国内液压凿岩钻车产品概况与发展建议
１ 研究背景
钻爆法施工具有经济、高效等优势，在岩（矿）凿岩作业中应用非常普遍。在具体操作过程中，钻凿炮孔通常采用气动凿岩设备和液压凿岩设备施工，其中气动凿岩设备主要包括气腿式凿岩机、门（柱）架上配备的气动凿岩机、气动凿岩钻车、潜孔钻机等；液压凿岩设备主要包括支腿式液压凿岩机、钻（台）架上配备的液压凿岩机、液压凿岩钻车、挖改钻等。气动凿岩设备适用于露天、地下狭窄、设备运输不便、工程量少的场合，但存在能量转化效率低、噪声大、污染程度高等缺点；液压凿岩设备则具有工作效率高、钻进速度快、噪声小、污染程度低及动力消耗小等优点，应用前景更为广阔。
在这些凿岩设备中，凿岩钻车是十分重要的组成部分。凿岩钻车常被称为凿岩台车或凿岩钻机，但按照《凿岩机械与便携式动力工具术语第１部分：凿岩机械、气动工具和气动机械》（ＧＢ／Ｔ６２４７.１-２０１３）的定义，钻车是指安装有凿岩机钻凿岩孔的车，而钻机主要是指靠回转机构进行岩孔钻进的机器，所以文章认为称呼凿岩钻车更为准确。
液压凿岩钻车主要分为液压露天钻车和地下液压钻车（包括掘进钻车、锚杆钻车和采矿钻车）两种。液压凿岩机作为凿岩钻车的关键部件，其性能直接决定了凿岩钻车的整体能效。凿岩钻车应充分发挥液压凿岩机的优越性能，实现高效率、高精度的炮孔钻凿作业。
２ 液压露天钻车产品概况与发展建议
２．１ 液压露天钻车产品概况
液压露天钻车以柴油发动机为驱动，并装有导轨式液压凿岩机等，其采用液压系统作为整机动力传输介质，可用于各类中、小型露天矿山和采石场等的穿孔作业，也可用于开山筑路、兴修水利、基坑处理等建设施工领域，以及大型矿山边坡处理、二次破碎、消除根底等辅助作业施工。
根据《全液压露天钻车》（ＪＢ／Ｔ１１７５７-２０１３）规定，全液压露天钻车按照行走机构的区别，可划分为履带式、轮胎式及轨轮式３类；按照凿孔名义直径，又可分为轻型、中型及重型全液压露天钻车。全液压露天钻车采用自带的空压机排粉，其大臂包括折叠臂、伸缩臂和单直臂，而且大臂可回转一定的角度（有些机型甚至可实现３６０°全方位作业），同时钻车上还配有自动接换杆和防卡钎装置。
国内全液压露天钻车发展速度较快，但品种较少，大部分企业将挖掘机上增添钻架（推进器）和液压凿岩机以改装成液压露天钻车，配置有大功率液压凿岩机的钻车尚待重点研发。国内部分全液压露天钻车生产厂家与型号如表１所示。
２．２ 液压露天钻车发展建议
尽管液压露天钻车具备较大的应用优势，钻孔速度为牙轮钻机和潜孔钻机的２～４倍，但液压露天钻车的最大钻孔直径比牙轮钻机的最大钻孔直径小，也比潜孔钻机的最大钻孔直径稍小。另外，液压凿岩设备使用传统的中空钎杆（截面和中心孔直径均较小），在保证钻孔直线度和钻孔冲洗效果方面成本较高，这也是液压露天钻车发展速度慢的原因之一。
