露天和地下矿用凿岩设备和工具的发展.pdf

设备也是由MAN TAKRAF提供的。 智利埃斯孔迪达和丘基卡马塔矿使用的见 图 2 粗破碎机设备是由MAN TAKRAF公司生 产制造的。该破碎机仅为汽车-破碎机-胶带运 输机联合运输系统的一个部分。在开采很深的采 场中,用自卸汽车把物料运至位于采场中心地带 的粗破碎站,再用胶带运输机将破碎后的物料运 走。通过分析对比和运营成本的计算证明,该项 技术相比挖掘机-自卸汽车运输系统而言,更具 优越性。 汪 建 黄 琼 收稿日期 2003 - 07 - 11 露天和地下矿用凿岩设备和工具的发展 [美国] M1 伍夫 摘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。 关键词重型钻车;牙轮钻机;凿岩台车;锚杆台车;钻进技术 中图分类号 TD 42112/ 42211 文献标识码 B 文章编号 1671 - 8550 2004 01 - 0056 - 06 1 露天钻机 在露天钻车市场,山特维克 汤姆洛克 Sandvik Tamrock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, 古川 Furukawa公司、英格索兰 Ingersoll2 Rand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 山特维 克公司主要业务在矿业领域,但是至今尚未成为 牙轮钻机市场的重要一员。联合起来工作,山特 维克 史密斯公司将能够研制更先进的牙轮钻进 工具,并将向用户提供更多的系列产品。 改进钻头设计也不只局限于炮孔凿岩钻头, 阿特拉斯 科普柯 克雷柳斯Craelius公司宣 称,其镶嵌金刚石的Super滚刀产品具有许多特 点,既使在极坚硬的岩石中也能达到很高的性 能。这种新型钻头向用户提供的应用领域很广, 因为它有3种钻头基体可用于钻凿坚硬的岩石。 据说其钻进速度比目前市场上已有的传统工具要 快20 。这可部分地归因于使用了自由切割系 统,可自动排除磨掉的金刚石,从而可优化切割 效率。同时,额外加大的钻头体高度与材料组分 相结合可使钻头寿命比现有钻头寿命长30 。 3 地下凿岩台车和锚杆台车 瑞典辛克格吕万矿距阿特拉斯 科普柯公司 厄勒布鲁凿岩台车制造厂很近,为一些最新的设 备进行井下试验提供了方便。首批阿特拉斯 科 普柯公司的新型Boltec锚杆台车和Simba生产凿 岩台车刚由厄勒布鲁厂出厂不久,就在辛克格吕 万矿投入使用数小时了。 由于采用了阿特拉斯 科普柯公司的一些最 新设计,所以该矿不仅最大限度地提高了生产效 率,而且也在研制几种新设备中起了重大作用。 利用最新设备使矿山生产率得到进一步的提高。 该矿凿岩机队拥有阿特拉斯 科普柯公司的L2C Rocket Boomer掘进台车、Simba M4C新型生产 凿岩台车和新型Boltec锚杆台车。辛克格吕万矿 的M4C型台车是首批Simba改进机型中的一台, 在矿山已经使用了一段时间,而且利用率很高, 精度亦能满足新采矿方法的要求。 正当世界采矿设备编辑部来访之际,决 定购买此套设备之前,辛克格吕万矿租用了这台 采矿台车,据报告台车生产性能良好。阿特拉斯 科普柯公司很有希望能得到该矿两部台车的订 货单。 阿特拉斯 科普柯公司声称,正在推出新系 列锚杆台车,所有部件均按照CANBUS系统制 952004年第1期 [美国] M1 伍夫 露天和地下矿用凿岩设备和工具的发展 造,采用与Rocket Boomer掘进台车和Simba生 产台车相同的标准组件设计概念。 总之,改进后的Boltec锚杆台车可达到更高 的生产率、更大的可靠性和更好的人类工程学要 求。同时更适应各种锚杆的要求,如,水泥注浆 锚杆、Swellex胀管式锚杆、机械锚杆、树脂胶 结锚杆和胀管式锚杆等。