新型一體化液壓潛孔鉆機對我國露天鉆機發(fā)展的啟示

郭旭升

摘 要：露天開采的第一道工序就是穿孔作業(yè)，其目的是為爆破工作提供裝炸藥的孔穴。潛孔鉆機以其特有的鑿巖（鉆孔）特點在露天礦山開采中得到了廣泛的應(yīng)用。在整個開采過程中，穿孔質(zhì)量的好壞，直接影響爆破成本及安全性。孔鉆機以其特有的鑿孔特點占據(jù)了很大一塊市場。在分析國外先進潛孔鉆機的基礎(chǔ)上，對比國內(nèi)潛孔鉆機露天鑿巖設(shè)備的應(yīng)用現(xiàn)狀、發(fā)展現(xiàn)狀進行了分析，提出了目前我國潛孔鉆機的發(fā)展思路、市場預(yù)測以及幾點發(fā)展建議。

關(guān)鍵詞：新型一體化液壓潛孔鉆機 露天鉆機 發(fā)展趨勢

中圖分類號：TU631 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）01（c）-0031-02

我國作為世界人口數(shù)量第一，年經(jīng)濟總量第二，國土面積第三的大國，地大物博，物產(chǎn)資源豐富，作為世界首屈一指的礦藏大國，我國擁有開采礦藏的悠久歷史。據(jù)史料記載，早在春秋戰(zhàn)國時期我國就已經(jīng)使用鐵錘加鋼釬的沖擊方式開采石料，直到近現(xiàn)代依然沿用古法開采石料礦藏。隨著工業(yè)炸藥的發(fā)明，爆破法開采已經(jīng)絕大部分取代了效率低下的人工開采，露天礦鑿巖穿孔設(shè)備也成為礦山開采的必備裝備。由于歷史原因，解放前我國的機械化鑿巖作業(yè)裝備發(fā)展緩慢，技術(shù)水平偏低。隨著科技的不斷發(fā)展和社會的不斷進步，在20世紀60年代，我國已經(jīng)開始研發(fā)露天鑿巖鉆機，并于60年代中期取得突破研制出我國第一臺潛孔鉆機。在近幾十年來，雖然新型露天潛孔鉆機不斷研制成功，但是不可否認的是我國在鑿巖穿孔設(shè)備與世界先進水平仍然存在一定的差距。因此，該文通過對國外先進一體化液壓潛孔鉆機進行研究分析，以期為我國一體化液壓潛孔鉆機的發(fā)展起到一定的借鑒。

1 國外先進一體化液壓潛孔鉆機技術(shù)

在新型一體化液壓潛孔鉆機設(shè)備的研究開發(fā)方面，世界上有幾個知名企業(yè)走在行業(yè)的前列。比較著名的有：瑞典阿特拉斯·科普柯公司、瑞典山特維克公司、美國英格索蘭公司、日本古河公司等。其中瑞典阿特拉斯·科普柯公司和山特維克公司生產(chǎn)的液壓鑿巖設(shè)備占全球產(chǎn)量一半以上。其中阿特拉斯科·普柯公司研制生產(chǎn)的PowerROC D45全液壓潛孔式露天鉆機，配置高風(fēng)壓空壓機，適用于露天礦山、采石場及各種臺階開挖中軟巖、中硬巖及極硬巖石的爆破鉆孔，可滿足高生產(chǎn)率的要求，在業(yè)內(nèi)受到廣泛好評。

阿特拉斯D45全液壓一體式潛孔鉆機產(chǎn)品特點：（1）可靠性高。簡潔的設(shè)計，減少電子器件使用，便于維護保養(yǎng)和故障排除，采用直控系統(tǒng)，操作簡單。（2）安全和高效，配有單人操作的安全駕駛室，適合在各種天氣條件下工作，自動換桿裝置有效避免了人工接桿時可能的風(fēng)險。（3）注重工作環(huán)境，空調(diào)駕駛室為操作人員提供了良好的工作環(huán)境，兩級收塵裝置滿足工地現(xiàn)場實現(xiàn)環(huán)保的要求，標(biāo)準配置滿足FOPS防落石保護的駕駛室、自動換桿器和兩級干式集塵器，提高機械化程度，并降低人工成本，改善操作人員的勞動強度和工作環(huán)境，提高工作效率，緊湊的結(jié)構(gòu)和高效的系統(tǒng)，節(jié)省了燃油消耗，消除人工作業(yè)的風(fēng)險，提高了安全保護，有效控制粉塵排放，創(chuàng)造了安全、環(huán)保的工作環(huán)境，全天候作業(yè)，提高工時利用率。D45全液壓一體式潛孔鉆的液壓系統(tǒng)包括：4個高可靠性的齒輪泵，容易操作的直控系統(tǒng)，布局合理的管路，油管兩端都有標(biāo)記圈，簡潔的設(shè)計，易于維護保養(yǎng)，方便故障排除，使用Parker、Rexroth和Hydroscan等世界知名品牌液壓泵、閥。電氣系統(tǒng)包括：電路簡單，排線清晰，較少的電器元件，容易維護保養(yǎng)，電纜兩端都有標(biāo)記圈，大多采用電磁換向閥，操作簡單。

