且履帶式行走，井下適應性不好，表3為BROKK 400拆除機器人主要參數(shù)。

3 國內(nèi)撬毛臺車的發(fā)展概況

圖4 BROKK400拆除機器人

隨著國內(nèi)礦山企業(yè)安全意識的加強，機械化水平不斷提高以及人工成本的上升，采用機械化設備代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工作業(yè)是礦山企業(yè)機械化開采的趨勢，井下撬毛臺車近幾年在國內(nèi)開始推廣應用，存在一定的市場需求，市場前景廣闊。近幾年湖北天騰、宣化華泰、煙臺興業(yè)、安徽驚天液壓等幾家公司在撬毛臺車的開發(fā)研制上取得了一定的成果，均采用不同的底盤系統(tǒng)研制出樣機，并進行了推廣應用。

表3 BROKK400拆除機器人主要參數(shù)

3.1 湖北天騰撬毛臺車

湖北天騰重型機械公司生產(chǎn)的撬毛臺車，整車長度8209 mm，寬度1900 mm，高度2700 mm。最大工作高度9 m，整機重量9噸。工作臂靈活性較好，但液壓系統(tǒng)采用齒輪泵，效率低，整機如圖5所示，主要參數(shù)如表4所示。

3.2 煙臺興業(yè)撬毛臺車

煙臺興業(yè)機械股份有限公司生產(chǎn)的撬毛臺車通過對2 m3柴驅鏟運機底盤進行改造，整車長度 8455 mm，寬度 1650 mm，高度 2200 mm，采用美國DANA變矩器和動力換擋變速箱，前驅動橋采用美國NO-SPIN防滑差速器，為減少故障率，后橋擺動采用雙支撐擺動架，四只支腳油缸可單獨控制，易于在不同工況地面工作。全液控，操控手柄多，工作臂自由度少，如圖6所示。

表4 湖北天騰TTQ45XⅡ撬毛臺車主要參數(shù)

3.3 宣化華泰撬毛臺車

圖5 湖北天騰撬毛臺車

圖6 煙臺興業(yè)撬毛臺車圖

張家口宣化華泰礦冶機械公司生產(chǎn)的HT62型全液壓撬毛臺車主要采用鑿巖臺車底盤進行改造。該車工作臂為折疊式并配備旋轉油缸驅動的液壓錘，可對工作面、頂板、側幫及底板進行全方位作業(yè)，同時該車液壓系統(tǒng)采用比例先導操縱，因而具有操縱靈活、動作平穩(wěn)等特點。該車采用模塊化設計，結構緊湊、重心低、工作穩(wěn)定、移動性能好、轉彎半徑小，采用該設備可大幅提高撬毛作業(yè)效率及安全性，如圖5所示，具體參數(shù)如表6所示。

3.4 驚天公司撬毛臺車

安徽驚天液壓智控股份有限公司生產(chǎn)的GTQM-120型撬毛臺車，專門設計具有快速、準確的定位功能的6個自由度冗余機械臂結構，有效提高操作靈活性和現(xiàn)場適應性；采用負載反饋式液壓系統(tǒng)，實現(xiàn)工作臂柔性高效作業(yè)，集工作制動、停車制動、緊急制動于一體，彈簧制動、液壓釋放，制動性能安全可靠；采用柴油驅動與電動雙系統(tǒng)，高效節(jié)能；工作機構具有遙控作業(yè)功

能，自動化水平較高；配旋轉座椅，有效解決作業(yè)舒適性及作業(yè)視野問題。

圖7 宣化華泰撬毛臺車

圖8 驚天公司撬毛臺車

表6 宣化華泰HT62型全液壓撬毛臺車主要參數(shù)

表7 驚天公司GTQM-120型撬毛臺車主要參數(shù)

4 結束語

國外的撬毛臺車已經(jīng)形成規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化、智能化，技術先進，性能可靠，國內(nèi)撬毛臺車的研制起步較晚，還處在初級階段，與國際先進水平相比仍然存在較大差距，但具備一定的研究基礎，并形成了小批量生產(chǎn)。本文對比介紹了國內(nèi)外撬毛臺車的發(fā)展現(xiàn)狀，并闡述了現(xiàn)有的主要機型結構特點、性能參數(shù)等,為礦山企業(yè)和研發(fā)單位提供一定的參考價值。

[1]高秀華，孔德文，宋淑蓮．巖石節(jié)理與撬毛方法[J]．吉林工業(yè)大學學報，1994，(3)：120-123．

[2]郭樹林，金家瑞，孫立明.地下金屬礦山采礦技術發(fā)展及研究方向[J]．黃金，2003，(1)：17-21．

[3]趙昱東.地下無軌礦山輔助設備(車輛)綜述(續(xù))[J].礦業(yè)快報，2007，3：14-17.

[4]趙昱東.井下礦山浮巖清理和撬毛臺車的進展[J].有色設備，1998,5：1-3.

[5]滑川正朗,藤井廣太郎,木村信彥.撬毛臺車的研制[J].國外金屬礦山，1993，1：72-76.