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                湖南烈?guī)r科技有限公司專業(yè)生產(chǎn)制造液壓鑿巖機(jī)1、礦山巖石劈裂機(jī)、巖石鉆裂一體機(jī)、全液壓挖改鉆機(jī)、液壓動(dòng)力頭及鑿巖機(jī)配件鉆具產(chǎn)品。
            
          
            
            
          
        
          
    
          
    
          
        
    
          

          



          
    
          
    
          
        
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                硬堅(jiān)巖石靜爆開采設(shè)備工藝討論簡(jiǎn)談            
          
          
          
              
          
	　　巖石開采技術(shù)一直是代表人類文明進(jìn)步，標(biāo)志著對(duì)資源、能源的開發(fā)能力水平。巖石劈裂機(jī)廠家今天和大家一塊來(lái)探討一下自古以來(lái)的硬堅(jiān)巖石靜爆開采設(shè)備工藝。 

          

          
	　　古代人，火燒冰覆，手鑿木脹開挖硬巖，遺留的文明傳承至今……自從近代發(fā)明炸藥以來(lái)，人類歷史有了偉大的進(jìn)步，但是人們對(duì)環(huán)境安全要求也越來(lái)越高，在新的安全環(huán)保等政策管理要求下，對(duì)于傳統(tǒng)爆破方式提出了更高的要求。目前，城市周邊石方工程施工，再也聽不到炮聲轟轟了，再也感受不到震動(dòng)沖擊，再也看不到飛沙走石、煙霧彌漫的施工場(chǎng)景。 

          
　　我國(guó)巖石地質(zhì)層復(fù)雜，十里同山不同石，九到十五級(jí)硬堅(jiān)巖石以石灰?guī)r、綠泥石、花崗巖、玄武巖為主，全國(guó)各地都有分布?；◢弾r以沿海城市居多，而廣西、江西、湖南、湖北等地以石灰?guī)r分布為主。
          
　　巖石免爆靜態(tài)開采設(shè)備屬炸藥爆破后新興市場(chǎng)需求產(chǎn)品。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，大力推進(jìn)城鎮(zhèn)化建設(shè)，市內(nèi)施工總量不斷增加，但國(guó)家大力提倡安全施工，對(duì)環(huán)保要求也越來(lái)越嚴(yán)格，在房地產(chǎn)人防工程、興建交通擴(kuò)寬工程，礦山開采等方面，硬巖靜爆開采方量逐年上漲，因工期緊，工價(jià)高，施工效率慢，致使開采成本居高不下，石料價(jià)格也水漲船高。因此，硬巖高效降成本開采一直困擾著硬巖施工人員。
          
　　"工欲善其事必先利其器"，圍繞無(wú)炸藥巖石開挖的新工藝、新設(shè)備層岀不窮，有氣體爆破（有待合法化）、高熱膨脹劑、盤鋸切割、繩鋸切割、液壓破碎錘、柴油錘、劈裂棒、劈裂機(jī)、鉆裂一體機(jī)等，各類產(chǎn)品爭(zhēng)奇奪艷。不管以任何方式施工，離不開切割、外破和內(nèi)脹的工法方向。隨著巖石越來(lái)越硬，出產(chǎn)量要求越來(lái)越高，相關(guān)產(chǎn)品也在朝功率大、體積大、速度快的方向發(fā)展。開采成本低效率高的設(shè)備和工法總能讓工程人翹首期盼、趨之若鶩。
          

          
	　　存在即是合理，不同的產(chǎn)品都有其特點(diǎn)長(zhǎng)處，也存在一定的應(yīng)用弊端。那么我們今天來(lái)討論一下，高效率的巖石靜爆產(chǎn)品會(huì)往那個(gè)方向發(fā)展。我們討論的主要方向是機(jī)械化程度高，應(yīng)用面廣的施工工法，像膨漲劑施工、繩鋸盤鋸等針對(duì)特定石材的在此不做探討比較。 

          

