凿岩机具的由来 “工欲善其事，必先利其器”。“生产力一人十工具”。人类历史的分期，以工具的状况为标志。马克思说：“采掘业是国民经济的基础产业。”我国利用铜铁工具手工凿岩，已有三四千年历史。中国火药11世纪传人欧洲，逐步用于军事和采矿。1962年瑞典诺贝尔父子发明硝化甘油胶质炸药用于修路与采矿，导致采掘工业高速发展。工业炸药发明后，人类从事采掘生产中面临的新的、最重大的工程技术难题，就是岩矿石中高效、低耗凿孔。1896年美国研制成功台冲击频率达1800次／min的气动凿岩机；1970年台液压凿岩机在法国诞生。1920年瑞典开始大批量生产中空钎钢，用以锻造整体钢钎凿岩。1923年德国施律泰尔发明WC-Co硬质合金，1938年首批一字形钎头在德国问世，迅速形成了全球性的新兴硬质合金刃具和硬质合金钎具产业，使机械和采掘工业如虎添翼，被誉为“工业的牙齿”。机械工业是现代工业的心脏，采掘工业是一切工业的基础。因此，正是炸药与硬质合金两大发明，引起了生产急速发展和社会财富高速聚积的真正意义的工业革命，从而迅速改变了世界面貌。 中国是冲击凿井术与火药的发明国。鸦片战争前夕的1835年，四川自贡的盐业工匠应用“顿钻”技术，凿成了世界上口超千米深井（自贡兴海井深 1001．42米，为国家重点保护文物），谱写了人类冲击凿岩技术的历史辉煌，被公认为世界钻井工程的先驱，为人类文明发展做出了重大贡献。我国的“冲击凿井术”，正被越来越多的国内外专家誉称为“中国古代第五大发明”。现在，现代化的凿岩爆破技术，已成加类向岩石圈索取资源和向地下开拓生存与发展空间的主要手段。 全世界各类采掘工程，包括岩矿石开挖加固和运输。其中，作业时间最长、工作最艰苦、耗费的是凿岩。因此，高效低耗凿岩，是全世界采掘工程科技界和产业界共同追求的目标。
1994年美国克林顿政府在所批准的“国家先进的钻探和采掘技术计划”（即“NADET”计划）的批文中说：“钻探和采掘技术是基础类技术，是诸如石油和天然气开采、地热能源开发、采矿业、危险废料场地整治、现代公共交通系统建设、地下公用服务设施修建，以及地下基础结构更新等关键部门所急需的。在那些向我们经济提供原料、能源泌须的现代文明设施，以及甚至我们的部分食物的基础工业部门中，钻探和采掘技术都起着关键性的作用。这些部门面临着严峻的国际竞争，国内原材料储量日趋枯竭，环境方面的事务日趋增多，其未来的状况取决于我们在钻探和采掘技术领域内建立并保持的程度。在今天高技术的吸引力流行的时代，这都是些并不诱人的工业部门（请注意：钻探和采掘凿岩工程本身包含了众多的高新技术，它的‘不诱人’仅在于工作环境艰苦），但毫无疑问，这些基础工业部门的生命力对我们的持续繁荣和昌盛是必不可少的。”美国政府正在实施的“NADET”计划，对我们是一个有益的启迪和严峻的挑战。 二战以后，硬质合金凿岩钎具（针头、钎杆、整钎等）以其寿命长、钻速快的巨大优势，迅速取代了传统的钢钎凿岩，成为人类征服岩矿石的武器。它组成一个细长的杆件系统，在岩矿石的剧烈磨损、高压水流（或压气）冲刷和矿坑水的腐蚀条件下，承受着拉、压、弯、扭和凿岩机每分钟2000～9000次左右的高频冲击，每次冲击功高达25～500J，常以应力腐蚀疲劳断裂的方式失效，使用寿命仅几十分钟到几十小时。因此，凿岩钎具是人类所有钢铁机具中受力条件最苛刻、使用寿命最短、基础工业必备、技术含量很高的大量消耗性工具。我国年耗针钢、针具约3000万件，产值近20亿元；国际针具市场容量逾100亿美元。钎头、钎杆、整钎寿命较短，破断频繁；凿岩硬质合金工艺复杂，质量不高，价格昂贵，污染环境，且过盈固齿球齿系列钎具导致钨钻等稀贵资源严重浪费，这些仍是全世界采掘工业面临的百年难题。我国直到50年代初，硬质合金凿岩钎具和凿岩设备仍是一个空白领域。我国现代凿岩机具工业的发展，是从建国初期引进前苏联技术生产老式一字形钎头、碳钢钎杆和气动凿岩机开始的。为适应国民经济和采掘工业大发展的需要，早在1965年“凿岩设备与工具”便纳入了国家十年科研规划。由于“十年动乱”的影响，直到1976年全国矿山仍普遍使用硬岩寿命只有20m左右的老式一字形钎头，以及硬岩寿命不到30m的H22mm碳钢钎杆（且2／3依靠进口），使用寿命仅为当时国际水平的1／5左右。而国外普遍使用的硬质合金整钎、全液压凿岩设备，以及与重型液压凿岩钻车配套的中大直径针头和螺纹连接钎杆，则全属国内空白。 改革开放22年来，我国凿岩机具工业已拥有“全系列新型片状、球齿、复合片齿硬质合金钎（钻）头和整钎”、“全系列锥体和螺纹连接钎杆”、“‘一步法’等各系列优质凿岩硬质合金”、“DZ系列全液压凿岩设备”等众多创新技术，使国产凿岩机具质量、品种迅速弥合了与世界水平的差距，开始从顶替进口转变为小批量出口。其中，“复合片齿钎具”和“‘一步法’硬质合金”等部分技术和产品，并已脐身于国际前沿。 我国还拥有占世界保有储量68％的制造WC-C0硬质合金所需的主要原料钨，以及巨大的劳动力和新的国际环境优势。我国凿岩机具国内市场流行价，仅为同类、等效产品国际市场流行价的1／3～l/10。但是，我国的长钎具和瑞典Sandvik、Secoroc等跨国钎具公司相比，还有较大的质量差距。目前，仅初步实现了进口钎杆国产化，国产钎杆和整钎仍基本被排斥在国际市场之外。现在，钎钢质量较差，已成为我国凿岩机具和采掘工业现代化建设的主要“瓶颈”。 面对我国加入WTO在即，凿岩机具科研、生产与采掘工程部门密切合作，加速“实施四大技术改造（‘钻孔法’新型针钢、‘一步法’等优质硬质合金、复合片齿系列钎具、DZ系列全液压凿岩设备），造就凿岩机具强国”——建设以硬质合金凿岩针具和全液压凿岩设备为核心内容的现代化凿岩机具工业，将是21世纪中国新一代“资源-高科技-外向型”民族工业一个具有战略意义的新的生长点，也将是现代中国继丝绸、陶瓷、火药之后，为人类和平发展的伟业做出的又一新贡献。
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