凿岩台车在大型基建期矿山的应用展望
自２０世纪６０年代起步以来，我国的凿岩台车技术发展迅速，目前已经有多种产品投入市场并进入实用化阶段。但在大型凿岩设备和铲运设备方面，目前基本处于研制推广阶段，技术尚不成熟，大型凿岩台车等设备主要依赖国外进口。与国内相比，国外有多年的凿岩台车研发经验，产品经过不断完善日趋成熟，目前各种凿岩设备规格齐全完整，应用广泛。例如北洺河铁矿应用ＳＡＮＤＶＩＫ ＤＤ３１１掘进台车掘进巷道，山东黄金三山岛金矿应用ＳＡＮＤＶＩＫ ＤＤ２７１０掘进台车完成掘进工作等。近年来，随着电—液自动化技术在凿岩台车上的应用，凿岩台车呈现出从机械化向自动化、环保化、多样化发展的趋势，高效凿岩台车势必在大型矿山受到越来越多的重视。
１ 矿山基本情况
司家营田兴铁矿又称司家营铁矿南区，位于河北省滦县响嘡镇境内，隶属河钢集团矿业公司，是目前国内在建的规模最大的地下矿山。司家营田兴铁矿西距迁（安）曹（妃甸）铁路约６.０ｋｍ，北距京山铁路滦县车站约１４ｋｍ，平—青—大公路从矿区北侧、东侧通过，矿区所处交通位置十分便利。
田兴铁矿上部第四系含水丰富，村庄较多。在保证地下开采不破坏第四系含水层、地表村庄不搬迁的基础上，采用阶段空场嗣后充填采矿方法，在矿房之间预留间柱和底柱，使矿柱形成一个坚固的框架。设计矿山建设规模为２０００万ｔ／ａ，根据司家营田兴铁矿矿体赋存条件，开拓方案总体仍选择主、副竖井辅助斜坡道开拓方案，主要部分如下：南矿段下盘Ｓ２０线附近选矿厂集中布置３条主竖井；共设３条副井，包括南矿段１、２号副井和大贾庄副井；设３条进风井及６条专用回风井，田兴铁矿的开拓系统三维立体效果图如图１所示。
目前，田兴铁矿处于基建期，所有巷道正在进行掘进施工，但由于田兴铁矿上部第四系含水丰富，以及井巷掘进过程中受断层破碎带等不利地质条件的影响，给井下的巷道掘进施工带来了困难，严重影响了矿山的基建进度。
２ 田兴铁矿凿岩设备使用现状及效率
我国凿岩水平从手持式凿岩机到凿岩台车有了很大程度的进步，从２０世纪９０年代开始，随着对国外关键技术的消化吸收，我国机械技术水平得到提高，部分满足了国内市场需要。但相较于国外产品，液压元件等质量较差，使用寿命较短，工作性能较国外产品较差，凿岩台车种类少，致使凿岩台车在国内矿山没有广泛应用。目前，采用手持式凿岩机的矿山仍然存在，对生产率的提高及操作人员的安全性等方面有着较大的影响。
在田兴铁矿各井巷掘进过程中，施工队伍中使用手持式气腿凿岩机的情况较为普遍。其中－４５０ｍ水平沿脉巷道采用ＹＴ－２８型凿岩机进行水平掘进作业，６台凿岩机同时作业，并配以Ф３５ｍｍ中空六角合金钢钎杆和Ф４２ｍｍ“一”字型钻头，炮眼深度２.５～３.５ｍ。激光指向仪指向，按不同岩性的爆破设计图表进行轮尺布眼，采用分片、分区、分工打眼。根据基岩掘进每炮每循环进尺１.７ｍ，日循环进尺３.��ｍ，班进１个循环，月进尺为：３.３×３０×８０％＝８０ｍ。除此之外，其余施工位置因受地质条件等因素影响，施工效率见表１。
３ 同类型矿山凿岩台车应用现状
国外使用高效凿岩台车的矿山较多，卢基公司（ＬＫＡＢ）是瑞典最大的国有铁原料生产企业，世界著名的“基律纳铁矿”和“马尔姆贝律耶特铁矿”（Ｍａｌｍｂｅｒｇｅｔ）都是其下属矿山，其中马尔姆贝律耶特（Ｍａｌｍｂｅｒｇｅｔ）地下铁矿是当前大型凿岩设备机械自动化程度最高的矿山之一，已经实现了远程监控及遥控作业，降低了井下凿岩作业工人的劳动强度，提高了矿山的开采强度，并有效地保证了现场操作人员的安全性。