按在Rocket Boomer掘 进台车和Simbar生产台车上装配的控制系统, 有4种基本型号台车,即,配有遥控系统装置的 MC和LC型台车以及配有直接控制装置的MD 和LD型台车。配用直接控制装置的机型失去了 一些配用CANBUS系统的台车可用的特征。 新型Boltec锚杆台车将取代早期的335和 435型台车,它配有直接控制装置或电子控制系 统装置。然而, 235型Boltec台车还有一段时间 才能下线。另外,公司正在研制适合市场要求 的,如适于南非铂、铬开采用的低矮型机器,并 将在近期推出SIL Rocket Boomer台车。 与其它阿特拉斯 科普柯地下台车的硬件一 样, MC和LC型Boltec锚杆台车装配有采用先 进技术的台车控制系统。特尔萨瓦萨拉先生说 “我们需要与Simba采矿台车不同的台车控制系 统功能,但基本系统一样。所说新的是我们研制 的一种新型锚杆台车,其结构坚固耐用、设计简 单” 。 Cop1432Ⅱ 型更有效,并具有公司的旋转压 力控制推进、复式缓冲和抗卡钎功能。其锚杆安 装设备增加了防止岩石冒落功能和附加长油缸, 同时使压力油软管和回油软管保持分隔状态,以 防它们互相摩擦而导致意外磨损。另外,利用水 自动冲洗装置,并可直接与矿山供水管网相接。 新式锚杆箱配用一台大功率回转马达,且具 有更大的通用性,因为它可同时夹持不同长度的 锚杆。这种锚杆箱还可进行改装,以供不同类型 的锚杆使用,而且修改工作并不困难。 遥控安装的锚杆箱由驾驶室操纵,并可根据 要求选择具有慢速、中速和快速凝固树脂的不同 胶结剂卷的混合物。这与以前的树脂锚杆安装机 相比是一个很大的进步,因为以前要用人工安装 胶结剂卷。同样,散装水泥搅拌器由克雷柳斯 公司供应的工作也在驾驶室遥控进行,这种搅 拌机可配制10种不同的混合浆体计算机可保 持搅拌机内的和孔内的混合相一致 , 而且混合 能力比以前的更大。有一个支臂可用来安装金属 网,其活动范围很大。据说,用此支臂无处不 到。 台车控制系统有可能与矿山计划系统联网, 这个问题正在议论中。一些用户还询问这类 Boltec锚杆台车是否可纳入矿山卫星遥控系统, 因为机械设备的位置信息对于矿业公司是极为有 用的。在现阶段还不能提供设备自动定位系统, 但可为操作工在手工控制下完成工作任务提供制 导。现在,台车控制系统能够自动完成开眼、钻 进和旋紧锚杆作业。公司正在研制与Rocket Boomer台车具有同样功能的锚杆自行定位的机 械。全部工作数据都可存储到接插兼容的存储器 插件中,每班结束时可以把这些数据下载给个人 计算机。在台车控制系统中,为用户、用户服 务、阿特拉斯 科普柯公司服务、研究和发展中 心服务等提供不同层次的计算机访问站。 台车控制系统有助于最新式的Boltec锚杆台 车比以前能更可靠地工作,同时可以更快和更有 效地查找故障。维修手册已制成大容量只读存储 器。公司正在探索如何使锚杆台车利用诊断系统 在需要维修时自行定购零部件的方法。 其它一般性的改进包括长寿命的轴承与连接 装置、更新的计算机程序和新的系统设定值。所 有这些特点综合起来可提高利用率、减少部件磨 损、提高生产率和延长发生故障的平均时间。利 用与最新型的Simbas采矿台车和现有的Rocket Boomers掘进台车一样的底盘,设计具有标准组 件的Boltecs锚杆台车系列产品,从研制到交货 周期比以前的产品要短。 此外,在快要到2001年年底的时候,阿特 拉斯 科普柯公司推出了它的新一代M和L系列 Simba生产凿岩台车。现在用户看好提高生产凿 岩台车的精确度、生产率、利用率、自动化以及 其它一些特点。Simba生产台车装配有阿特拉斯 科普柯公司的台车控制系统,它是以3年前开 始用在Boomer掘进台车上的那种台车控制系统 06 矿 业 工 程 第2卷 第1期 为基础改制而成的。 