胡銘,董鑫業(yè)
(中國鋼協(xié)釬鋼釬具協(xié)會秘書處,北京100081)
在二十世紀四十年代后期,隨著氣動鑿巖機械的快速發(fā)展,鑿巖效率不斷提高。但是,要提高鑿巖機械的輸出功率,就需要增加活塞直徑,鑿巖機械的重量也在不斷增加,一些鑿巖機械完全用人工操縱的方式已經(jīng)顯得力不從心。在這種情況下,鑿巖鉆車的設(shè)計理念開始形成,將一臺或幾臺大功率的鑿巖機械連同自動推進機構(gòu)一起,安裝在特制的鉆臂上,再將整個裝置配上行走機構(gòu),就可實現(xiàn)連續(xù)機械化的鑿巖作業(yè)。
在鑿巖鉆車應(yīng)用到鑿巖的初期階段,從鑿巖機、控制系統(tǒng)、鉆臂轉(zhuǎn)動及推進機構(gòu),甚至鉆車的行走機構(gòu)都采用氣動源驅(qū)動和控制。這類結(jié)構(gòu)簡單,造價低廉的鉆車應(yīng)用到鑿巖工程后,不僅減輕鑿巖工人的體力勞動,改善了勞動條件,同時與人工操縱的氣腿式、手持式鑿巖機械相比,鑿巖機體積重量的增加也就意味著給設(shè)計更大輸出沖擊功的機械充分的空間。鑿巖機輸出功率增加、同一作業(yè)面可同時多機化鉆鑿、鉆機在鉆車上作業(yè)具有很好的穩(wěn)定性等一系列優(yōu)點,使得鑿巖效率大幅提高,而且進尺速度快,炮孔平直圓整,很快受到工程行業(yè)的好評,市場需求量不斷上升,也激發(fā)了鑿巖機械設(shè)備制造廠商的研發(fā)熱情。
二十世紀五十年代中期,鑿巖機械制造廠商開始將液壓技術(shù)應(yīng)用到鉆車的控制系統(tǒng),除鑿巖機沖擊系統(tǒng)和轉(zhuǎn)釬系統(tǒng)外,鉆臂轉(zhuǎn)動、推進、行走系統(tǒng)都采用了液壓控制,使鉆車的輔助工作時間大大縮短,生產(chǎn)效率提高。到六十年代初期,工業(yè)發(fā)達國家鑿巖鉆車已經(jīng)逐漸成為機械化鑿巖工程中的主要設(shè)備。
七十年代初,液壓鑿巖機的發(fā)展導(dǎo)致了全液壓鑿巖鉆車的出現(xiàn),將鑿巖技術(shù)提升到了一個新的發(fā)展階段。到八十年代中期,世界上大約有近三十家鑿巖機械制造廠商向市場推出了近百種型號的液壓鑿巖鉆車和數(shù)十種型號的液壓鑿巖機。現(xiàn)在,全液壓鑿巖鉆車已廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)設(shè)施工程施工、公路、鐵路隧道開鑿及邊坡支護、大中型露天及井下采礦、采石料場、水電水利工程、國防工程施工等眾多項目中的巖石掘進、礦物開采、錨桿錨固、以及石料開采等領(lǐng)域。隨著鉆爆工藝技術(shù)的進步,鑿巖鉆車在工程施工中越來越顯示出其優(yōu)越性,使用量也在不斷增加。
現(xiàn)在,市場上使用的鑿巖鉆車類型很多,按其用途主要分為:露天鑿巖鉆車、地下掘進鑿巖鉆車、井下采礦鑿巖鉆車、以及錨固用錨桿鉆車等幾種類型。按鉆車的行走機構(gòu)分,有軌輪式、輪胎式、履帶式等,鉆車裝載的液壓鑿巖機有單機、雙機、三機和多機等形式,可以說,現(xiàn)在的液壓鑿巖鉆車已經(jīng)形成了一個完整的鑿巖機械體系。
