郭旭升

摘 要：露天开采的第一道工序就是穿孔作业，其目的是为爆破工作提供装炸药的孔穴。潜孔钻机以其特有的凿岩（钻孔）特点在露天矿山开采中得到了广泛的应用。在整个开采过程中，穿孔质量的好坏，直接影响爆破成本及安全性。孔钻机以其特有的凿孔特点占据了很大一块市场。在分析国外先进潜孔钻机的基础上，对比国内潜孔钻机露天凿岩设备的应用现状、发展现状进行了分析，提出了目前我国潜孔钻机的发展思路、市场预测以及几点发展建议。

关键词：新型一体化液压潜孔钻机 露天钻机 发展趋势

中图分类号：TU631 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）01（c）-0031-02

我国作为世界人口数量第一，年经济总量第二，国土面积第三的大国，地大物博，物产资源丰富，作为世界首屈一指的矿藏大国，我国拥有开采矿藏的悠久历史。据史料记载，早在春秋战国时期我国就已经使用铁锤加钢钎的冲击方式开采石料，直到近现代依然沿用古法开采石料矿藏。随着工业炸药的发明，爆破法开采已经绝大部分取代了效率低下的人工开采，露天矿凿岩穿孔设备也成为矿山开采的必备装备。由于历史原因，解放前我国的机械化凿岩作业装备发展缓慢，技术水平偏低。随着科技的不断发展和社会的不断进步，在20世纪60年代，我国已经开始研发露天凿岩钻机，并于60年代中期取得突破研制出我国第一台潜孔钻机。在近几十年来，虽然新型露天潜孔钻机不断研制成功，但是不可否认的是我国在凿岩穿孔设备与世界先进水平仍然存在一定的差距。因此，该文通过对国外先进一体化液压潜孔钻机进行研究分析，以期为我国一体化液压潜孔钻机的发展起到一定的借鉴。

1 国外先进一体化液压潜孔钻机技术

在新型一体化液压潜孔钻机设备的研究开发方面，世界上有几个知名企业走在行业的前列。比较著名的有：瑞典阿特拉斯·科普柯公司、瑞典山特维克公司、美国英格索兰公司、日本古河公司等。其中瑞典阿特拉斯·科普柯公司和山特维克公司生产的液压凿岩设备占全球产量一半以上。其中阿特拉斯科·普柯公司研制生产的PowerROC D45全液压潜孔式露天钻机，配置高风压空压机，适用于露天矿山、采石场及各种台阶开挖中软岩、中硬岩及极硬岩石的爆破钻孔，可满足高生产率的要求，在业内受到广泛好评。

阿特拉斯D45全液压一体式潜孔钻机产品特点：（1）可靠性高。简洁的设计，减少电子器件使用，便于维护保养和故障排除，采用直控系统，操作简单。（2）安全和高效，配有单人操作的安全驾驶室，适合在各种天气条件下工作，自动换杆装置有效避免了人工接杆时可能的风险。（3）注重工作环境，空调驾驶室为操作人员提供了良好的工作环境，两级收尘装置满足工地现场实现环保的要求，标准配置满足FOPS防落石保护的驾驶室、自动换杆器和两级干式集尘器，提高机械化程度，并降低人工成本，改善操作人员的劳动强度和工作环境，提高工作效率，紧凑的结构和高效的系统，节省了燃油消耗，消除人工作业的风险，提高了安全保护，有效控制粉尘排放，创造了安全、环保的工作环境，全天候作业，提高工时利用率。D45全液压一体式潜孔钻的液压系统包括：4个高可靠性的齿轮泵，容易操作的直控系统，布局合理的管路，油管两端都有标记圈，简洁的设计，易于维护保养，方便故障排除，使用Parker、Rexroth和Hydroscan等世界知名品牌液压泵、阀。电气系统包括：电路简单，排线清晰，较少的电器元件，容易维护保养，电缆两端都有标记圈，大多采用电磁换向阀，操作简单。

