50年前瑞典諾貝爾父子繼中國(guó)火藥之后,發(fā)明了硝化甘油膠質(zhì)炸藥用于修路與采礦,引發(fā)了導(dǎo)致社會(huì)財(cái)富高速增長(zhǎng)的“真正意義的工業(yè)革命”。 1923年德國(guó)施律泰爾發(fā)明WC一Co硬質(zhì)合金,迅速形成了硬質(zhì)合金切削刃具和硬質(zhì)合金鑿巖釬具兩大產(chǎn)業(yè),使機(jī)械和采掘工業(yè)飛速發(fā)展,被譽(yù) 為“工業(yè)的牙齒”迄今,現(xiàn)代化的鑿巖爆破技術(shù),已成為人類向巖石圈索取資源和向地下開拓生存與發(fā)展空間的主要手段,其中,用在巖礦石中沖 擊鑿孔的鑿巖釬具,是人類所有機(jī)械工具中受力條件最苛刻、使用壽命最短、基礎(chǔ)工業(yè)必備、技術(shù)含量很高的大量消耗性工具。研制長(zhǎng)壽命沖擊 鑿巖釬具,已成為全球采掘工業(yè)高效,低耗鑿巖必須解決的新世紀(jì)重大工程技術(shù)難題。這需要鑿巖、爆破、巖石破碎、礦業(yè)、材料、冶金、鋼鐵、機(jī) 械、物理、化工、電子、數(shù)學(xué)、力學(xué)、生物(仿生)等各方面專家的長(zhǎng)期通力合作,建設(shè)以“新型硬質(zhì)合金釬具”和“長(zhǎng)壽命沖擊鑿巖釬桿”為標(biāo)志的有中 國(guó)特色的現(xiàn)代化鑿巖釬具工業(yè),是我國(guó)新一代“資源一高科技一外向型”民族工業(yè)一個(gè)具有戰(zhàn)略意義的新生長(zhǎng)點(diǎn)。
一、鑿巖工具與人類文明
開天辟地,興亡何限魚龍。從猿到人,勞動(dòng)造成世界。恩格斯說:猿由于學(xué)會(huì)使用工具勞動(dòng),而逐漸脫離爬行動(dòng)物,進(jìn)化成為頭腦發(fā)達(dá)的直立行走 的人。馬克思說:“科學(xué)是最高意義的革命”生產(chǎn)力是社會(huì)進(jìn)步最活躍的因素。一切生產(chǎn)關(guān)系的變遷都為了適應(yīng)生產(chǎn)力的發(fā)展“生產(chǎn)力=人+工 具”人類社會(huì)的分期以工具的狀況為標(biāo)志:人類社會(huì)的發(fā)展史也可以說就是工具的進(jìn)化史。工具的進(jìn)步程度直接顯示社會(huì)的發(fā)展水平。在人類向 自然索取的歷史長(zhǎng)河中,鑿巖工具自始至終伴隨著人們開發(fā)資源和征服巖石的偉大斗爭(zhēng)。
“大禹治水,奚仲造車,伯益鑿井”。有了井人類才可以遠(yuǎn)離江河與湖泊,向廣袤大地的縱深繁衍生息。4000年前的伯益,是中國(guó)也可以說是世界 沖擊鑿井術(shù)的發(fā)明人。中國(guó)的沖擊鑿井術(shù)經(jīng)過漫長(zhǎng)的發(fā)展演變,形成了舉世聞名的“頓鉆”技術(shù)。在鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)前夕,幾乎和諾貝爾父子發(fā)明工業(yè)炸藥同時(shí),1835年中國(guó)四川自貢的鹽業(yè)工匠們用“頓鉆”鑿成了世界上第1口千米深井(自貢興海井井深1001。42m,為國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)文物)。中國(guó)沖 擊鑿井術(shù)通過傳教士流入西方以后,對(duì)石油的鉆采、對(duì)整個(gè)人類文明進(jìn)步起到了非常大的推動(dòng)作用。美國(guó)一些石油鉆井工程專著中,開篇就是一 幅中國(guó)自流井工人的鑿井圖。著名的德國(guó)克勞斯太爾大學(xué)的鉆井教科書中,首篇就介紹中國(guó)自流井的鑿井技術(shù):可見,中國(guó)的沖擊鑿井術(shù)實(shí)為世 界鉆井工程之先聲,已為世界所公認(rèn)。鑒于沖擊鑿井術(shù)對(duì)華夏和世界文明發(fā)展的巨大和深遠(yuǎn)影響,中國(guó)工程院劉廣志等科學(xué)家提出種觀點(diǎn),建議將其列為“我國(guó)古代科學(xué)技術(shù)的第五大發(fā)明”?;鹚?、指南針、造紙術(shù)、印刷術(shù)、鑿井術(shù),如同五座亙古不滅的燈塔,不斷給世界各色人種注入信心 與輝煌。