世界上主要制造廠家有瑞典的阿特拉斯·科普克(Atlas Copco)公司、瑞典的山特維克·坦姆洛克(Sandvik Tamrock)公司、日本古河(Furkuaw)公司等,其中又以阿特拉斯·科普克公司的市場占有率最大。為使國內(nèi)鑿巖釬具生產(chǎn)企業(yè)對市場上主要液壓鑿巖鉆車的型號、性能、配置鑿巖機類型及主要工作參數(shù)、以及所使用的釬具種類有所了解,本文對阿特拉斯·科普克公司生產(chǎn)的市場常見掘進鉆車、采礦鉆車、露天鑿巖鉆車、以及錨固鉆車中主要型號介紹如下。根據(jù)釬鋼釬具企業(yè)需要對鉆車了解的內(nèi)容,重點敘述鉆車中與釬具使用有關(guān)的鑿巖機、推進臂參數(shù)和配套釬具產(chǎn)品。
全液壓掘進鑿巖鉆車主要用于隧道掘進和地下鉆爆法施工,該系列鉆車采用橡膠輪胎行進方式,柴油機作為整車動力系統(tǒng)。掘進鉆車根據(jù)不同的施工情況選用不同型號的鉆臂、推進臂和不同長度的鑿巖釬桿。目前,國內(nèi)外市場上使用量較多的全液壓掘進鑿巖鉆車是Atlas Copco公司生產(chǎn)的Boomer系列鉆車。
圖1 Boomer281/282型全液壓掘進鉆車
表1 Boomer281/282型鉆車用液壓鑿巖機
表2 Boomer281/282型鉆車用鉆臂參數(shù)
表3 Boomer281/282型鉆車使用釬具mm
Boomer281/282系列為四輪驅(qū)動掘進鉆車,具有轉(zhuǎn)向靈活、機動性強、鉆臂定位能力迅速、操作簡便等特點。其中,281型為單臂鉆車,有效鉆鑿空間面積31m2。282型為雙臂鉆車、鉆鑿面積45m2。
Boomer104型是四輪驅(qū)動單臂掘進鉆車,適用于狹窄空間的掘進鉆鑿,主要用于隧道工程、井下礦山巷道掘進,有效鉆鑿截面積12~30m2。
圖2 Boomer104型全液壓掘進鉆車
雙臂掘進鉆車,最大有效鉆鑿截面積112m2。
三臂掘進鉆車,帶有一支裝炸藥、清渣工作臂,最大有效鉆鑿截面積137m2。
雙臂掘進鉆車,帶有一支裝藥、清渣工作臂,最大有效鉆鑿工作截面積104m2。
全液壓三臂掘進鉆車,主要用于隧道、大型地下廠房開鑿作業(yè),有效鉆鑿橫截面積198m3,配用3038型液壓鑿巖機。
表4 Boomer104型鉆車用液壓鑿巖機
表5 Boomer 104型鉆車鉆臂參數(shù)
表6 Boomer 104型鉆車使用釬具mm
圖3 BoomerE2 C全液壓掘進鉆車
表7 Boomer E2 C型鉆車用液壓鑿巖機
表8 Boomer E2 C型鉆車鉆臂參數(shù)
表9 Boomer E2 C型鉆車使用釬具mm
圖4 Boomer E3C型全液壓掘進鉆車
表10 Boomer E3 C型鉆車用液壓鑿巖機
表11 Boomer E3 C型鉆車鉆臂參數(shù)
表1-12 Boomer E3 C型鉆車使用釬具mm
圖5 BoomerL2D型全液壓掘進鉆車
表13 Boomer L2D型鉆車用液壓鑿巖機
表14 Boomer L2 D型鉆車鉆臂參數(shù)
表15 Boomer L2 D型鉆車使用釬具mm
圖6 Boomer XE3 C型全液壓掘進鉆車
表16 Boomer E3 C型鉆車用液壓鑿巖機
表17 Boomer XE3 C型鉆車鉆臂參數(shù)