近年来国内大中型矿山陆续引进了多种型号的国外先进掘进台车，一改传统手持气腿式凿岩机在井下水平掘进作业时效率低下、爆破质量差、工人劳动强度高、作业环境恶劣的旧貌。例如：ＳＡＮＤＶＩＫ ＤＤ２７１０掘进台车在三山岛金矿和阿特拉斯·科普柯Ｂｏｏｍｅｒ ２８１液压凿岩台车在紫金山铜矿应用取得了良好的经济效益和社会效益；紫金钨业集团下属的南温河钨矿一直采用传统的手持气腿式凿岩机，通常断面为４.１ｍ×４.６ｍ的巷道需要５台凿岩机持续作业６ｈ，凿岩机最高月进尺不超过４０ｍ，自引进ＳＡＮＤＶＩＫ ＤＤ２７１０单臂电动—液压掘进凿岩台车后（如图３所示），创造了工程掘进最高月进尺２４９ｍ、单日最高进尺９.８ｍ的记录，大大减轻了劳动者的强度。凿岩台车代替传统手持式凿岩机的优势非常明显，符合国家的产能标准，响应国家倡导的数字矿山、绿色矿山、安全矿山的经营理念。
ＳＡＮＤＶＩＫ ＤＤ２７１０是一款紧凑、灵活的单臂电动—液压掘进台车，用于矿山掘进和隧道开拓，台车的布置注重改善司机视野和行驶平衡性。重型铰接式底盘和强劲的四轮驱动，保证了台车在狭窄的巷道或隧道里可以快速、安全地行驶。ＳＡＮＤＶＩＫ ＤＤ２７１０装备了可伸缩的ＦＯＰＳ防落石认证安全顶棚。ＳＡＮＤＶＩＫ ＤＤ２７１０的覆盖范围为（宽×高）６.４９ｍ×５.８１ｍ，断面可达３４㎡。同时，台车还能够进行房柱法和充填法采矿作业。ＳＡＮＤＶＩＫ ＤＤ２７１０钻臂（如图４所示）具有较大的覆盖面积和最佳的断面形状，推进梁能够３６０°翻转，且大臂自动持平。
ＳＡＮＤＶＩＫ ＤＤ２７１０ ＨＬＸ５凿岩机（如图５所示）可以提供２０ｋＷ的钻孔动力，ＨＬＸ５是ＳＡＮＤＶＩＫ系列中等功率凿岩机中的最新型号，新型凿岩机凿岩效率显著提高，使用成本则大幅度降低。该型凿岩机２００１年测试凿岩性能时表现优异，例如在典型的北欧花岗岩和铅、锌、黄铁矿（岩石可钻性系数为６０），平均凿进速度可达到４ｍ／ｍｉｎ。钎具消耗量没有明显变化，甚至稍有降低。
此外，ＳＡＮＤＶＩＫ ＤＤ２７１０具备先进的液压控制系统：半功率开孔控制和程序化自动防卡钎。在作业开孔阶段，台车进行半功率冲击，即冲击、回转的压力是最大功率时的一半；在开孔完成以后，台车再进行全功率冲击。此项操作可实现精确开孔，避免在开孔阶段产生偏差，保证孔直度。防卡钎功能根据旋转压力自动实现作业参数的调整。在遇到坚硬岩石时，旋转压力上升，将超过设定值时，系统停止推进；在遇到岩石剧烈变化或打到夹层或空洞时，旋转压力将小于设定值，系统停止冲击后数秒再恢复，同时半功率冲击；在旋转压力位于设定值区间时，正常推进冲击。此项功能将大大减少卡钎几率，并降低钻具消耗，延长钻具寿命。
４ 前景展望
田兴铁矿作为河北钢铁集团矿业公司今后的主力生产矿山，对采矿开采强度和井下作业安全的要求将不断提高。为克服矿山当前使用手持式气腿凿岩机作业的缺点，确保田兴铁矿年采矿生产目标的实现，高效安全的凿岩台车在田兴铁矿将具有广阔的应用和发展前景，同时随着国内外其它先进大型矿山的兴建，以液压式凿岩台车为核心设备的高效安全掘进工艺必将推动矿山现代化的进步。