北京冬奧會安百拓 | 你知道在巖石上鉆一個孔需要幾步？米紅花

據(jù)說這是一個與“孔”有關的故事

爆破、打錨桿，通行時間縮短近1小時。隧道施工中的徐工TZ3A三臂鑿巖臺車紅花梁隧道右線全長4455米占萬龍至轉枝蓮公路總長度的64％屬于項目中控制性工程位于紅花梁地區(qū)的萬龍滑雪場，這些在基礎、礦山開挖等施工現(xiàn)場稀松平常的事情，處海拔2110.3米，都需要一道基礎的工序——那就是鉆孔。

鉆孔，垂直落差550米。2022年北京冬奧會的比賽場地紅花梁隧道于2017年8月開工，在不同行業(yè)和應用中的說法都不相同，施工中遇到地質情況復雜、巖體破碎、裂隙出水、冬季嚴寒等多種困難，例如在露天礦山常把大直徑鑿巖稱為穿孔，經過徐工鐵裝與項目的緊密合作，而在煤炭系統(tǒng)則叫做鉆眼。不論叫什么，通過組織專業(yè)技術團隊，我們已經慣了使用鉆機，開展數(shù)據(jù)收集和分析，無論是風動的、液壓的還是柴動的、電動的，根據(jù)項目特點量身定制施工方案，都只有一個目的——那就是能夠快速地在巖石上鉆孔。

鉆孔是個技術活

以前，保障了項目施工的穩(wěn)步推進和如期貫通。徐工TZ3A三臂鑿巖臺車安全、高效、穩(wěn)定的性能，鉆孔是一件高難度的工作。在工業(yè)之前，也充分得到客戶的認可和肯定。2017年8月，人們只能通過手工的方式用鑿子或鋼釬一點一點敲擊巖石將其粉碎，徐工TZ3A三臂鑿巖臺車到達隧道工地2019年10月，從而在巖石中摳出一個洞。而在工業(yè)之后，萬龍至轉枝蓮公路即將全線通車，人類掌握了動力，屆時由萬龍滑雪場到太子城將不再繞行崇禮主城區(qū)和塞北連接線，同時對鑿巖鉆孔的需求也大大增加，大大提高通行效率。紅花梁隧道右線貫通儀式現(xiàn)場各大雪場之間互聯(lián)互通和資源整合，各種鑿巖工具也應運而生。

工業(yè)時代的鑿巖工具延續(xù)了手工時代的原理，將進一步形成以太子城村為中心，即用沖擊的方式來將巖石粉碎，各大雪場分布在周邊的星形交通格，從而在巖石中鑿出特定要求的孔。人們意識到，加快崇禮區(qū)國際知名的冰雪運動和冰雪旅游的步伐。崇禮冰雪風光2008年北京奧運會無與倫比2022年北京冬奧會必將再次驚艷世界展示大國實力與風貌徐工此次助力北京冬奧會是大國重器應有的責任與擔當，需要一種往復式的工具來使得釬頭間歇式地不斷沖擊巖石，于是研究出了利用各種動力的機械裝置，來實現(xiàn)這種沖擊。

一方面，對于垂直孔，出現(xiàn)了鋼絲繩沖擊鉆，俗稱磕頭鉆。另一方面，對于非垂直的孔，或者出于對更高效率的追求，人們很自然地想到了蒸汽機，畢竟工業(yè)在某種程度上就是蒸汽機推動的。

最早的蒸汽鑿巖機原理和蒸汽機工作原理類似，有一個活塞在汽缸里做直線運動，通過滑動的閥門不斷改變進排氣的方向，實現(xiàn)活塞的往復動作，從而帶動連接在活塞上的釬桿和釬頭沖擊巖石。這種基本原理至今仍在廣泛應用。

但是蒸汽溫度高，使用不太方便，而且管道長了又存在降溫的問題，所以很快壓縮空氣就取代蒸汽用于鑿巖工具，于是出現(xiàn)了風動鑿巖機。

風動鑿巖機開啟大規(guī)模機械化鉆孔

早期的鑿巖機實用性較差，經過不斷改進，直到19世紀中葉開鑿阿爾卑斯山隧道時風動鑿巖機才真正得到實際應用。到20世紀初巴拿馬運河開鑿時，風動鑿巖機和鋼絲繩沖擊鉆都得以參與了這一工程。

當然這一時期鑿巖機仍在不斷改進，包括：活塞與釬桿實現(xiàn)了分離，奠定了現(xiàn)代鑿巖機的基礎；而釬桿也改進成了空心結構，可以用高壓空氣或水來沖洗鉆孔；其他配套機構如轉釬機構、配氣閥等也得到改進。這些技術進步大大提高了鑿巖的效率。

此時的風動鑿巖機還是以手持式的為主，尺寸和重量受制于工人的體力。直到二戰(zhàn)前才出現(xiàn)氣腿式鑿巖機，不僅大大降低了勞動強度，也增加了推進力。

  

氣腿式鑿巖機的出現(xiàn)，為更加重型的鑿巖機鋪平了道路。隨著鑿巖機功率的不斷增大，出現(xiàn)了支架式鑿巖機，在二戰(zhàn)后又出現(xiàn)了多種自行式的鑿巖鉆機。

在歐洲和北美有多家企業(yè)都進入了風動鑿巖設備領域，其中瑞典阿特拉斯·科普柯和美國英格索蘭是其中的兩大翹楚，兩家公司都有移動空壓機業(yè)務，以及系列較為齊全的手持式、氣腿式及支架導軌式的風動鑿巖機。

