浅谈水利水电工程中的凿岩机械分类

浅谈水利水电工程中的凿岩机械分类

王同民

北京峡光经济技术咨询有限责任公司 北京 1 00120

摘要：凿岩机械是水利水电工程中最常见的机械。其种类繁多，特性各异。了解凿岩机械特性，便于设备选型，有助于合理进行施工组织设计，同时又便于造价工作人员准确计算其台时费。

关键词：凿岩机械 破岩造孔方式 作业动力配置方式

凿岩机械广泛用于水利水电、矿山、交通、建材、国防等工程的凿岩作业。水利水电工程涉及的土石方开挖、锚固支护和基础处理，均离不开凿岩机械。随着我国水电工程建设的发展和科技的进步，涌现出了各式各样的凿岩机械，而且人们对于凿岩机械的称呼也是五花八门，很多水利水电从业者更是对凿岩机械的分类或名称知之甚少。

1凿岩机械简介

水利水电工程中，常见的凿岩机械大致上可以分为钻小直径潜孔的小型凿岩机械、钻中小直径中深孔的中型凿岩机械和钻大孔径深孔的大型凿岩机械。

小型凿岩机械常见的是手持式风钻和气腿式风钻，如手持式风钻Y24，气腿式风钻YT28。小型凿岩机械其钻孔直径一般20mm～40mm，孔深在6m以下。

中型凿岩机械常见的有各种钻架钻机、导轨钻机、多臂钻台车、履带式台车，如潜孔钻QZJ100B、锚固钻机YG80、阿特拉斯三臂钻、CM351、阿特拉斯D7等。中型凿岩机械钻孔直径一般40mm～165mm，孔深15～40m，是目前应用最为广泛的凿岩机械。

大型凿岩机械常见的有冲击钻机、回转钻机等，如反井钻机LM300。大型凿岩机械钻孔直径一般在150mm以上，孔深可达300m。

凿岩机械由4部分组成：

1）底盘，包括机架、行走机构、回转机构和动力驱动装置等；

2）工作机构，包括凿岩机、钻臂、给进机构、钻杆和钻头；

3）辅助装置，包括排渣集尘系统、空气压缩机等；

4）操作和电气系统。

2凿岩机械分类

凿岩机械的种类很多，有按用途分的，比如地质勘探岩心钻机、石油钻探钻机、工程地质钻机等；有按钻进深度分的，比如潜孔钻机、中孔钻机、深孔钻机等；有按装载方式分的，比如滑撬式、履带式、轮胎式等；有按破岩造孔方式分的，比如回转式、冲击式、冲击回转式；有按作业时动力配置方式分的，比如潜孔钻和液压钻。下面主要介绍破岩造孔方式和作业时动力配置方式的分类。

2.1破岩造孔方式

按破岩造孔方式，凿岩钻机分为回转式、冲击式和冲击回转式3种。

回转式凿岩机械，它是利用钻具一面回转，一面下压，以切削、刻入、挤压和研磨岩石的作用使岩石破碎。该种机械钻进速度较高，适用于各种软岩和坚硬的岩石，并可取出完整的岩心。水利水电工程中最为常见的就是地质钻机。

冲击式凿岩机械，是靠钻具的垂直往复运动，使钻头冲击井底以破碎岩层。水利水电工程中最为常见的就是地下连续墙施工所用到的CZ-22冲击式钻机。

冲击回转式凿岩机械，是适应冲击器破碎岩石与回转钻进的钻孔方法而产生的一种钻孔机械，一般分为顶部冲击和潜孔冲击。冲击回转式凿岩机械是目前最为常见的一种凿岩机械，土石方开挖和锚固支护中所用到的钻机几乎都为冲击回转式凿岩机械。

2.2作业时动力配置方式

水利水电工程中人们常说的潜孔钻和液压钻，其实就是按照作业时动力的配置方式来区分的。

潜孔钻机是装有潜孔冲击器的钻机。作业时作为动力的冲击器潜入孔底工作，可以钻凿向下垂直孔、倾斜以及水平的大直径深孔。

液压钻机，也称为顶锤式钻机，作业时其凿岩机在钻杆顶部工作。

通常来说，潜孔钻机机内无空压机，需单独配置供风设备。而液压钻机机内带空压机，无需单独配置供风设备。然而，并不是所有机内带空压机的钻机都是液压钻。比如阿特拉斯ROC L6/L6H钻机、阿特拉斯ROC L8钻机、阿特拉斯ROC 936HC、山特维克的TITON系列等，这些钻机虽然机内自带空压机，但是其配置的是冲击器，因此属于潜孔钻。

3凿岩机械型号

原地质矿产部在部标《DZ3-79》中对钻机类别标志进行了规定，分为类别代号、第一特征代号、第二特征代号，均用汉语拼音字母标注。类别代号有X（岩心）代表岩心钻机，SZ（砂钻）代表砂矿钻机，S（水文）代表水文钻机，G（工程）代表工程钻机，K（坑道）代表坑道钻机，Q（潜孔）代表潜孔钻机，R（地热）代表地热钻机。第一特征代号为传动结构，如Y代表液压操纵机械传动式，D代表全液压动力头式，P代表转盘式。第二特征代号为装载形式，如C代表车装式，S代表散装式。

但实际上水利水电工程使用到的凿岩机械，其型号也是各式各样。下面以部分国产厂家生产的凿岩机械为例进行介绍。

如甘肃天水风动机械厂，其KQJG165钻机，K代表矿用钻机，Q代表潜孔，J代表柱架式，G代表高风压，165表示钻孔直径165mm；其YG80钻机，Y代表凿岩机，G代表导轨式，80表示机重80kg；其CLQ15，C代表车载，L代表履带式，Q代表潜孔，15表示推进力15kN。

又如无锡金帆钻凿设备公司，其YG80钻机，Y代表液压，G代表工程钻机，80代表钻孔深度80m。

再如宣化金科钻孔机械公司，其JK580钻机，JK代表公司名称金科。

4结语

随着各行各业的交叉与融合，凿岩机械的型号代码也没有统一的规定，即使是同一厂家生产的机械，其型号代码也不尽相同。因此，想要准确了解凿岩机械，不能仅通过机械型号，还需结合机械的有关参数。准确了解凿岩机械，不仅有助于工程技术人员合理进行施工组织设计，还便于工程造价人员准确编制机械台时费。

参考文献：

[1]中国水利水电工程总公司.工程机械使用手册[M].北京：水利水电出版社，1998.

[2]全国水利水电施工技术信息网《水利水电工程施工手册》编委会. 水利水电工程施工手册[M].北京：中国电力出版社，2002.

[3]马洪琪 周宇 和孙文.中国水利水电地下工程施工[M].北京：中国水利水电出版社，2011.

[4]顾文卿. 新编工程机械选型与技术参数汇编实用手册[M].北京：中国知识出版社，2006.