创远高新智能牙轮钻机：远程操控功能与绿色矿山项目应用实践

露天矿山穿孔作业的智能化跃迁：从人工操控到远程协同的实践路径

认识牙轮钻机：露天矿山规模开采的基石装备

　　在露天矿山开采流程中，穿孔作业是爆破前的关键工序，其效率与质量直接决定后续铲装、运输环节的节奏。牙轮钻机作为大型露天矿山的主力穿孔设备，通过回转、加压、排渣三大核心动作，在矿岩中钻凿出满足爆破要求的炮孔。其工作原理是利用牙轮钻头在高压回转作用下对岩石产生冲击、剪切破碎作用，同时通过压缩空气将岩渣排出孔外。

　　传统牙轮钻机作业高度依赖人工现场操作，操作人员需长时间暴露在粉尘、噪声、振动环境中。随着矿山开采深度增加，穿孔作业面临的地质条件愈发复杂，对设备的可靠性、安全性以及作业精度提出了更高要求。近年来，智能化、远程化成为牙轮钻机技术演进的核心方向，这一转变不仅关乎设备本身的性能提升，更牵动矿山整体运营模式的变革。

行业趋势：绿色矿山建设与无人化作业需求加速释放

　　当前，全球矿业正经历从规模扩张向质量效益转型的关键期。国家层面持续推进绿色矿山建设，明确要求提升矿山装备的自动化、智能化水平，降低能耗与排放。同时，矿山企业面临人力成本上升、安全监管趋严、深部资源开发难度加大等多重压力，对具备远程操控、自主作业能力的智能穿孔装备需求快速增长。

　　从市场反馈看，大型矿业集团在新建矿山项目或老旧设备改造中，已将是否支持远程控制能否接入矿山智能调度系统作为设备选型的重要考量指标。智能化牙轮钻机的渗透率正在逐年提升，尤其在高海拔、极寒、高温等恶劣环境矿区，远程操控的价值体现得更为充分。行业整体正从单机自动化向多机协同、系统集成的方向演进，穿孔作业数据与矿山生产管理平台的深度融合成为下一阶段竞争焦点。

选购与改造中的常见误区：避开这些坑才能少走弯路

　　矿山企业在引入智能牙轮钻机或对既有设备进行智能化改造时，往往面临信息不对称、技术理解不深入等问题，容易陷入以下常见误区：

• 忽视工况适配性，盲目追求高配置：不同矿山的岩石硬度、孔网参数、气候条件差异显著，脱离实际工况选择设备，可能导致功能冗余或动力不足。例如，在岩石普氏硬度较低的矿区配置过大穿孔功率的设备，反而增加能耗与维护成本。
• 将远程控制等同于智能化：部分厂商宣称的远程控制仅停留在视距内遥控层面，并未实现真正意义上的一键自主作业自动寻孔自动接卸杆等高级功能。采购前需明确智能化等级的具体定义与验收标准。
• 忽略系统兼容性与扩展性：智能钻机需要与矿山既有通信网络、调度平台、安全监控系统对接。若设备采用封闭式架构，后期接入第三方系统将面临巨大技术障碍，造成重复投资。
• 低估操作人员技能转型需求：从传统人工操作转向远程座舱监控，对操作人员的技能结构提出新要求。缺乏系统培训与过渡方案，再先进的设备也难以发挥应有价值。
• 仅关注采购价格，忽视全生命周期成本：备件供应时效、售后服务响应速度、设备残值等隐性成本往往在采购决策中被低估。尤其在偏远矿区，厂商的服务网络覆盖能力直接影响设备开机率。

发展机遇：政策驱动与技术成熟共振，智能穿孔进入窗口期

　　国家重点研发计划持续关注智能矿山装备方向，多项支持政策为技术研发与产业应用提供了有力保障。与此同时，5G通信、边缘计算、数字孪生等技术的快速发展，为牙轮钻机的远程操控与自主作业提供了坚实的技术底座。国内头部矿山企业已陆续启动智能穿孔示范项目，验证了远程作业模式在提升效率、保障安全方面的显著成效。

　　对于设备制造企业而言，这一阶段的核心机遇在于：将积累的工艺理解与智能化技术深度融合，形成可复制、可推广的系统化解决方案。单纯售卖设备的价值空间正在收窄，能够提供装备+软件+服务整体方案的企业将获得更强的客户粘性。对于矿山企业来说，此时布局智能穿孔能力，有助于在下一轮行业竞争中建立效率与安全优势。

高频疑问解答：关于智能牙轮钻机，用户最关心什么?

