李荣兴

（中铁十九局集团矿业投资有限公司，北京 100071）

0 引言

露天潜孔钻机具有适用性强、钻孔深、钻孔效率高、钻孔直径大等诸多优点，在水利、交通、国防、建筑、基础设施建设以及矿山开采中得到普遍应用。根据作业地点，潜孔钻机又分为露天潜孔钻机和井下潜孔钻机，其中露天潜孔钻机在露天矿山开采中扮演者十分重要的角色。钻孔作业作为露天煤矿开采的首道工序，钻孔质量的好坏对于爆破、破碎、采装等工作具有重要影响，尤其是钻孔定位的精度和速度，对于提升露天煤矿生产效率意义重大，因此，有必要对露天潜孔钻机定位系统进行专项探讨和研究[1-4]。

以实现露天潜孔钻机自动定位为目地，基于激光扫描技术和DR（Dead Reckoning，航位推算）定位，设计一套潜孔钻机自动定位系统，并通过现场实验验证该系统的有效性和可行性，以期能为露天潜孔钻机的高效生产提供借鉴[5]。

1 露天潜孔钻机

露天潜孔钻机主要由钻臂、推进器、换杆器、凿岩机、底盘、柴油发电机、驾驶室、液压控制系统、气动控制系统、燃油系统、集尘器系统以及主电气系统等结构组成（图1）。西方国家在潜孔钻机研制方面起步较早，经过上百年的发展，已经推出了多种系列的潜孔钻机，较为常见的有瑞典阿特拉斯科普柯生产的ROC 系列，英格兰索的CZ 和CM 系列，日本古河的PCR 系列。国内潜孔钻机起步较晚，直到20 世纪70 年代我国才研制出第一台露天潜孔钻机，但由于我国能源、矿山、国防以及水……