除了阿特拉斯D45全液壓一體式潛孔鉆機以外，山特維克公司研發(fā)生產(chǎn)的Herbert2000大型露天液壓鑿巖鉆車，古河的PCR—200.DH型履帶式潛孔鉆機，Atlas0 Copco的ROC璩30型潛孔鉆機，其鉆孔直徑更可以達到145～178 mm，也都是國外先進液壓一體式潛孔鉆機的優(yōu)秀代表。

縱觀國外開發(fā)的新型全液壓一體式潛孔鉆機更加注重的是高技術(shù)含量，高實用性，同時也注重人性化的使用。歐美等西方發(fā)達國家通過多年的技術(shù)研發(fā)，不斷生產(chǎn)出了一大批機、電、液三位一體的高性能露天孔鉆機。這些露天孔鉆機具備了高技術(shù)性能、經(jīng)濟性好、移動靈活、故障率低，因而廣受業(yè)界好評。此外，近幾年來國外生產(chǎn)的新型全液壓一體式潛孔鉆機自動化程度越來越高，已經(jīng)有新型全液壓一體式潛孔鉆機實現(xiàn)部分功能智能化。例如，阿特拉斯公司的ROCD7頂錘式液壓鑿巖鉆機已經(jīng)實現(xiàn)了臂架自動定位，這樣既可以節(jié)約現(xiàn)場標(biāo)記和定位的時間，又可以改善了作業(yè)效率，使露天孔鉆機操縱員能夠集中精力監(jiān)視鉆孔的進程。隨著近些年來環(huán)境污染問題受到越來越多的重視，因此，在近些年研發(fā)生產(chǎn)的新型全液壓一體式潛孔鉆機也很關(guān)注發(fā)動機的排放是否符合環(huán)境保護法律以及相關(guān)規(guī)范。

2 對我國液壓潛孔鉆機技術(shù)發(fā)展的啟示

隨著我國節(jié)能減排政策的實施以及貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀的要求，我國未來的液壓潛孔鉆機研發(fā)應(yīng)該把重點放在降低能耗，提高生產(chǎn)效率，減少環(huán)境污染上。此外，近年來我國采礦事故時有發(fā)生，其中部分事故死亡人數(shù)超過百人。因此，我國未來的液壓潛孔鉆機研發(fā)應(yīng)該向著高可靠性、高安全性發(fā)展，以期為礦產(chǎn)資源開采提供優(yōu)質(zhì)安全可靠的露天鉆孔設(shè)備。目前我國液壓潛孔鉆機研發(fā)的重點在于：

（1）露天開采往往會受到外界環(huán)境的影響，因此需要在液壓潛孔鉆機研發(fā)中加入適合外部惡劣環(huán)境、抗干擾的控制監(jiān)視系統(tǒng)。也需要設(shè)計研制出性能穩(wěn)定可靠的液壓控制系統(tǒng)，以滿足露天開采的環(huán)境要求。

（2）液壓潛孔鉆機研發(fā)中應(yīng)更加重視液壓潛孔鉆機的使用安全和人性化操作系統(tǒng)的建立。露天開采危險性大，我國應(yīng)該借鑒國外先進鉆機的人性化設(shè)計，在液壓潛孔鉆機研發(fā)中除了設(shè)備性能以外，還要考慮到設(shè)備操作者的舒適與安全。例如可以增加輔助機構(gòu)，使液壓潛孔鉆的操作更加方便，讓設(shè)備操作者的勞動強度低。為了設(shè)備操作者的安全考慮，還可以在產(chǎn)品上設(shè)置急停拉線或者控制傳感器，能及時防止事故的發(fā)生及事故的擴大，防止人員的傷害及機器的損壞。

（3）注重相關(guān)人才培養(yǎng)以及研發(fā)基地建設(shè)。造就一支科研隊伍，加快我國液壓潛孔鉆機的研發(fā)進程，實現(xiàn)機電液一體化液壓潛孔鉆機設(shè)備產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)，占領(lǐng)我國液壓潛孔鉆機設(shè)備市場，并打開國際市場。

（4）考慮液壓潛孔鉆機的多功能研發(fā)。因為露天作業(yè)的地質(zhì)環(huán)境以及開采要求的不同，液壓潛孔鉆機用戶對液壓潛孔鉆機功能的要求可能是多方面的。如果液壓潛孔鉆機的產(chǎn)品在研發(fā)時具有一定的靈活性，能夠根據(jù)用戶的特殊要求，在基礎(chǔ)上稍加改進或改裝就可以組成專用產(chǎn)品，以滿足不同用戶的需要。則一定可以獲得剛高的市場青睞。

3 結(jié)語

液壓潛孔鉆機集機電液為一體，市場中國際知名品牌壟斷率高。因此，想要逐漸占有市場，需要研發(fā)具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，高效、節(jié)能和環(huán)保的液壓潛孔鉆機。讓國內(nèi)的液壓潛孔鉆機關(guān)鍵元器件使用自己品牌的產(chǎn)品。讓國內(nèi)生產(chǎn)研發(fā)爭取達到世界先進水平。讓我國的液壓潛孔鉆機不但功能齊全、性能先進、現(xiàn)場適應(yīng)性強和可靠性高，打破了國外品牌的市場壟斷。

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