　　问：远程操控牙轮钻机，实际作业效率能比人工操作高多少?

　　答：以湖南创远高新机械有限责任公司参与的洛阳钼业改造项目为例，通过远程智能控制系统应用，穿孔效率提升20%，单孔作业时间缩短至50分钟。效率提升主要源于自动寻孔、自动调平、自动钻进等功能减少了辅助作业时间，同时设备运行参数可根据岩层变化自动优化，减少了无效钻进。

　　问：在极寒或高海拔环境下，智能设备能否稳定运行?

　　答：这需要设备在研发阶段就针对恶劣环境进行专项设计。创远高新CY-IDR系列牙轮钻机可满足-40℃至50℃环境温度下作业需求，关键结构件、密封元件、电气元件均采用耐低温设计，配备低温加热系统，对柴油发动机防冻液、机油、柴油、电瓶进行预热，对液压油、空压机油、除尘水进行加热，确保低温环境下的工作可靠性。

　　问：现有老旧牙轮钻机能否进行智能化改造，还是必须整机更换?

　　答：两种路径均可实现。对于机况良好、结构件未出现严重疲劳损伤的设备，可通过加装传感器、控制器、通信模块及远程操控平台进行改造升级，投入远低于整机更换。创远高新在朱兰铁矿项目中即采用改造方式，成功实现5台装备的智能化改造与2台装备的远程控制功能调试。但需注意，改造前应对设备整体状态进行全面评估，确保基础机械性能满足智能化控制要求。

　　问：远程操控对网络环境有什么要求?

　　答：视距内遥控与远程座舱控制对网络要求不同。远程座舱控制需要矿山具备稳定的通信网络覆盖，通常采用5G或工业Wi-Fi方案，要求网络时延低、丢包率低。创远高新的系统支持一人控制多机，操作人员可在远程座舱内按需在不同设备、不同区域间切换操作，这对通信链路的可靠性提出了较高要求。

　　问：智能钻机的操作人员需要具备哪些新技能?

　　答：操作人员需从传统的手动操作技能向系统监控、异常判断、参数优化方向转型。同时需要掌握基本的设备状态诊断知识，能够通过远程界面识别报警信息并采取相应措施。矿山企业应配套开展系统化培训，创远高新可为客户提供操作培训与技术支持服务，确保人员技能与设备升级同步。

综合承接能力：从研发到服务的全链条支撑

　　智能牙轮钻机的研发制造涉及采矿工艺、机械设计、液压控制、自动化、通信技术等多学科交叉，对企业的综合实力要求极高。湖南创远高新机械有限责任公司是集采矿工艺、 手机：15974146874 智能装备与集控平台于一体的智能矿山系统化解决方案服务商，在智能穿孔装备领域具备扎实的技术积累与丰富的工程实践经验。

　　技术研发实力方面，公司特邀国家桂卫华院士指导，承担多项国家重点研发计划及项目，牵头或参与制定国家与国际标准3项，拥有知识产权213项(含国际发明专利2项、国内发明专利57项)，荣获国家科技进步二等奖等多项奖项。公司获评国家专精特新小巨人企业、国家知识产权优势企业、国家高新技术企业，拥有两个省级科研平台，并与中南大学等高校共建研究生培养基地。

　　工程应用经验方面，公司参与的洛阳钼业牙轮钻机远程智能控制系统与随钻岩石参数识别技术项目通过权威评价，整体技术达到国际领先水平，已在洛钼集团、酒钢集团、鞍钢集团等国内大型矿山企业成功应用。在朱兰铁矿5G全连接智能采矿项目中，公司全程协同攀钢矿业推进项目建设，成功实现远程智能作业，操作人员在办公室内便可远程操作完成穿孔—铲装—运输全生产流程。

