钻机。这种钻机属于中型钻机，适用于小型采 石场、大型石灰石矿和露天矿进行高效率生
凿岩机械气动工具。２０１２（４）
万方数据
产凿岩。它能钻凿直径９２—１
４０
ｌｌＬｒｌａ的炮孔，
司称，ＣｏＤ６４Ｑｌｄ型潜孔冲击器在设计中采用
由一台２７２ ｋＷ、Ｃａｔ３１７６型柴油机驱动。 山特维克・汤姆洛克公司宣称，它设计的 新型Ｔｉｔｏｎ ５００潜孔钻机配用１０２—１２７ ｍｉｌｌ的 潜孔冲击器，用一台两段的螺杆空压机供给 压气。重１９．５ ｔ的这种钻机用输出功率为
观点——重型钻车的钻杆价格较高是对的”。
由于。考虑到劳动生产率的显著提高和每米 炮孔燃油消耗至少能降低５０％，那么钻杆成 本就显得不那么重要了。 一些钻进承包商也认识到节省燃油成本 和系统通用性的潜在意义。因为直孔钻进设 备能够减少所需的凿岩工具数量。例如，山 特维克公司指出。同一台钻车和钻杆组可以 用来钻凿直径９２、１０２、１１５、１２７和１４０ｍｍ的 炮孔。这种系统还可以在高度达３０ｍ的台阶 上钻凿直径为１２７ｍｍ的炮孔和在２０ｍ的台 阶上钻凿直径为１４０ｍｍ的炮孔。 同时，洛克莫尔公司也指出，该公司的
都抱乐观态度。据说其性能和服务寿命都将
不断得到改进和提高。这些系统仍在持续开发
中。其中山特维克公司正在推出一种改进型的
直孔钻杆技术。接下来就看阿特拉斯・科普柯、
以使用重型钻车钻凿直径为９２—１４０ｍｍ的炮
孔。直孔钻进设备的概念是为潜孔钻进技术提 供相匹配的导向能力，同时又可提高生产效率 和显著降低燃油消耗。直孔钻进系统与常用的
’
得了巨大成功。倒如。目前该公司有不少于４
台２５０ＸＰ型柴油钻机正投入博茨瓦纳的德 布斯瓦纳金钢石矿的钻机队工作（另一台在 南非的德比尔斯（Ｄｅｂｅｅｒｓ）公司维尼夏 （Ｖｅｎｅｔｉａ）矿）。与此同时，比赛勒斯公司指 出．它们的第三代４９Ｒ型钻机应用非常广 泛，总销售量快要达到１００台的记录。尽管
如此，Ｐ＆Ｈ公司认为，许多矿山仍然谨慎地
观注着钻机市场出现的最前沿技术。如全球 定位系统（ＧＰＳ）、岩层识别系统和矿山管理 软件包等。但是，Ｐ＆Ｈ公司预计随着在电铲、 汽车和推土机应用这种新技术的不断进步。 钻机受益也就为期不远了。 在配用重型液压凿岩机的露天钻车领 域也存在一些守旧思想。许多用户尚待理解 和体会直孔钻进技术的益处。这种技术与以前 的系统相比。钻孔可以更深和更直。确保钻孔
Ｔ５ １型钻杆相比，还可提高可靠性和延长服务
波特郎伊尔和罗克莫尔公司将有何种反应有
待分晓。但明显可知市场对这种技术在持续看
好，需求不断增长，因为它可为矿山提供使用
价格低廉的重型钻车钻凿以比前更直、更深和
直径更大的炮孔，降低爆破总成本。
重型钻车和潜孔钻机自身在不断得到改 进，主要制造公司，如阿特拉斯・科柯普、古河、 英格索兰、里德钻进设备和山特维克・汤姆洛 克公司集中力量重点改进驾驶室设计和控制 装置。例如，阿特拉斯・科普柯公司的Ｃ型钻 车，现在已装配了包括计算机、通讯网络、彩色 显示装置和数据输入盘在内的集成网络控制 系统，这样，很容易使钻车达到最优的钻进性 能。计算机化控制装置能感知岩层条件变化， 并可相应地调节推进和冲击速度。操纵杆控制 装置可使得这类钻车更易于使用。而且钻杆的 接拆和更换、推进方向的找准和炮孔深度的自 动控制功能可改善炮孔直度和岩石破碎效果。 的确，液压凿岩机的改进已使它们挤入 以前由潜孔钻机所占有的炮孔凿岩设备市 场。尽管如此，潜孔钻机的需求量仍然很大， 因为它提供的炮孔直度和可钻进的炮孔直径 仍比液压钻车的更直、更大。 阿特拉斯・科普柯公司的潜孔钻机系列 产品在继续发展。它推出了新型Ｒｏｅ Ｌ６穿孔