除了阿特拉斯D45全液压一体式潜孔钻机以外，山特维克公司研发生产的Herbert2000大型露天液压凿岩钻车，古河的PCR—200.DH型履带式潜孔钻机，Atlas0 Copco的ROC璩30型潜孔钻机，其钻孔直径更可以达到145～178 mm，也都是国外先进液压一体式潜孔钻机的优秀代表。

纵观国外开发的新型全液压一体式潜孔钻机更加注重的是高技术含量，高实用性，同时也注重人性化的使用。欧美等西方发达国家通过多年的技术研发，不断生产出了一大批机、电、液三位一体的高性能露天孔钻机。这些露天孔钻机具备了高技术性能、经济性好、移动灵活、故障率低，因而广受业界好评。此外，近几年来国外生产的新型全液压一体式潜孔钻机自动化程度越来越高，已经有新型全液压一体式潜孔钻机实现部分功能智能化。例如，阿特拉斯公司的ROCD7顶锤式液压凿岩钻机已经实现了臂架自动定位，这样既可以节约现场标记和定位的时间，又可以改善了作业效率，使露天孔钻机操纵员能够集中精力监视钻孔的进程。随着近些年来环境污染问题受到越来越多的重视，因此，在近些年研发生产的新型全液压一体式潜孔钻机也很关注发动机的排放是否符合环境保护法律以及相关规范。

2 对我国液压潜孔钻机技术发展的启示

随着我国节能减排政策的实施以及贯彻落实科学发展观的要求，我国未来的液压潜孔钻机研发应该把重点放在降低能耗，提高生产效率，减少环境污染上。此外，近年来我国采矿事故时有发生，其中部分事故死亡人数超过百人。因此，我国未来的液压潜孔钻机研发应该向着高可靠性、高安全性发展，以期为矿产资源开采提供优质安全可靠的露天钻孔设备。目前我国液压潜孔钻机研发的重点在于：

（1）露天开采往往会受到外界环境的影响，因此需要在液压潜孔钻机研发中加入适合外部恶劣环境、抗干扰的控制监视系统。也需要设计研制出性能稳定可靠的液压控制系统，以满足露天开采的环境要求。

（2）液压潜孔钻机研发中应更加重视液压潜孔钻机的使用安全和人性化操作系统的建立。露天开采危险性大，我国应该借鉴国外先进钻机的人性化设计，在液压潜孔钻机研发中除了设备性能以外，还要考虑到设备操作者的舒适与安全。例如可以增加辅助机构，使液压潜孔钻的操作更加方便，让设备操作者的劳动强度低。为了设备操作者的安全考虑，还可以在产品上设置急停拉线或者控制传感器，能及时防止事故的发生及事故的扩大，防止人员的伤害及机器的损坏。

（3）注重相关人才培养以及研发基地建设。造就一支科研队伍，加快我国液压潜孔钻机的研发进程，实现机电液一体化液压潜孔钻机设备产业化目标，占领我国液压潜孔钻机设备市场，并打开国际市场。

（4）考虑液压潜孔钻机的多功能研发。因为露天作业的地质环境以及开采要求的不同，液压潜孔钻机用户对液压潜孔钻机功能的要求可能是多方面的。如果液压潜孔钻机的产品在研发时具有一定的灵活性，能够根据用户的特殊要求，在基础上稍加改进或改装就可以组成专用产品，以满足不同用戶的需要。则一定可以获得刚高的市场青睐。

3 结语

液压潜孔钻机集机电液为一体，市场中国际知名品牌垄断率高。因此，想要逐渐占有市场，需要研发具有完全自主知识产权，高效、节能和环保的液压潜孔钻机。让国内的液压潜孔钻机关键元器件使用自己品牌的产品。让国内生产研发争取达到世界先进水平。让我国的液压潜孔钻机不但功能齐全、性能先进、现场适应性强和可靠性高，打破了国外品牌的市场垄断。

参考文献

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