建议国内液压露天钻车、顶锤式钎具企业紧跟国外液压露天钻车的发展趋势，大力开发大功率液压露天钻车和配套钎具（管式钻杆、双管钻杆）。管式钻杆具有很高的抗弯曲和抗扭曲能力，因而钻孔的直线性好。尤其在钻探深孔时，钻管的外径和内径较大，减小了钻管与孔壁之间的环形空间，钻管内孔截面增大，可使冲洗的气流速和流量增加，有效提高冲洗的效果。双管钻杆系统的内钻杆传递冲击能，将推进力施加给钎头；外钻杆仅传递扭矩，内钻杆不用螺纹而采用串接形式，依靠钻车的推力使内钻杆的端面之间保持接触，将凿岩机的冲击能传送给钎头。大功率液压凿岩机配有独特的减振系统，使外钻杆旋转而内钻杆受冲，避免内钻杆螺纹连接，冲击能量损失几乎为零。
３ 地下液压钻车产品概况
３．１ 液压掘进钻车产品概况
液压掘进钻车主要用于巷道、隧道及工程钻凿炮孔施工，在矿产资源开发和基础建设中起到重要作用。近年来，随着国家有关部门安全、环保、智能化政策的出台，客户对稳定可靠、高效且符合国家相关政策要求的液压凿岩设备需求越来越大。在气动、液压、内燃及电动凿岩设备中，液压凿岩设备以其安全、环保、智能的优势，获得快速的发展。此外，液压掘进钻车品种较多，生产企业数量多，智能化水平较高。国内主要的液压掘进钻车生产厂家有３６家，包括安百拓（张家口）建筑矿山设备有限公司（生产Ｘ１、ＧＩＡ-Ｋ１１１型号液压掘进钻车）、安徽佳乐建设机械有限公司（生产ＣＹＴＪ７６、ＣＹＴＪ１０２／２、ＣＹＴＪ１０２型号液压掘进钻车）、广东宏凯气能技术有限公司（生产ＣＹＴＪ４５型号液压掘进钻车）、贵州安百泰凿岩科技有限公司［生产ＣＹＴＪ４５、ＣＹＴＪ４５（Ａ）、ＣＹＴＪ４５（Ｂ）型号液压掘进钻车］、河北宏远液压机械有限公司（生产ＣＹＪＪ７６Ａ２、ＣＹＪＪ８６Ａ２型号液压掘进钻车）等。
３．２ 液压锚杆钻车产品概况
液压锚杆钻车作为岩矿锚固支护的重要设备，在我国起步较晚，与进口产品相比，国产化基础较薄弱，但岩矿锚固支护作业对隧道和井巷工程安全生产、施工成本、施工效率具有重要影响，要求液压锚杆钻车具备多功能一体化特征，如凿孔、安装、注浆等多项功能。国内除隧道和部分矿山采用该设备施工外，还有些地方使用气动凿岩机钻凿锚固孔。随着政府部门出台保障安全施工的一系列政策、法规，液压锚杆钻车用量大幅增加。国内主要的液压锚杆钻车生产厂家有２３家，包括安徽佳乐建设机械有限公司［生产ＣＹＴＭ４１／２、ＣＹＴＭ４１／２（Ｈ）型号液压锚杆钻车］、长沙科达智能装备股份有限公司（生产ＫＭＺ５０１２、ＫＭＺ６１１型号液压锚杆钻车）、河南省耿力工程机械有限公司（生产ＧＭＺ１２ｉ、ＧＭＺ１２、ＧＭＥ６５９５Ｄ型号液压锚杆钻车）、广西凿山机械制造有限公司（生产ＺＬＧ１１００型号液压锚杆钻车）、湖南五新隧道智能装备股份有限公司（生产ＷＤ１００Ｅ、ＭＴ１０Ｄ、ＭＴ１０Ｅ、ＭＴ５７１型号液压锚杆钻车）、江西鑫通机械制造有限公司（生产ＤＳ８、ＤＳ２、ＤＳ３、ＤＬ４、ＤＬ２、ＤＷＳ型号液压锚杆钻车）等。
３．３ 液压采矿钻车产品概况
