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1、1牙輪鉆機(jī)——國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平 1、1 國(guó)外牙輪鉆機(jī)發(fā)展情況 牙輪鉆機(jī)是大型露天礦山爆破的主要鉆孔設(shè)備。隨著露天礦山大 型化和數(shù)字化，國(guó)外牙輪鉆機(jī)也在向大型化和自動(dòng)化、智能化發(fā)展， 穿孔直徑由早期的270mm、311mm逐步向更大孔徑發(fā)展。如美國(guó)BI公 司49RIII型孔徑達(dá)406mm, 59R孔徑達(dá)到444mm, P&H公司100XP和120A 分別達(dá)到349mm和559mm，以適應(yīng)特大型重型金屬礦山的穿孔作業(yè)， 但大型露天礦使用最多的炮孔直徑仍為310~380mm。 隨著IT技術(shù)的快速發(fā)展，國(guó)外著名的牙輪鉆機(jī)制造商及時(shí)集成 應(yīng)用最新技術(shù)成果，加速了牙輪鉆機(jī)的升級(jí)換代，正在向著全自動(dòng)化 和

2、智能化方向發(fā)展，為數(shù)字化礦山創(chuàng)造了條件。 美國(guó)BI公司開(kāi)發(fā)的Holepro炮孔可編程控制系統(tǒng)更新了早期的 局部自動(dòng)化。它由PLC和顯示器構(gòu)成的PLC-視屏系統(tǒng)，可顯示鉆機(jī) 的運(yùn)行參數(shù)，在孔深程序控制下，使鉆孔深度準(zhǔn)確無(wú)誤，通過(guò)鉆孔參 數(shù)，可繪出炮孔縱向礦巖石剖面結(jié)構(gòu)圖，精確區(qū)分礦巖性質(zhì)的微觀地 質(zhì)資料。 Harnisch Feger 公司在鉆機(jī)上裝有 CommandTMcontrol 控制系 統(tǒng)，以PLC為基礎(chǔ)的控制裝置將全部控制和顯示功能集中在一個(gè)現(xiàn)代 化的司機(jī)控制盤(pán)上，可控制鉆進(jìn)參數(shù)，監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)鉆進(jìn)、 自動(dòng)調(diào)平和自動(dòng)潤(rùn)滑，各種參數(shù)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)和調(diào)整。 加拿大Wenco公司開(kāi)

3、發(fā)了鉆機(jī)導(dǎo)航與傳感器監(jiān)視系統(tǒng)。應(yīng)用GPS 技術(shù)的導(dǎo)航系統(tǒng)可精確紀(jì)錄行車(chē)路線和鉆桿擺動(dòng)，精確確定鉆頭位 置。 加拿大Aquila采礦公司開(kāi)發(fā)了用于露天礦山鉆孔作業(yè)的計(jì)算機(jī) 輔助監(jiān)視系統(tǒng)和導(dǎo)航系統(tǒng)，其范圍從生產(chǎn)監(jiān)視和礦巖自動(dòng)識(shí)別到GPS 輔助導(dǎo)航系統(tǒng)。 1.2 國(guó)內(nèi)基本情況 我國(guó)露天礦用牙輪鉆機(jī)研制雖然起步晚，但起點(diǎn)高，發(fā)展較快， 1985 年已生產(chǎn) YZ 和 KY 二個(gè)系列，達(dá)到美國(guó)八十年代技術(shù)水平，實(shí) 現(xiàn)替代進(jìn)口，但以后技術(shù)發(fā)展緩慢，與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)差距拉大，主要 表現(xiàn)在自動(dòng)控制技術(shù)。 中鋼衡重早在上世紀(jì)八十年代初便開(kāi)始牙輪鉆機(jī)的研制。在原冶 金部組織下，聯(lián)合鞍鋼礦山研究所、長(zhǎng)沙礦山研

