西康高铁秦岭太兴山隧道凿岩台车钻爆试验研究

基于凿岩台车应用现状,针对采用凿岩台车钻孔爆破时平均线性超挖量大等问题,选取西康高速铁路(西安—安康)秦岭太兴山隧道左洞进口Ⅲ级围岩段(DK23+075—DK23+155)作为凿岩台车钻爆法试验段。首先针对周边孔外插角大和掏槽孔深度受限情况,将凿岩台车两侧机械臂长度由7.1 m缩短至6.1 m。然后制定了精准钻孔措施。基于与该隧道同等围岩级别地段手风钻钻孔爆破施工经验,经过现场3个循环的凿岩台车钻爆试验,确定掏槽形式为两级斜孔掏槽,把电子雷管起爆时间设置为导爆管雷管奇数段位的起爆时间,按照掏槽孔、辅助孔、内圈孔、周边孔和底板孔的顺序依次起爆。经实施,爆破施工进尺可达3.4~3.6 m,周边孔爆破后炮痕保留率90%以上,断面平均线性超挖量仅19.9 cm。与凿岩台车配套的药卷直径宜在40~45 mm取值。

我国铁路隧道爆破技术现状及趋势

我国铁路隧道建设数量多、里程长,钻爆法以其独有的优越性成为隧道建设过程中最常用的方法,而爆破不仅是隧道开挖的第一道工序,也是钻爆法的核心。通过梳理总结铁路隧道爆破技术的发展历程,将隧道爆破技术的发展划分为起步、发展、缓滞和飞跃4个阶段;从钻孔设备、装药设备、地质信息获取、智能设计软件和爆破技术几个方面详细介绍了我国铁路隧道爆破技术发展现状,指出我国铁路隧道爆破已进入机械化施工的开端;同时也阐述了铁路隧道爆破将由机械化向智能化发展的趋势。

1DM4单臂凿岩台车的设计

针对目前国产凿岩台车的技术水平偏低、可靠性较差,购买国外品牌成本高昂且供货周期长等问题,金川镍钴研究设计院开发设计了1DM4型单臂凿岩台车,通过CAN总线实现车身控制器VCU与底盘控制器TTC60、凿岩控制器TTC580,以及发动机控制器ECU之间的数据传输与交互通信,通过控制器内部程序进行数值运算、逻辑处理来控制相应的执行机构。该产品采用自动打孔技术、自动防卡钎等技术,凿岩效率高、路面适应性好,保证了凿岩台车能安全可靠地进行井下施工作业。

基于位姿误差补偿的全电脑凿岩台车钎杆定位算法

针对全电脑凿岩台车钻炮孔时钎杆的定位精度要求,从钎杆末端位姿误差补偿角度出发,以DH运动学模型为基础,计算臂架的动态误差和静态误差,建立钎杆定位误差补偿运动学模型;采用多种群遗传算法(MPGA),根据无误差正向运动学逆解所得关节变量(角度和距离)优化各关节值的搜索范围,结合移民算子和人工选择算子进行并行计算,建立基于钎杆运动学误差补偿模型和MPGA求逆解确定关节变量的钎杆定位算法。研究结果表明:基于误差补偿模型进行钎杆定位时,实测钎杆定位误差小于0.1 m,满足工程实际定位要求。

萝峰隧道三臂凿岩台车与手持式凿岩机钻爆法掘进施工技术比较

较为全面地介绍了三臂凿岩台车与手持式凿岩机钻爆法掘进在萝峰隧道施工中的应用 ,对其在质量、投资和进度 3方面的优、缺点进行了比较 ,提出了其各自的适用范围。

兖州矿区岩巷快速施工装备及配套工艺研究与应用

分析了影响兖州矿区岩巷掘进速度提高的主要原因,介绍了优化劳动组织、实施技术创新、完善工作面设备配套及施工工艺的经验和做法。

液压凿岩台车开挖技术应用及经济分析工作探讨

为促进液压凿岩台车开挖技术在长大铁路隧道建设中的推广应用和经济分析工作的开展,对液压凿岩台车开挖技术的应用和经济分析工作要点进行探讨,对液压凿岩台车开挖技术中的超挖成因和经济分析工作基础资料收集等关键问题进行阐述和分析。通过探讨分析可知,应用液压凿岩台车开挖技术建设长大铁路隧道,技术上是可行的,经济上是合理的。

三臂凿岩台车与手持凿岩机在大相岭隧道应用中的比较

介绍了三臂凿岩台车在雅泸高速公路大相岭隧道施工中的应用,并与手持风动式凿岩机在钻孔速度、能耗、安全性、施工成本及适用范围等方面进行了比较,指出三臂凿岩台车在特长隧道较硬或坚硬围岩施工中具有优势。

凿岩台车电气系统技术改造

目前凿岩台车被广泛地应用于隧道施工中,如何使凿岩台车更好地适用于隧道施工是机械管理人员研究的重点。为提高凿岩台车的设备利用率,降低施工成本,对凿岩台车进行了改造与系统集成技术的研究。着重介绍了凿岩台车改造过程中电气方面的技术改造,对凿岩台车泵站起动系统和显示系统进行了改造,改造后的凿岩台车通过了工业性试验,并成功地应用于青岛烟台LPG项目。实践证明:改造后的凿岩台车性能得到了大幅度提升,故障率低,故障显示的可读性高,满足施工使用要求,取得了较好的经济效益和社会效益。