          
	巖石靜爆開采設(shè)備
          
           

          

          
	液壓破碎錘 

          
　　上世紀(jì)60年代，德國(guó)克虜伯公司發(fā)明了世界第一臺(tái)液壓破碎錘，開啟了巖石開采歷史新篇章。液壓破碎錘作為挖機(jī)的屬具，如果說(shuō)挖斗排第一，第二非它莫屬，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的裝機(jī)比率更是達(dá)到70%。全球累積產(chǎn)銷量數(shù)千萬(wàn)臺(tái)，我國(guó)保有量近千萬(wàn)臺(tái)。
          
　　近幾年來(lái)，破碎錘的型號(hào)隨挖掘機(jī)越做越大，液壓壓力輸入到破碎錘，高流量切換沖擊頻率，利用內(nèi)部活塞上下運(yùn)動(dòng)形成的沖擊力破碎巖石。其優(yōu)點(diǎn)明顯：?jiǎn)稳瞬僮?，機(jī)動(dòng)靈活，安裝方便，拆裝快捷，直接從巖石外表暴力破碎。其缺點(diǎn)是對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生的噪音比較大，有碎石飛濺。因?yàn)槠扑殄N直接作用于巖石上，設(shè)備早期磨損損壞也經(jīng)常岀現(xiàn)，其次破碎錘高頻率高沖擊，也容易給挖掘機(jī)造成早期損害?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)液壓破碎錘基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化了，但高端進(jìn)口錘價(jià)格依然居高不下，因其總體市場(chǎng)保有量大，相關(guān)產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈成熟，配件相對(duì)便宜，50噸和70噸級(jí)的挖掘機(jī)裝配的175、195、210破碎錘到處可見。
          
　　為了獲得更大的沖擊破壞力，市場(chǎng)上也有將打基樁用的柴油錘改裝到挖掘機(jī)上用于硬巖開采，在市場(chǎng)上也有推廣，但成本高，見效不明顯，市場(chǎng)使用量少。
          
　　目前，依靠外力致裂破碎堅(jiān)固巖石的工程機(jī)械已發(fā)展到頂點(diǎn)了，挖掘機(jī)配大型號(hào)破碎錘已到達(dá)天花板，挖掘機(jī)再大錘再大，提升硬巖開采的效果也不會(huì)太明顯，對(duì)于相對(duì)松散或?qū)影鍘r還有一定優(yōu)勢(shì)。
          

          
	　　然而不管任何開采方式，液壓破碎錘還是必不可少的，一般是讓挖掘機(jī)由直接破碎采石轉(zhuǎn)為二次破碎，從而降低機(jī)器作業(yè)強(qiáng)度，減少機(jī)械故障率。 

          

          
	巖石靜爆開采設(shè)備
          
           

          

          
	
          

          

          
液壓劈裂棒
          
　　我國(guó)的劈裂棒最早是2000年左右從韓國(guó)引進(jìn)的技術(shù)，不知道韓國(guó)棒子是不是這么來(lái)的（嘿嘿），這個(gè)應(yīng)用很特點(diǎn)，利用千斤頂液壓原理，在棒柱體上安裝竄并聯(lián)式的單個(gè)或多個(gè)橫向活塞，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單零件少，單臺(tái)設(shè)備價(jià)格相對(duì)低，有一定市場(chǎng)占有率。由一臺(tái)電動(dòng)或柴動(dòng)的高壓泵站通過(guò)高壓液壓管輸岀高壓力給棒柱體，一般配4/6/8個(gè)棒柱體，液壓壓力作用在棒柱體上的活塞上使其橫向擠出來(lái)，當(dāng)釋放的能量力度大于巖石的抗剪切力時(shí)巖石開裂。目前我國(guó)的超高壓泵及相關(guān)的液壓閥門、超高壓油管、扣管接頭、密封圈等主要依賴進(jìn)口（國(guó)產(chǎn)零件的質(zhì)量穩(wěn)定性還有待提高）。
          
