新技术装备在地下采掘凿岩中应用

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1、新技术装备在地下采掘凿岩中的应用2009-08-2210:59:43来源:作者:【大中小】浏览:137次评论:0条摘要：介绍了机器人化钻车在矿区作业中的使用性能及新技术装备，如适用于不同场合的中小型、大型自动化钻车、集凿岩/装载于一体的多功能设备、改进后的气动钻车在一些矿区的应�煤屯乒闱榭觥⒊寤髌德士傻鞯囊貉乖溲一　　关键词：机器人化钻车；中小型自动化钻车；多功能设备；气动钻车；液压凿岩机；耐磨球齿钎头　　中图分类号：TD421.2+4　　　文献标识码：B1　概述　　钻车机器人化和远程控制这两项技术成为地下钻凿

2、的热门话题。澳大利亚的OlympicDam矿和瑞典北部地区LKAB公司的Kiruna矿已经在用先进的远程控制技术进行钻凿工作。采用这种先进技术意味着工人可以在矿井的安全区进行钻凿操作(有时甚至可以在地面进行)，一名工人可以同时控制两台半自动钻机，大大提高了生产效率。但这并不意味着机器人化钻机和远程控制钻机就是市场唯一的发展方向，有些生产厂家侧重于钻机的通用化而不是开采效率，而有些生产厂家更注重凿岩机和钻头性能的改进。2　北极圈附近国家的钻车使用概况　　瑞典LKAB公司认为，在矿山中不断地引入先进技术是与其他生产成

3、本低的公司进行竞争的最佳途径，因此，该公司始终坚持在新技术方面进行大的投入，在该公司位于瑞典北部的Kiruna地下铁矿可以见到世界上最先进的采矿技术的应用。为了适应市场需要，公司的Kiruna和Malmberget矿制定了新的采矿标准，他们的目标是到1999年底两矿矿石生产总和达到3000万吨。为了达到这一目标，LKAB公司不惜投入巨资购买先进设备(仅Kiruna矿用于设备更新的费用就达到3.5亿美元)。通过使钻孔深度增加到55m，平巷的垂直跨距增大到28.5m，LKAB公司相信这会降低开采费用，即使到下世纪初该

4、矿山仍会保持旺盛的活力。由此看来先进设备在整个工程中起的作用是关键的。　　LKAB和Atlas　Copco公司于1993年末签定了一份联合开发新的开采凿岩设备的合同，W469型钻车就是根据施工要求设计的。第一台钻车计划配备Wassara　G－Drill公司的ITH液压凿岩机(这种凿岩机最初也是为LKAB公司设计的)。W469钻车于1995年初装配完毕，进行工业性试验，检验该钻车是否能达到钻孔300m/d，平均无故障运行时间不少于100h，结果完全达到设计要求(最高钻孔达到500m/d)，平均无故障运行时间达到10

5、4h，其他如维修保养、钻孔质量、成孔偏差、钻凿功率等指标也都令人满意。由于对合作充满信心，LKAB公司一年后又准备订购第二台。钻孔控制程序要求能一次自动钻凿10个孔的扇面，然后钻凿下一个扇面，试验结果完全达到要求。试验过程中，钻车控制程序同时也受到检验，要使钻车在程序控制下做到：准确调整推进器；准确对准炮孔位置；达到符合要求的炮孔深度；连接/拆卸钻杆；一次钻孔完毕后，移至下一孔位。先钻φ115mm深45m的炮孔，然后用W469钻车钻到55m(孔径不变)。对于这种深炮孔来说，钻孔精度是十分重要的，要求30m孔深的偏

6、差不超过1.5%，激光测量装置测量孔的精度。　　由于对W469钻车和ITH凿岩机的设计很满意，LKAB公司决定下一步进行机器人化钻车的凿岩，1997年初又向Atlas公司订了四台Simba型机器人化钻车。AtlasCopco公司先将两台W469s钻车交付LKAB公司的Malmberget矿，另外两台于1997年10月份交付Kiruna矿。这些钻车都配备ITH液压凿岩机。　　目前这种机器人化钻车的设计还不完善，现在的有线控制系统将被光纤/无线控制系统取代。正在试制的两台Simbas钻车(包括将来的钻车)的控制方式是

7、：一根光缆将控制中心与生产现场连接起来，指令可以从控制中心发往施工现场。生产现场通过无线电控制钻车，这样使Simbas钻车在不同工位移动更加灵活方便。如果一切都在按计划顺利进行的话，W469钻车此时已完成试验，LKAB公司准备买11台此种钻车投放到Kiruna矿和Malmberget矿。　　LKAB公司不仅仅使用Atlas　Copco公司的钻车，他们也购买Atlas　Copco公司的主要竞争对手Tamrock公司的设备，Kiruna矿就在使用Tamrock公司的钻车。一般来说，设备越先进，它的生产率就越高，目前矿

8、山出产铁矿石已达到现有设备的最高效率。1996年4月，Tamrock公司生产了两台Solo　60钻车，该钻车是Tamrock公司最先进的液压凿岩钻车，配备Sandvik公司生产的新型钻具，一支钎头可以钻凿一个扇形断面，据说可以大大提高综合生产率。3　澳大利亚钻车的使用概况　　AtlasCopco公司的H4356s钻车在OlympicDam矿钻凿φ102mm、深30m的炮孔