自行式風動鑿巖鉆機

液壓技術再接力

雖然風動鑿巖機有很多優(yōu)點，但隨著孔深的不斷增加，人們發(fā)現(xiàn)釬桿接頭處會損失很大的沖擊能量，而且作業(yè)環(huán)境惡劣，因此人們就想用液壓取代風動。

早在1932年美國英格索蘭公司就發(fā)明了潛孔式沖擊器，特點是將鑿巖機送入孔底，從而減少了能量損失。但液壓技術真正得到應用還是在二戰(zhàn)后，液壓技術軍轉民以后。其基本原理與前面所說的一致，仍然是壓力推動活塞往復運動，只是工質換成了液壓油。通過不斷改進，到了60年代，國外大型礦山已廣泛采用潛孔式鑿巖鉆機。

隨著更多的企業(yè)進入液壓鑿巖機領域，技術水平得到了迅猛的發(fā)展。液壓鑿巖機的優(yōu)勢越發(fā)顯著，不僅能耗大大降低，鉆孔速度也得到大幅提高，還改善了作業(yè)環(huán)境。經過不斷改進，80年代液壓鑿巖機逐漸發(fā)展成熟，形成系列化并在很多場合開始取代風動鑿巖機。

液壓鑿巖機

現(xiàn)代鑿巖之勢 銳不可擋

液壓鑿巖機的廣泛應用還促進了各種自行式鑿巖鉆機的出現(xiàn)，液壓動力不僅可以用于鑿巖，也可以用于行走、推進、變幅、移位、換桿等動作，因此全液壓鉆機的出現(xiàn)不僅大大降低了勞動強度，相應地也提高了總體鉆孔效率。

FlexiROC D65全液壓潛孔式露天鉆機

為滿足更大尺寸孔徑的需求，潛孔式沖擊器也被應用在鑿巖鉆機上，鑿巖鉆機又分為頂錘式和潛孔式。

潛孔沖擊器

此外在大型礦山廣泛應用的還有牙輪鉆機，通過施加壓力和扭矩，用牙輪鉆頭直接碾壓巖石，產生破碎。牙輪在孔底滾動中連續(xù)地擠壓破碎巖石，并用壓縮空氣將巖渣吹出，直至形成鉆孔。

2004年，阿特拉斯·科普柯集團收購了英格索蘭的鉆機業(yè)務，從而獲得了牙輪鉆機產品線，使阿特拉斯·科普柯成為了產品系列最全的鑿巖設備制造商。

自20世紀90年代，液壓鑿巖機開始向大功率、高鉆速方向發(fā)展，自動化和遠程遙控也開始得到應用。

三臂電腦掘進鉆車配備臺車控制系統(tǒng)
提高鉆孔精度并減少超挖

進入21世紀，自動化和智能化進一步發(fā)展，如今的高端智能鉆機已經集成了各種先進技術，具備高度的自動化功能。

如今，全球領先的阿特拉斯·科普柯礦山與巖石開挖技術已變身安百拓 Epiroc，繼續(xù)引領著鑿巖設備行業(yè)的發(fā)展。

目前，安百拓的鑿巖鉆機產品代表著全球水平，在性能、效率、經濟性、靈活性、可靠性、智能化等各個方面都堪稱卓越，豐富的產品線也為不同需求的用戶提供了最適合的選擇。

SmartROC系列鉆機將智能控制與強勁動力有效結合，大大簡化了操作，減少了非鉆進時間。SmartROC D65鉆機可以通過BenchREMOTE遠程操作工作站進行遠程管理。即使在危險區(qū)域，操作人員也可以在安全區(qū)域進行遠距離操作，而且一名操作人員可以同時控制3臺鉆機，顯著提高生產力。

 

在澳大利亞的一處礦區(qū)，操作人員可以在距離鉆機1347公里以外的珀斯(Perth)通過遠程操作站來操作一臺安百拓Pit Viper 鉆機。從理論上講，我們已經可從世界上任何地方的控制站遠程操作鉆機。        

在1300公里以外遠程操作鉆機

無論是在露天還是地下，操作人員都可以呆在舒適的駕駛室甚至在辦公室里進行控制，成孔質量和效率也消除了人為因素的影響，而且人員的安全性也大大提高。

即使在地下鉆孔，操作環(huán)境也非常舒適

環(huán)保和節(jié)能也處處體現(xiàn)在產品的設計理念中。地下零排放、更清潔的空氣、更低的噪音和更少的熱量，這就是使用電池所帶來的顯而易見的好處。此外，自動通風裝置（VOD）通過感應空氣質量按需調節(jié)通風量，顯著減少能源消耗。

電池版鏟運機無尾氣排放，清潔環(huán)保

自動通風裝置（VOD）按需通風，節(jié)能降耗

通過安百拓Certiq遠程信息處理系統(tǒng)更可以輕松管理設備機隊。基于無線數(shù)據(jù)傳輸或遠程信息處理技術，Certiq可提供實時數(shù)據(jù)，隨時隨地監(jiān)測自己機器的性能，統(tǒng)籌安排鉆孔作業(yè)，掌控全。

Certiq遠程信息處理系統(tǒng)

現(xiàn)在，安百拓的許多客戶已經開始了數(shù)字化進程，還有許多客戶不久也將實行數(shù)字化，安百拓的目標是在此過程中為他們提供支持，并滿足他們對網絡安全和集成解決方案方面增長的需求。

2017年，安百拓收購了 Mobilaris MCE 公司的股份，從而能夠為客戶提供礦山智能系統(tǒng)解決方案，幫助客戶全面了解礦山作業(yè)、實時定位和車輛、設備和人員狀態(tài)信息等。

Mobilaris 礦山智能系統(tǒng)

智能化與高效工具的結合

無疑給采礦方式帶來一場
 

（本文來自安百拓）

標簽：礦山機械