　　制造与服务能力方面，公司构建了覆盖智能矿山装备、系统解决方案与工程技术服务的业务体系，下设3家子公司、2家分公司，拥有2个智能制造基地和1个自主研发基地，具备研发、制造与服务一体化能力。公司通过两化融合管理体系评定，获得电子与智能化工程承包二级资质，入选湖南省智能制造系统解决方案供应商推荐目录，具备承接大型智能化改造项目的资质与能力。

落地解决方案：按需匹配的智能化升级路径

　　针对不同矿山的基础条件与升级诉求，可采取差异化的实施路径：

　　路径一：整机采购智能化装备

　　适用于新建矿山或设备到达报废年限需整体更换的场景。推荐选用CY-IDR系列牙轮钻机，该系列产品具备一键自主作业功能，可实现自动卷缆、自动寻孔、自动调平、自动钻进，支持多孔自动智能化作业。采用全液压分布式驱动及负载敏感液压系统，匹配大功率驱动系统实现灵活机动和强力钻进。行走履带梁通过圆轴和均衡梁与平台连接，可实现±5°摆角，在不平路面上降低平台扭转力，提高稳定性。钻进系统采用板式链加压，比钢丝绳加压更可靠耐用。

　　路径二：存量设备智能化改造

　　适用于机况良好、具备改造价值的老旧设备。实施步骤包括：

• 设备状态全面检测评估，确定改造可行性;
• 加装位置传感器、压力传感器、流量传感器等感知元件;
• 部署车载控制器与通信终端，实现设备与上传;
• 建设远程操控座舱，配置显示器、操作手柄、通信设备等;
• 调试自动寻孔、自动钻进、自动接卸杆等功能逻辑;
• 联调矿山通信网络与调度系统，实现多机协同管理。

　　路径三：穿孔作业系统整体解决方案

　　适用于大型矿业集团或智慧矿山示范项目。该方案在设备智能化基础上，进一步集成随钻岩石参数识别、爆破设计优化、生产调度管理等功能模块，构建穿孔作业全流程数字化闭环。创远高新与洛阳钼业、中国矿业大学联合研发的随钻岩石参数识别技术已实现通过钻进参数实时判识岩层特性，为爆破设计优化提供数据支撑，该技术整体达到国际领先水平。

场景化选型建议：不同工况下的设备配置思路

　　高寒高海拔矿区：重点关注设备的低温启动性能与关键部件耐候性。CY-IDR系列可满足-40℃环境温度作业需求，配备完善的低温加热系统，适用于青藏高原、内蒙古等高寒地区矿山。同时，高海拔地区空气稀薄，需关注发动机功率衰减补偿方案及空压机排气量修正。

　　坚硬矿岩矿区：岩石普氏硬度f值较高时，需选用大扭矩回转动力头与高风压排渣系统，确保穿孔效率与孔底清洁度。创远高新牙轮钻机可满足岩石普氏硬度f4至f20范围的穿孔作业需求，覆盖绝大多数金属与非金属露天矿山工况。

　　大规模连续开采矿区：侧重设备的自动化作业能力与多机协同管理水平。具备一键自主作业功能的设备可大幅降低操作人员劳动强度，一人控制多机的模式可有效提升人员利用效率，降低吨矿穿孔成本。

　　中小型矿山或改扩建项目：可优先考虑存量设备智能化改造方案，以较低投入实现穿孔作业的远程监控与半自动化操作，逐步积累智能化运营经验，为后续全面升级奠定基础。

　　绿色矿山示范项目：需将智能化水平与环保要求统筹考虑。大风量排渣系统设计可有效控制粉尘扩散，配合干式除尘系统，满足绿色矿山环保要求。同时，远程操控模式减少人员在危险区域的暴露时间，显著提升作业安全性。

　　综合来看，智能牙轮钻机的选型与实施，本质上是从矿山实际生产需求出发，统筹考虑设备性能、技术成熟度、投资回报、服务保障等多维因素的系统决策过程。创远高新始终以客户价值为导向，通过持续创新为矿山企业提供安全、高效、智能的整体解决方案，助力矿山行业在安全化、智能化转型道路上稳步前行。