计算机硬件就像装配到U6 Craelius新型台 车和Boomer掘进台车上的那种流行的系统。计 算机化台车控制系统是智能可靠的,可为操作工 提供良好的接口,并具有可与矿山计划软件相接 的可能性。台车控制系统技术有3种不同层次的 控制功能,即基本功能、正规功能和总功能, 而最为先进的系统正在L KAB公司基律纳矿进 行试验。Simba台车的计算机程序带有用于排除 故障的程序接口。较为先进的标准系统可提供自 动给杆和回杆功能,这种系统被称之为单孔自动 化技术。 正如期望的那样,总软件包是3种功能中最 成熟和精良的一种,它具有提供全自动化操作的 潜力。但是,还有一项要求,就是首先能探测扇 形孔的凿岩区状况和检查是否有突出的锚杆或岩 石存在而可能对凿岩构成障碍。尽管辛克格吕万 矿的生产凿岩台车的操作工首次在M4C型台车 上使用控制装置很胆怯,但很快就适应了这种台 车,并且后来发现它很容易操作。很有趣的是这 种生产凿岩台车是从单独的操作室进行遥控,结 果,辛克格吕万矿只在台车上装配了顶棚而取消 了操作室这在欧洲的矿山是极为少见的。 Simba凿岩台车采用标准组件的结构和利用 阿特拉斯 科普柯公司现行Boomer掘进台车上 已验证过的同样底盘。Simba台车的两种系列产 品共有7种基本型号,它们是M2C、M3C、 L3C、M4C、M6C、L6C和M7C ,但这些台车 具有可任选的结构形式,故可扩大其产品系列。 就在世界采矿设备杂志采访奥勒布鲁厂时, 阿特拉斯 科普柯公司正在完成L6C台车的最后 一部分工作,这是至今该公司生产的第一台L 系列Simba台车产品。 L KAB公司将用L6C型台车取代较早一代 的产品和从新一代Simba台车的一些特点获益, 这些特点是软管少接近50 和CANBUS电 子系统取代早期4536型产品上的以可编程逻辑 控制器为基础的系统。L6C台车的液压系统与辛 克格吕万矿的Simba M4C型台车一样,但L6C 台车较大,配用功率较大的液压泵站以便与大得 多的Cop 4050型液压凿岩机的要求相匹配。 L KAB公司的这部台车也配有喷水雾系统以便可 进行下向孔凿岩。 辛克格吕万矿正在使用的M4C型台车配备 有一个转台和Cop 1838MEX型液压凿岩机,它 可以钻进直径为51～89 mm、孔距达3 m的平行 孔。尽管可根据用户要求,可以使用以前的Cop 1238型液压凿岩机,但Cop 1838型液压凿岩机 可作为标准件装配到Simba新系列台车产品上。 巨型Cop 4050型液压凿岩机就像选用潜孔凿岩 设备那样可作为任选件供应。 第一台M4C型台车在辛克格吕万矿使用有 些时候了,另一台澳大利亚一家用户订制的这种 台车正在制造。由于用这种台车取得了一些经 验,故已为矿山所证实,其使用效益也已得到验 证。利用台车控制系统使得凿岩机得到了更好的 控制,直接效益是提高了凿岩速度和降低了钎杆 及钻头的费用。与矿山使用的早期生产的凿岩台 车相比,辛克格吕万矿使用M4C型台车钻管寿 命大为提高,达到1 200～1 300 m ,有时甚至超 过1 800 m。公认使用这种台车可能会使运营费 用降低20 左右。 技术精湛成熟的液压系统意味着由于液压软 管的减少可免去不少维修要求,而且利用新式的 防渗漏系统可避免液压油的喷溅。此外,台车控 制系统与相称的液压系统相接合可提供更好的性 能。如,可更加平稳失误的定位。推进系统可有 多达4个顶尖可用按标准配备两个 , 利用这 些顶尖能够更可靠地进行调整定位。 高战敏 王 刚 欢迎您订阅 欢迎您使用电子信箱投稿 E2mail kygc online1ln1cn gwjsks sina1com 162004年第1期 [美国] M1 伍夫 露天和地下矿用凿岩设备和工具的发展