新型一體化液壓潛孔鉆機對我國露天鉆機發展的啟示

郭旭升

摘 要：露天開采的第一道工序就是穿孔作業，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用。在整個開采過程中，穿孔質量的好壞，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了很大一塊市場。在分析國外先進潛孔鉆機的基礎上，對比國內潛孔鉆機露天鑿巖設備的應用現狀、發展現狀進行了分析，提出了目前我國潛孔鉆機的發展思路、市場預測以及幾點發展建議。

關鍵詞：新型一體化液壓潛孔鉆機 露天鉆機 發展趨勢

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

我國作為世界人口數量第一，年經濟總量第二，國土面積第三的大國，地大物博，物產資源豐富，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。據史料記載，早在春秋戰國時期我國就已經使用鐵錘加鋼釬的沖擊方式開采石料，直到近現代依然沿用古法開采石料礦藏。隨著工業炸藥的發明，爆破法開采已經絕大部分取代了效率低下的人工開采，露天礦鑿巖穿孔設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裝備發展緩慢，技術水平偏低。隨著科技的不斷發展和社會的不斷進步，在20世紀60年代，我國已經開始研發露天鑿巖鉆機，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展起到一定的借鑒。

1 國外先進一體化液壓潛孔鉆機技術

在新型一體化液壓潛孔鉆機設備的研究開發方面，世界上有幾個知名企業走在行業的前列。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的液壓鑿巖設備占全球產量一半以上。其中阿特拉斯科·普柯公司研制生產的PowerROC D45全液壓潛孔式露天鉆機，配置高風壓空壓機，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，可滿足高生產率的要求，在業內受到廣泛好評。

阿特拉斯D45全液壓一體式潛孔鉆機產品特點：（1）可靠性高。簡潔的設計，減少電子器件使用，便于維護保養和故障排除，采用直控系統，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險。（3）注重工作環境，空調駕駛室為操作人員提供了良好的工作環境，兩級收塵裝置滿足工地現場實現環保的要求，標準配置滿足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境，提高工作效率，緊湊的結構和高效的系統，節省了燃油消耗，消除人工作業的風險，提高了安全保護，有效控制粉塵排放，創造了安全、環保的工作環境，全天候作業，提高工時利用率。D45全液壓一體式潛孔鉆的液壓系統包括：4個高可靠性的齒輪泵，容易操作的直控系統，布局合理的管路，油管兩端都有標記圈，簡潔的設計，易于維護保養，方便故障排除，使用Parker、Rexroth和Hydroscan等世界知名品牌液壓泵、閥。電氣系統包括：電路簡單，排線清晰，較少的電器元件，容易維護保養，電纜兩端都有標記圈，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，山特維克公司研發生產的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秀代表。

縱觀國外開發的新型全液壓一體式潛孔鉆機更加注重的是高技術含量，高實用性，同時也注重人性化的使用。歐美等西方發達國家通過多年的技術研發，不斷生產出了一大批機、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性能、經濟性好、移動靈活、故障率低，因而廣受業界好評。此外，近幾年來國外生產的新型全液壓一體式潛孔鉆機自動化程度越來越高，已經有新型全液壓一體式潛孔鉆機實現部分功能智能化。例如，阿特拉斯公司的ROCD7頂錘式液壓鑿巖鉆機已經實現了臂架自動定位，這樣既可以節約現場標記和定位的時間，又可以改善了作業效率，使露天孔鉆機操縱員能夠集中精力監視鉆孔的進程。隨著近些年來環境污染問題受到越來越多的重視，因此，在近些年研發生產的新型全液壓一體式潛孔鉆機也很關注發動機的排放是否符合環境保護法律以及相關規范。

2 對我國液壓潛孔鉆機技術發展的啟示

隨著我國節能減排政策的實施以及貫徹落實科學發展觀的要求，我國未來的液壓潛孔鉆機研發應該把重點放在降低能耗，提高生產效率，減少環境污染上。此外，近年來我國采礦事故時有發生，其中部分事故死亡人數超過百人。因此，我國未來的液壓潛孔鉆機研發應該向著高可靠性、高安全性發展，以期為礦產資源開采提供優質安全可靠的露天鉆孔設備。目前我國液壓潛孔鉆機研發的重點在于：

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

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

（3）注重相關人才培養以及研發基地建設。造就一支科研隊伍，加快我國液壓潛孔鉆機的研發進程，實現機電液一體化液壓潛孔鉆機設備產業化目標，占領我國液壓潛孔鉆機設備市場，并打開國際市場。

（4）考慮液壓潛孔鉆機的多功能研發。因為露天作業的地質環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品在研發時具有一定的靈活性，能夠根據用戶的特殊要求，在基礎上稍加改進或改裝就可以組成專用產品，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，需要研發具有完全自主知識產權，高效、節能和環保的液壓潛孔鉆機。讓國內的液壓潛孔鉆機關鍵元器件使用自己品牌的產品。讓國內生產研發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、現場適應性強和可靠性高，打破了國外品牌的市場壟斷。

參考文獻

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