液压采矿钻车（也被称为液压中深孔钻车）主要用于大、中型地下金属矿山采场的回采落矿爆破孔钻凿，一般用来钻凿孔径较大、孔深≥１０ｍ的炮孔，同时组合使用０.８～１.８ｍ长的单支钎杆接杆。该钻车钻臂的前倾工作角度一般为２０°，后倾工作角度为８５°，推进器可旋转３６０°（环形孔）或４５°（扇形孔）。环形孔一般适用于垂直漏斗后退式采矿法和无底柱分段崩落采矿法，扇形孔一般适用于无底柱分段崩落采矿法。国内主要的液压采矿钻车生产厂家有１５家，包括安徽佳乐建设机械有限公司（生产ＣＹＴＣ４１、ＣＹＴＣ７６、ＣＹＴＣ８９型号液压采矿钻车）、贵州安百泰凿岩科技有限公司（生产ＣＹＴＣ-７６型号液压采矿钻车）、广西凿山机械制造有限公司（生产ＺＬＧ１０００、ＺＬＧ１０００Ａ、ＺＬＧ１０００Ｂ型号液压采矿钻车）、河北宏远液压机械有限公司（生产ＣＹＴＣ８９Ｙ型号液压采矿钻车）、湖南创远高新机械有限责任公司（生产ＣＹ-ＭＴ１１１Ｌ、ＣＹＭＴ２２１Ｌ、ＣＹ-ＭＴ３１１型号液压采矿钻车）、济南临工矿山设备科技有限公司（生产ＵＤＬ３９１ＲＨ型号液压采矿钻车）等。
从技术经济性来看，采用地下液压凿岩设备，能减少掌子面作业人数，降低对作业环境的污染，具备节能环保优势，并且符合国家政策导向。液压凿岩设备作为未来凿岩技术的发展方向，建议对钻车的推进器、钻臂、底盘、凿岩和行车控制、动力系统等合理布局，保证液压钻车动作灵活、操作方便、零配件通用，提供互换性和定位精度，实现地下液压凿岩设备高效率、系列化、模块化和集成化生产，满足用户的多方位需求。相关企业应提供人、财、物方面的保障，对钻车的材质、工艺、机电液控制、减振降噪、动力匹配等技术进行改进，并且加强与高校和研究机构合作，建立研究实验平台，深入研究智能软件、岩石破碎机制、冲击动力学、工法（含采矿法）等，推动地下液压凿岩设备高质量发展。
４ 导轨式液压凿岩机产品概况与发展建议
４．１ 导轨式液压凿岩机产品概况
气动凿岩机通常会受结构、耗气量和压气管道等的制约，影响工作效率。在此背景下，导轨式液压凿岩机应运而生。随着液压凿岩机的迅速发展和推广应用，其先进性、经济性和安全性已得到证实，液压凿岩机可以安装在钻车上，其凿岩参数能够根据矿岩的性质自动调节，使凿岩作业在最佳条件下进行。液压凿岩机自动防卡钎机构减少了工作故障，提高了凿岩效率，降低了作业成本。同时，液压凿岩设备采用单一液压动力，便于微机控制程序，为凿岩自动化提供了有利条件。液压凿岩设备的噪声比气动凿岩设备低１０～１５ｄＢ，同时可消除排气油雾，能见度好，显著改善了工人操作条件。
液压凿岩机是液压钻车的关键设备，液压凿岩机和液压钻车在技术上紧密结合，互相促进、共同发展。液压凿岩机的性能和质量直接影响液压钻车的质量。目前，国产液压凿岩机发展速度很快，但在质量稳定性方面仍有进步空间。现有的液压凿岩机基本能够满足国内需求，还有部分产品远销海外。国内主要的导轨式液压凿岩机生产厂家有１９家，包括大凿机械（广州）有限公司（生产ＤＺ７００Ｄ、ＤＺ７００ＨＤ、ＤＺ７００等型号导轨式液压凿岩机）、桂林桂冶机械股份有限公司（生产ＤＲ１００、ＤＲ１５０、ＤＲ２２０型号导轨式液压凿岩机）、河北宏远液压机械有限公司（生产ＨＹＧ６５０、ＨＹＧ５５０型号导轨式液压凿岩机）、河南省耿力工程机械有限公司（生产ＧＬ１８Ｔ型号导轨式液压凿岩机）、湖南烈岩科技有限公司（生产ＬＥＭ１６Ｅ、ＹＨＤ９０、ＹＨＤ２１０等型号导轨式液压凿岩机）、湖南五新隧道智能装备股份有限公司（生产Ｕ１８３８ＭＥ型号导轨式液压凿岩机）等。