液压凿岩机的发展与应用

论述了国外液压凿岩机的发展与应用情况,列举了一些机型的应用实例,简要论述了我国液压凿岩机的发展状况,对液压凿岩机的发展提出了几点看法。

三臂凿岩台车钎杆的绝对定位误差补偿研究

为提高三臂凿岩台车钎杆的绝对定位精度,首先,基于有限元仿真,采用正交试验法确定影响臂架柔性误差的主要参数,得到柔性误差补偿公式;之后,对受力关节坐标系进行变换,建立基于位置误差的运动学误差标定模型,并对模型中待标定参数进行冗余性分析,剔除冗余参数;最后,以激光全站仪为测量设备,利用LM算法对待标定参数进行求解,验证运动学标定效果。结果表明,该方法有效地补偿了钎杆绝对定位误差,钎杆的绝对定位误差降低了79. 6%。

我国隧道凿岩台车产品概况

叙述了隧道凿岩台车的定义,介绍了我国隧道凿岩台车生产厂家和产品型号。将产品分为有使用报道和无使用报道两大类,详细介绍有使用报道的隧道凿岩台车产品特点与技术参数,重点介绍产品实际使用情况。

中国地质大学(武汉)研发的全液压凿岩设备在工程上的应用

近年来,国家提倡采掘工程实现"机械化换人、自动化减人",从根本上有效防范和遏制了重大事故的发生。采掘设备的机械化、自动化的关键技术是全液压凿岩机,我国采掘工业从事该项研究、设计、制造已五十余年。由中国地质大学(武汉)研发的系列全液压凿岩机已达到国际同类产品的水平,在此基础上设计完成了适用于多种开挖条件的系列全液压凿岩钻车。

TR1000型凿岩机伸缩臂的模态分析

利用有限元分析软件ANSYS9.0的模态分析功能,计算了TR1000型凿岩机伸缩臂部分的固有频率和振型,并将有限元计算结果与试验模态分析结果进行了对比。结果表明试验模态分析与有限元分析基本一致,可为伸缩臂的设计提供参考。同时指明有限元模态分析比试验模态分析具有方便、快捷、成本低、可重复性强等优点,尤其适合求解大型复杂结构系统。

智能化矿山巷道掘进设备导向系统的研究

装备智能化得到了国家产业政策的大力支持,也是我国产业发展的大势所趋。本文简略介绍了重庆格德瑞重工智能装备研究院研发的智能装备,可为本行业的企业向智能化先进水平迈进起到借鉴作用。

一种新型防卡方法的研究

针对国内外现有全液压凿岩钻车的防卡方法所存在的问题，提出了一种新型Ａ，Ｂ阀防卡方法，并对由此而设计的防卡阀和防卡回路，在一次自动防卡工作循环全过程中的动态性能，进行了计算机数字仿真研究和试验研究．探索了几种旨在提高防卡反应快速性的途径．对防卡回路的设计和调试具有指导意义和实用价值．

钻机、钻车与台车名称辨析

介绍了目前使用的几种机械法钻孔原理,对一些凿岩机械行业容易混淆的专业用语,如顶锤冲击式钻孔、潜孔钻机、动力头、台车、钻车等术语作了解释和说明,规范整理了常用钻孔设备的名称,有利于行业的技术交流。

液压凿岩钻车调频无线电遥控装置设计

介绍了液压凿岩钻车遥控技术的应用情况及无线电遥控装置的组成及基本原理,并设计了一套灵活、可靠的调频无线电遥控装置和软件控制系统,它的设计思路和实现方法对于现行液压凿岩钻车控制系统的改造具有参考价值。

我国地下矿山凿岩装备应用现状与凿岩智能化发展方向

数字化、智能化是凿岩台车等大型设备未来的发展趋势。为明晰国产凿岩台车的研究方向,结合我国地下矿山钻爆施工中凿岩台车的应用现状,定量对比评价了现场使用凿岩台车在钻孔精确度、钻孔效率、人员安全性、环保指标等方面的技术优势及问题。结果表明:使用凿岩台车钻孔,一般单孔凿岩时间为2~3 min,凿岩效率为同等条件下使用气动凿岩机钻孔的2~4倍;配合合理的爆破手段,月进尺能提高50%~70%;现场使用凿岩台车时,面临机械性能和钻爆工艺不匹配、较气动凿岩机开挖超挖量大以及人员培训落后于实际需要等问题。在此基础上,总结了现阶段凿岩台车智能化发展进展。研究表明:通过补偿技术,国内一些钻孔定位平均定位精度在5 cm以下,可满足施工要求;借助视觉辅助定位与导航方法、5G技术及物联网等先进技术,能够实现少人化、无人化的作业目标。最后进一步分析了研发、推广国产凿岩台车面临的不足与挑战,总结并展望了国产凿岩台车的发展路线。

凿岩钻进机械自动化发展现状及方向

介绍了凿岩钻进自动化的重要性，阐述了钻进自动化的发展历程。分析了钻车自动化的发展现状，指出了自动钻车科研工作的不足以及未来的发展方向。