　　如何能讓劈裂棒獲得更大能量達(dá)到最佳劈裂效果？國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的產(chǎn)品系統(tǒng)壓力有60/90 /120 /160 MPa，壓力不斷上升，棒柱體直徑有80/95/110/120/130/150/170/180/200/250mm，越做越大。當(dāng)然是棒柱體越大，壓力越高，獲得的能量就越大。主泵液壓壓力和排量決定了整個(gè)系統(tǒng)能量的形成，棒柱體里的活塞大小決定能量釋放，通常壓力越高排量越小，排量越小加壓時(shí)間越長(zhǎng)。使用過(guò)程中往往發(fā)生棒柱體容易變形，高壓密封容損壞造成內(nèi)泄，活塞拉傷斷裂，卡棒等問(wèn)題！現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)幾個(gè)棒柱體同時(shí)作用將巖石裂開的場(chǎng)面也是效果明顯。
          
　　隨著棒柱體的不斷加大，體積、重量也相應(yīng)增加，現(xiàn)場(chǎng)使用需要機(jī)械吊裝和人工輔助放置入孔，開采效率低下。加大棒體獲得超大能量，又面臨了新的問(wèn)題，最大的問(wèn)題就是如何在硬巖層上快速鉆取大孔徑預(yù)裂孔。大孔徑鉆孔效率低使得成本增加，嚴(yán)重阻礙了其使用效果。目前市面上能在硬巖上鉆大孔徑的只有氣動(dòng)潛孔鉆（160mm以上），但它的弊端就是油耗高、進(jìn)尺慢。
          
　　讓大口徑劈裂棒能得到高效應(yīng)用，如何在硬巖上快速低成本鉆大孔徑預(yù)裂孔課題值得深入研究。
          

          
	　　對(duì)沙石巖層用大孔徑切削鉆快速鉆進(jìn)，配合使用大型劈裂機(jī)，在重慶沙巖地層上得到了很好的應(yīng)用案例。 

          

          
	液壓劈裂棒
          
           

          

          
	液壓劈裂機(jī)
          
　　說(shuō)起液壓劈裂機(jī)，應(yīng)該從"三分石"石楔子說(shuō)起，從遠(yuǎn)古時(shí)期人們就發(fā)明了這個(gè)簡(jiǎn)單的工具，其利用三片鐵楔塊放入預(yù)先打好的巖孔里，用鐵錘擊打中間的楔塊，中間楔塊受力把兩邊的劈塊橫向往外擴(kuò)展，直至巖石開裂。這樣的開巖方式不知道從什么時(shí)期開始的，現(xiàn)已無(wú)從考究了，但是它從產(chǎn)生那一天開始就一直延用至今！
          
　　德國(guó)達(dá)爾達(dá)公司在上世紀(jì)50年代，開始研發(fā)液壓劈裂機(jī)，利用中間楔塊加壓擴(kuò)孔正向推進(jìn)擴(kuò)張的原理，用液壓油缸連接中間楔塊推進(jìn)擴(kuò)張劈塊的作用來(lái)代替鐵錘擊打來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)巖石的分裂。最早是手持式輕便型，也是配有液壓站。在巖石上鉆42-60mm的孔后進(jìn)行分裂施工。通常配兩種角度和大小不同的劈塊，先分裂擴(kuò)孔一次再進(jìn)行二次分裂。該產(chǎn)品在90年代后期傳入我國(guó)，得到廣泛的應(yīng)用，技術(shù)相對(duì)成熟。           

          

          
	液壓劈裂棒
          
           

          