４．２ 导轨式液压凿岩机发展建议
建议大力发展大功率的液压凿岩机，加大对液压凿岩机的性能参数、出厂测试系统方面的研究，着力解决液压凿岩机活塞零件寿命短及整机质量稳定性较差的问题；提高产品出厂质量，丰富从业人员的专业知识，积极发挥社会团体的作用，密切关注液压钻车、钎具的发展动态，积极顺应国家政策，采纳液压钻车、钎具从业者对液压凿岩机配套生产的建议，为用户提供性能优良、稳定可靠的产品。
５ 液压凿岩设备相关标准和检测方法
５．１ 液压凿岩设备相关标准
液压凿岩设备相关国家和行业标准如表２所示。
５．２ 液压凿岩设备检测方法
液压凿岩钻车产品检测除按产品标准进行常规检测外，还需要对钻车可靠性、防卡钎、落物保护结构、翻车保护结构、驻停坡度（斜坡制动）、燃油消耗等性能进行检测。
液压凿岩机性能参数试验台由冲击性能、回转性能和凿岩速度测试系统组成，冲击性能测试系统采用国际标准和国家标准推荐的应力波法检测冲击能量，还可采用速度法检测冲击能量；回转性能测试系统借鉴动力机器扭矩试验台设立；凿岩速度测试系统采用液压凿岩机室内凿岩进行测定。在进行液压凿岩机冲击性能、回转性能和凿岩速度测试时，可同步测试压力、流量等参数。
液压凿岩机运行试验台由出厂运行和耐久性试验台组成，出厂运行试验考核产品的密封性、耐压性及稳定性，同时可将遗留在液压凿岩机内部的杂物排出，以减少对钻车液压系统的损坏。一台产品的试验时间较短，因此出厂前可逐台进行检测；耐久性试验主要用于新产品开发、产品改进或必要时试验，主要检验产品或关键零件的寿命。一台液压凿岩机的试验时间很长，试验成本高，一般不进行全寿命试验。耐久性试验是国外液压凿岩机的主要试验手段之一，通常将液压凿岩机和配套钎具进行同时试验。
６ 结论
（１）统计结果表明，目前国内主要有液压露天钻车生产厂家１３家、液压掘进钻车生产厂家３６家、液压锚杆钻车生产厂家２３家、采矿钻车生产厂家１５家、导轨式液压凿岩机生产厂家１９家。
（２）目前，国内众多企业生产和开发的液压凿岩设备被应用于凿岩爆破部门，逐步取代了部分进口产品，并有一定数量的产品出口，对推动我国采矿业、交通业、工程施工、节能技术的进步，带动我国凿岩机械行业的发展发挥了重要作用。但是，同时也有一些企业生产规模较小，产业化程度低，产品质量参差不齐，在品种、规格和质量方面与国外产品尚有一定差距。
（３）液压凿岩设备集成创新的产品占比较多，尤其是液压凿岩机产品，难免会产生专利纠纷。如果不熟悉国外液压凿岩设备专利，会非常不利。因此，要加强知识产权队伍建设，培养一批懂业务、会管理、熟悉法律的知识产权人才。另外，要注重核心技术研发，若形成了自主产权的技术，应及时申报专利，利用知识产权保护自身。