表18 Boomer XE3 C型鉆車使用釬具mm
全液壓采礦鑿巖鉆車主要用于大型地下金屬礦山采場的落礦爆破孔鉆鑿。這種鉆車的鉆臂的最大前傾工作角度為20°、后傾工作角度為85°,配用向上式鑿巖機,可在與鉆臂平行的90°及鉆車工作范圍內(nèi)的360°范圍內(nèi)鉆鑿爆破孔,廣泛用于大型地下礦山采礦爆破、隧道擴展及回采工程的作業(yè)。目前,市場上使用量較多的全液壓采礦鑿巖鉆車是Atlas Copco公司的Simba系列鉆車。
用于狹窄巷道和作業(yè)面相對較小區(qū)域的采礦爆破孔鉆鑿。
圖7 Simba157型全液壓采礦鉆車
表19 Simba157型鉆車用液壓鑿巖機
表20 Simba 157型鉆車用鉆臂
表21 Simba 157型鉆車用釬具
用于地下金屬礦山中型采礦工作面的采礦爆破孔鉆鑿。
圖8 Simba1250系列全液壓采礦鉆車
表22 Simba 1250系列鉆車用液壓鑿巖機
表23 Simba 1250系列鉆車用鉆臂
表24 Simba 1250型鉆車用釬具
主要用于大中型地下金屬礦山采礦爆破孔鉆鑿,是目前國內(nèi)使用量較多的全液壓采礦鉆車型號之一。
圖10 Simba1354型全液壓采礦鉆車
表25 Simba 1354型鉆車用液壓鑿巖機
表26 Simba 1354型采礦鉆車用鉆臂
表27 Simba 1354型采礦鉆車用釬具
大型地下采礦鉆車,主要用于大型金屬礦山井下鉆鑿深孔采礦爆破孔。
圖11 Simba L3型全液壓采礦鉆車
表28 Simba L3型采礦鉆車用液壓鑿巖機
表29 Simba L3型采礦鉆車用鉆臂
表30 Simba L3型采礦鉆車用釬具
大型地下采礦鉆車,主要用于大型金屬礦山井下鉆鑿深孔采礦爆破孔。
圖12 SimbaL6型全液壓采礦鉆車
表29 Simba L6型鉆車用液壓鑿巖機
表30 Simba L6型采礦鉆車用鉆臂
表31 Simba L6型采礦鉆車用釬具
全液壓露天鑿巖鉆車是使用最多的鑿巖鉆車種類。這種鉆車多采用履帶式行走機構(gòu),單臂鉆鑿裝置,以隨車柴油機為動力系統(tǒng),提供液壓動力及壓縮空氣。全液壓露天鑿巖鉆車采用接桿式鑿巖釬具組,通常六支釬桿為一組。鉆車具有自動更換釬桿機構(gòu),一般用壓縮空氣作為排除巖粉動力,鉆車自身配用吸塵設(shè)備,在露天礦山開采、采石、公路、鐵路建設(shè)、水電建設(shè)工地、以及各種基礎(chǔ)設(shè)施施工項目中大量使用。
目前,我國使用全液壓露天鑿巖鉆車的數(shù)量在不斷增加,使用鉆車的型號也比較多。使用數(shù)量較多的鉆車類型敘述如下。
圖13 ROC D3型全液壓露天鑿巖鉆車
表32 ROC D3型露天鑿巖鉆車用液壓鑿巖機
表33 ROC D3型露天鑿巖鉆車用鉆臂
表34 ROC D3型露天鑿巖鉆車用釬具
圖14 ROC L740型全液壓露天鑿巖鉆車
表35 ROC L740型露天鑿巖鉆車液壓鑿巖機
表36 ROC L740型露天鑿巖鉆車鉆臂
表37 ROC L740型露天鑿巖鉆車釬具
圖15 ROC D7,ROC D9型全液壓露天鑿巖鉆車
表38 ROC D7,ROC D9型露天鑿巖鉆車性能參數(shù)
(未完,待續(xù))