同的简化设计。这种潜孔冲击器适用范围广，
可用于钻进直径为８９—１０２ｍｍ的炮孔。其重 量只有１９ ｋｇ，长度仅有６７６ ｒａｉｎ，可在有限的
种岩石条件都有相应的钻头。一些供应商现在
就能向用户提供特殊设计的钻头供给特定矿 山使用。成本增加不多，几周就可供货。
空间内使用。据说设计韵冲击能够快速高效率 地传递能量。纳马公司称。它的冲击频率要比
２７２
这些改进措施可使其寿命提高３巧倍。
２钻头和部件
钻头设计对潜孔钻机凿岩和重型钻车凿
ห้องสมุดไป่ตู้
岩都是一个重要方面。虽然初看起来钻头并
不特别复杂。但业内人士都知道良好的钻头 设计对于高效率凿岩是何等重要。炮孔的有
ｋＷ的一台ｃａｔｃｌ０型柴油机驱动，其特征
在潜孔钻机领域的技术进步不只局限于
包括电液控制装置和电梯式驾驶室。
几年就有几家钻头制造厂商都提供了改进后 的钻头设计和柱齿类型。这些厂家包括阿特 拉斯・科普柯・寒科罗克、波特郎伊尔、山特维 克和罗比特（Ｒｏｂｉｔ）公司。最新钻头设计来自 美国罗克莫尔国际公司，该公司称，这种新的 Ｘｔｒｅｍｅ系列钻头可用于采用冲击式凿岩的 矿山钻凿坚硬和磨蚀性岩石。这种Ｘｔｒｅｍｅ系 列钻头的主要特点是采用特制的作用不对称 的硬质合金设计，而这种硬质合金是由罗克 莫尔公司研制的。据该公司称。柱齿新的几何 形状提高了抗磨损强度和冲击能量的传递速 度。尤其是在极端不利的凿岩条件下可有效
公司为钻进直孔提供设备。阿特拉斯・科普
柯、波特朗伊尔（Ｂｏａｒｔ ｌｏｎｇｙｅａｒ）、罗克莫尔 （Ｒｏｃｋｍｏｒｅ）和山特维克４家公司都生产直孔 钻机，能大大改善炮孔质量。这类重型钻车 还有孔径更大、炮孔质量更佳等优点，以前只 有潜孔钻进技术才有这样的功能。尤为重要 的是。它意味着有些矿山可以用成本更佳的 重型液压钻车取代潜孔钻机。 例如。山特维克公司的６０型系统现在可
ｓｏｌｌＲａｎｄ）公司和里德钻进（Ｒｅｅｄｒｉｌｌ）设备公
司。然而．牙轮钻机一直是美国比赛勒斯 （Ｂｕｃｙｒｕｓ）公司、钻进技术公司、英格索兰公 司、Ｐ＆Ｈ公司和里德钻进设备公司占据主导 地位。尽管近年来技术精良的液压凿岩崭露 头角已挤入潜孔钻机市场。但潜孔钻机仍然 还有用武之地。 在凿岩设备领域．一个很有意义的发展 是业务范围广泛。专门从事设备制造的梅措 （Ｍｅｔｓｏ）公司对斯维达拉公司的收购。为了适 应美国和欧洲竞争问题的相关委托机构的要 求。梅措公司不得不把其一部分矿物破碎与加 工业务售给欧托昆普公司和山特维克公司。但 是。梅措公司还保留其制造露天重型钻车和牙 轮钻机的里德钻进设备分部。山特维克公司从 梅措公司手中收购部分破碎和筛分机生产线。 这种变化具有重大意义。因为这不仅将两家公 司引入竞争机制。而且使梅措公司能够进人另 一个已成熟的系列产品领域。
凿岩机械和凿岩钻具的发展
擒要：介绍了露天和地下矿用凿岩设备，如露天重型钻车、牙轮钻机、潜孔钻机、地 下掘进台车、生产凿岩台车和锚杆台车以及相关零配件及钻进技术的最新发展。 关ｔ词：重型钻车；牙轮钻机；凿岩台车；锚杆台车；钻头和部件；钻进技术