二、兩大發(fā)明改變世界
“工欲善其事,必先利其器”。18世紀(jì)中期,繼凱伊發(fā)明飛梭(1733)和瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)(1769)為標(biāo)志的英國(guó)工業(yè)革命之后,經(jīng)過近100年相對(duì)較緩 慢的發(fā)展進(jìn)入19世紀(jì)中葉,世界迎來了另兩位偉大的發(fā)明家--諾貝爾父子。諾貝爾父子生長(zhǎng)在冶金與采礦技術(shù)處于世界巔峰狀態(tài)的瑞典,他們及時(shí)抓住了采掘生產(chǎn)中急需解決的破巖艱難的重大課題,不惜流血和犧牲,以兩代人的畢生精力和追求,繼中國(guó)火藥之后,為人類找到了更加強(qiáng) 大的新材料和新能源--工業(yè)炸藥(1862)。19世紀(jì)70 年代以后,諾貝爾所經(jīng)營(yíng)的炸藥工廠遍布?xì)W美 20 個(gè)國(guó)家,從此開始了規(guī)模浩大的采礦與修路工程,引發(fā)了導(dǎo)致社會(huì)財(cái)富快速增長(zhǎng)的“真正意義的工業(yè)革命”。
工業(yè)炸藥發(fā)明后,采掘工程面臨的更迫切、更重大的難題,就是如何在巖礦石中高效鑿孔。從遙遠(yuǎn)的古代開始,高效鑿巖的難題一直困擾了人類 幾千年20世紀(jì)初繼諾貝爾之后,世界又迎來了一位偉大的發(fā)明家,他就是1923年發(fā)明鎢鈷硬質(zhì)合金(WC-Co)的德國(guó)科學(xué)家K·施律泰爾)。WC-Co硬質(zhì)合金發(fā)明后,迅速形成了全球性的新興硬質(zhì)合金切削刃具和硬質(zhì)合金鑿巖釬具產(chǎn)業(yè),使機(jī)械切削和巖礦石鑿孔效率成百倍地提高,被譽(yù)為“工業(yè)的牙齒”機(jī)械工業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)的心臟,而采掘工業(yè)是整個(gè)工業(yè)的基礎(chǔ)。硬質(zhì)合金的發(fā)明使工業(yè)炸藥新能源如虎添翼。工業(yè)炸藥與硬質(zhì)合金兩大發(fā)明使人類征服自然的能力猛增,加速了交通、能源、資源開發(fā)以及冶金、機(jī)械、電子、化工、建筑等基礎(chǔ)工業(yè)發(fā)展促進(jìn)了核能、計(jì)算機(jī)、航天 等高科技產(chǎn)業(yè)崛起,導(dǎo)致了二戰(zhàn)以后半個(gè)世紀(jì)生產(chǎn)疾速發(fā)展和物質(zhì)財(cái)富的高速聚積,使世界進(jìn)入了和平發(fā)展的新世紀(jì):現(xiàn)在,現(xiàn)代化的鑿巖爆破 技術(shù)已成為人類向巖石圈索取資源和向地下開拓生存與發(fā)展空間的主要手段。
三、復(fù)合釬具再現(xiàn)輝煌
二戰(zhàn)以后,刃片(一字、三刃、十字、x 形)和球齒系列硬質(zhì)合金鑿巖釬具,以其壽命長(zhǎng)、鉆速快的巨大優(yōu)勢(shì),迅速取代了傳統(tǒng)的鑿巖鋼釬,刃片釬具 已沿用60多年;球齒釬具的興起,迄今已有30多年的歷史。1996年以來,應(yīng)用力學(xué)和仿生學(xué)原理設(shè)計(jì)的新一代復(fù)合片齒系列釬具(中國(guó)專利號(hào):96203054.6,96203053.8,98242026.9),已在中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)研制成功,并批量進(jìn)入市場(chǎng)。它較圓滿地解決了困擾傳統(tǒng)釬具約半個(gè)世紀(jì)的諸 多難題(例如:刃片釬具直徑受限[φ≤89mm]、修磨頻繁;球齒釬具邊齒碎脫、縮徑快、不適應(yīng)極堅(jiān)韌礦巖、合金利用率低[鎢鈷資源浪費(fèi)嚴(yán)重]),具有顯著的高效、低耗特點(diǎn)。