4、究院、東北大學(xué)和北 京科技大學(xué)，通過(guò)消化吸收美國(guó) BI 公司 45R 牙輪鉆機(jī)，開(kāi)發(fā) YZ-35 型牙輪鉆機(jī)，1982年 12 月通過(guò)部級(jí)鑒定。1982 年中鋼衡重又開(kāi)始開(kāi) 發(fā)YZ-55牙輪鉆機(jī),985年通過(guò)部級(jí)鑒定,984年開(kāi)始自主開(kāi)發(fā)YZ-12 牙輪鉆機(jī)，1987 年通過(guò)部級(jí)鑒定，中鋼衡重形成了三種系列，鉆孔 直徑從95?310mm的牙輪鉆機(jī)。 江西南昌凱馬有限公司采礦機(jī)械分公司也從上世紀(jì)八十年代開(kāi) 始按洛陽(yáng)礦山設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)圖紙研制牙輪鉆機(jī)，生產(chǎn)KY-150、KY-250、 KY310三種型號(hào)牙輪鉆機(jī)，其電氣控制依賴專業(yè)電控設(shè)備制造廠配套。 我國(guó)的牙輪鉆機(jī)應(yīng)用IT技術(shù)還剛剛起步，中鋼衡

5、重自行開(kāi)發(fā)的 鉆機(jī)電氣控制系統(tǒng)應(yīng)用了觸摸屏和PLC技術(shù)，對(duì)鉆機(jī)實(shí)現(xiàn)了局部自動(dòng) 控制。 1.3 公司在相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)研發(fā)上已取得的最新階段成果和達(dá)到的 技術(shù)水平 中鋼衡重是國(guó)內(nèi)唯一具有牙輪鉆機(jī)自主設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)能力的企業(yè)，二 十多年來(lái)，對(duì) YZ 系列牙輪鉆機(jī)不斷進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)，技術(shù)性能不斷提 高，YZ-35型牙輪鉆機(jī)已更新?lián)Q代到第四代產(chǎn)品，YZ-55型牙輪鉆機(jī) 也推出了第三代產(chǎn)品。 公司自 2007 年開(kāi)始進(jìn)行牙輪鉆機(jī)自動(dòng)化研究，2008 年開(kāi)發(fā)的牙 輪鉆機(jī)電氣系統(tǒng)，在 YZ-35 型牙輪鉆機(jī)上實(shí)現(xiàn)了局部自動(dòng)化。2008 年對(duì)YZ-55型牙輪鉆機(jī)也進(jìn)行局部自動(dòng)化開(kāi)發(fā)。公司的牙輪鉆機(jī)已經(jīng) 應(yīng)用交流變

6、頻調(diào)速、PLC、現(xiàn)場(chǎng)總線、觸摸屏、自動(dòng)測(cè)深、數(shù)據(jù)無(wú)線 傳輸?shù)燃夹g(shù)，簡(jiǎn)化了鉆機(jī)的電氣線路，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)平和測(cè)深，降低司 機(jī)勞動(dòng)強(qiáng)度，提高作業(yè)效率。公司現(xiàn)已獨(dú)立完成牙輪鉆機(jī)的電氣、液 壓系統(tǒng)配套，掌握了牙輪鉆機(jī)整機(jī)核心技術(shù)。 國(guó)內(nèi)某研究院在上世紀(jì)九十年代也開(kāi)展了牙輪鉆機(jī)鉆進(jìn)參數(shù)自 動(dòng)調(diào)節(jié)研究，并在牙輪鉆機(jī)進(jìn)行了試驗(yàn)，提高了鉆孔速度，延長(zhǎng)鉆頭 使用壽命，取得了一定的經(jīng)驗(yàn)。 江西南昌凱馬公司的電控系統(tǒng)采用進(jìn)口的直流調(diào)速或交流變頻 調(diào)速系統(tǒng)，并配置一最簡(jiǎn)單的PLC進(jìn)行控制，PLC只是簡(jiǎn)單的繼電控 制，并沒(méi)參與到其它的控制，也就無(wú)法利用PLC強(qiáng)大的運(yùn)算功能，實(shí) 現(xiàn)電控系統(tǒng)的監(jiān)控、以及自適應(yīng)控制等，所以總的來(lái)講自動(dòng)化水平還 是不高。