          
	　　隨著靜態(tài)開采的市場(chǎng)遂年擴(kuò)大，對(duì)產(chǎn)品效率要求也越來(lái)越高，近幾年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上岀現(xiàn)了大（重）型機(jī)載式巖石劈裂機(jī)，德國(guó)達(dá)爾達(dá)、日本平戶先后進(jìn)入國(guó)內(nèi)市，其產(chǎn)品性能穩(wěn)定但價(jià)格昂貴，單臺(tái)設(shè)備幾十萬(wàn)上百萬(wàn)不等。國(guó)內(nèi)廠家爭(zhēng)相效仿，如柳州博奧、永州鑫東森、山西愚公斧等。該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易模仿，但核心材料和劈塊潤(rùn)滑等關(guān)鍵問(wèn)題等沒有攻克，導(dǎo)致劈塊易斷或彎曲變形，因磨擦力大、潤(rùn)滑不夠易出現(xiàn)燒結(jié)、拉傷卡斷等故障。該產(chǎn)品始終沒有得到大面積的推廣應(yīng)用。而德國(guó)和日本的劈裂機(jī)性能穩(wěn)定、可靠性高，在國(guó)內(nèi)有了一定的銷售，人家掌握核心技術(shù)，應(yīng)了那句貴有貴的道理。
          
只要有市場(chǎng)需求，國(guó)內(nèi)廠家就會(huì)堅(jiān)持提升，經(jīng)過(guò)幾年的堅(jiān)持與鉆研，一項(xiàng)項(xiàng)技術(shù)難關(guān)被攻克，從核心材料的選用及熱處理工藝，到高效鉆孔及高溫高壓潤(rùn)滑系統(tǒng)等技術(shù)逐漸成熟，從最初的單一劈裂機(jī)到鉆裂一體機(jī)面市，大有超越進(jìn)口機(jī)械的勢(shì)頭。
          
　　從應(yīng)用層面來(lái)講，液壓劈裂機(jī)是內(nèi)脹開巖法的一種，目前市面上的大（重）型機(jī)載式巖石劈裂機(jī)，一般鉆孔孔徑在76/89/102/115mm?？咨钤?/1.2/1.5/1.8m。主要是以液壓鑿巖為主，其高效的鉆孔速度決定了開采效率高。劈裂油缸的缸徑大有220/250/280/320/350mm，搭配在挖掘機(jī)上，在輸入25MPa壓力情況下，輸出劈裂力可達(dá)3000/4000/5000/6500/8000噸，劈裂速度在幾十秒內(nèi)可完成做工，其劈裂力決定了巖石的剪切長(zhǎng)度和深度。
          
　　劈塊做為核心材料，目前在0.7/0.8/0.9/1米長(zhǎng)度內(nèi)，其直接作用在巖石孔內(nèi)釋放出的劈裂力將巖石剪切，對(duì)其材質(zhì)強(qiáng)度和韌性的要求非常高，其長(zhǎng)度決定了開采出產(chǎn)的石方量。
          
　　巖石鉆裂一體機(jī)就是將鉆孔、劈裂兩個(gè)功能整合成在一臺(tái)設(shè)備上，大大提高了巖石開裂效率，也實(shí)現(xiàn)了單機(jī)單人作業(yè)，機(jī)械整體結(jié)構(gòu)升級(jí)、功能集中，更容易實(shí)現(xiàn)智能化。從結(jié)構(gòu)形式看，目前市面上有旋轉(zhuǎn)式和平移式兩種。
          
           

          

          
	
          

          

          

          
	
          

          

          
	液壓劈裂棒
          

          
           

          

          
	
          

          

          
	 

          

          
	機(jī)械化減人、智能化換人、無(wú)人化施工，乃大勢(shì)所趨。試想在不久的將來(lái)，隨著科技的不斷發(fā)展，必將會(huì)有一些新的非炸藥破巖技術(shù)誕生。 

          

          
	本稿僅介紹了目前主流機(jī)械類巖石分裂部分相關(guān)產(chǎn)品，引用相關(guān)文獻(xiàn)資料和企業(yè)產(chǎn)品參數(shù)，在此向所有被引用的文獻(xiàn)作者和企業(yè)致以誠(chéng)摯的謝意。如有侵權(quán)請(qǐng)告知，我們將在第一時(shí)間刪除。