中圈分类号：ＩＩＭ２１．２＋４ 文献标志码：Ｄ
１露天钻机
在露天钻车市场．山特维克・汤姆洛克 （Ｓａｎｄｖｉｋ Ｔａｍｍｃｋ）公司和阿特拉斯・科普柯 （Ａｔｌａｓ Ｃｏｐｃｏ）公司的橙色和黄色钻车仍起主 导作用，尽管如此，还有其它一些竞争对手， 如，古河（Ｆｕｒｕｋａｗａ）公司、英格索兰（Ｉｎｇｅｒ－
缸冲的槽内，用以加强导向性和减少内部磨
损。利用专为凿岩而开发的高强度钢和新式１２
型键卡盘有助于提高冲击器的工作寿命。据公
凿岩机械气动工具。２０１２（４）
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罗克莫尔公司指出，Ｘｔｒｅｍｅ系列钻头由 于采用作用不对称的硬质合金设计和新的平 面构形以及创新的径向槽设计，从而适于在 坚硬磨蚀性岩石条件下使用。由于柱齿用平 面设计改善了冲洗条件。这将有助于提高钻 进速度，因为岩粉再磨碎的机会很少了。这 些因素还有另外一个好处，即降低了柱齿和 钻头体的磨损速度，这有助于最大限度地提 高钻杆的性能。 用户还可利用钻头修磨系统而使重型钻 车和潜孔钻机的凿岩效率更高，ＣＭＥ和阿特 拉斯・科普柯公司都供应先进的修磨设备 （《世界采矿设备》，２０００，１２）。阿特拉斯・科普 柯・塞科罗克公司的最新型的潜孔钻机为 ＱｉｎｄＭａｔｉｃＢ０２型。这种新型的半自动化钻机 可以使用潜孔冲击器和具有球形和弹道形柱 齿的钻头。装配的装置包括自动定心支臂、分 度式钻头夹持器和旋转速度可达１４９００ ｒ／ｍｉｎ 的大功率磨钎机。改进的主轴使磨轮的更换更 加快速和容易．而且时间继电器、可倾斜的钻 头夹持器和电气锁定装置更加增强了这种磨 钎机的多功能性。这种磨钎机能够修磨最大高 度６５０ｍｍ、最大直径１７８ｍｍ的钻头。 在牙轮钻机市场。瑞典山特维克公司与 美国史密斯（Ｓｍｉｔｈ）匡ｌ际公司组成的钻头技术
低，气压仅为１．３６—２．３８ＭＰａ（１３．６—２３．８ｂ神，耗
气量量仅为９４－－１９５ Ｕｓ。 同时。阿特拉斯・科普柯・塞科罗克（Ｓｅｃｏ． ｒｏｅ）公司宣称，该公司生产的直径１５２ｍｍ的
ＣＯＤ６４
Ｑｌｄ型潜孔冲击器是专为目前市场上
普遍采用的高气压而设计的。橡胶部件在高
压下易于损坏，但阿特拉斯・科普柯公司指 出，钢质弹簧和新型橡胶缓冲器意味着ＣｏＤ
寿命。与过去最大的重型钻车常用的Ｔ５１型
钻杆相比。直孔钻进系统具有更大的抗弯曲能 力和更好的冲洗能力。四家公司都承认这类钻 杆可优化能量传递和钻杆组的刚性。 针对自己以前重型钻车所用的Ｔ５１型 钻杆和潜孔钻进设备．山特维克公司进行了 大量的试验工作，以保证其系统性能的承诺。 露天部经理Ｒ．莫伦说“炮孔钻凿质量好确实 是无容置疑的。但我们必须承认惟一的反对
公司已促使这两家公司在这个领域联合起 来。在矿山设备出口展览会（ＭＩＮＥｘｐｏ）ｔ＂英
格索兰公司展出了其巨型ｐｉｔｖｉｐｅｒ钻机（《世 界采矿设备）２０００．１２），它既有柴油驱动型 的，又有电力驱动型的。牙轮钻机市场已很 稳定，据比赛勒斯和Ｐ＆Ｈ公司报道，它们的 牙轮钻机具有强劲的销售势头。近几个月都 获得了许多订单．因为有些矿山正在用新的 （和少量的）钻机更换陈旧的低效率的钻机。 尤其是Ｐ＆Ｈ公司在南非金刚石采矿市场取