工業(yè)考核表明:復(fù)合片齒釬具不受穿孔直徑限制,可鉆鑿任何種類巖礦石,比刃片釬具修磨周期長(zhǎng)、重磨次數(shù)少,比球 齒釬具縮徑慢、整體堅(jiān)固性好、抗沖擊能力強(qiáng),其硬巖平均使用壽命為同直徑刃片、球齒針具的2~3倍,工業(yè)鉆速比傳統(tǒng)釬具約高10%~20%,硬質(zhì)合金有效利用率高達(dá)60%左右,且殘留刃齒可全部回收利用。而傳統(tǒng)過盈固齒球齒釬具,其硬質(zhì)合金有效利用率僅10%~15%,嵌于盲孔中的 殘留柱齒難于回收,隨廢鋼體流失而浪費(fèi)。因此,復(fù)合片齒釬具的全面推廣應(yīng)用,可使采掘工程更加多快、好、省地進(jìn)行,能促進(jìn)鎢、鈷、鋼鐵等寶貴資源的合理利用。
四、釬桿壽命乃世界難題
硬質(zhì)合金鑿巖釬具(釬頭、釬桿、整釬等)是人類征服巖礦石的最新武器,它組成一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的桿件系統(tǒng),在巖礦石的劇烈磨損及高壓水流(或壓氣) 和礦坑水的腐蝕條件下,承受著拉、壓、彎、扭和鑿巖機(jī)每分鐘2000~9000次左右的高頻沖擊,每次沖擊功高達(dá)25~500J,常以應(yīng)力腐蝕疲勞斷裂的方式失效,使用壽命僅幾十min 到幾十h。因此,鑿巖釬具是人類所有機(jī)械工具中受力條件最苛刻、使用壽命最短、技術(shù)含量很高、基礎(chǔ)工業(yè)必 備的大量消耗性工具。全世界 100 多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的采掘工人每天上班工作8h,其中一半以上時(shí)間就是在巖礦石上鑿孔。其所需鑿巖釬具年耗量約為國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的50倍我國(guó)年產(chǎn)切削刃具和鑿巖釬具用硬質(zhì)合金約7000t,產(chǎn)量居世界首位,質(zhì)量已接近國(guó)際先進(jìn)水平。全國(guó)采掘工程部門年 耗釬鋼、釬具約3000萬件,價(jià)值近20億元。國(guó)際鑿巖釬具市場(chǎng)的年容量近100億美元·我國(guó)鑿巖釬具國(guó)內(nèi)市場(chǎng)流行價(jià)僅為同類、等效產(chǎn)品國(guó)際市場(chǎng)流行價(jià)的1/3~1/10。瑞典Sandvik、Secoroc等國(guó)際名牌釬具公司憑借技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),大都進(jìn)口中國(guó)的廉價(jià)鎢礦砂,而高價(jià)出口硬質(zhì)合金釬 具成品。瑞典Sandvik公司20世紀(jì)90年代的統(tǒng)計(jì)資料稱,其釬具年銷售額達(dá)24億美元。我國(guó)由于種種歷史原因和多年來的釬具技術(shù)與生產(chǎn)管理落后現(xiàn)行體制下尚未涌現(xiàn)出雄才大略的釬具實(shí)業(yè)家和名牌跨國(guó)釬具公司,迄今全國(guó)鑿巖釬具年創(chuàng)匯額僅1000萬美元左右。其中釬桿等長(zhǎng)釬具 的創(chuàng)匯額,不到釬具創(chuàng)匯總額的1/4。國(guó)產(chǎn)釬鋼質(zhì)量差、釬桿壽命短且不穩(wěn)定,已成為制約我國(guó)采掘工業(yè)發(fā)展和長(zhǎng)釬具出口的主要“瓶頸”目前國(guó)內(nèi)外普遍使用的釬桿規(guī)格是:H19 、H22、H25、H28、H32、H35、H38、H45mm六角形和 D32、D38、D45、D51mm圓形中空鋼釬桿釬桿長(zhǎng)度一般為 0.4~6.4 m。已有的壽命水平是:
(1)小直徑(輕型)釬桿:以H22x108x2200mm(7°)錐體連接釬桿為例,在單軸抗壓強(qiáng)度σD≈200MPa的堅(jiān)硬花崗中,用支腿式氣動(dòng)鑿巖機(jī)和∅ 40mm十字形釬頭打眼,其工業(yè)統(tǒng)計(jì)首鍛次平均壽命:國(guó)內(nèi)以貴陽(yáng)ZK55SiMnMo“鑄管法”釬桿為代表,約60m;國(guó)外以瑞典Secoroc公司“鉆孔法”(加不銹鋼內(nèi)襯)Z708(40SiMnCrNiMo)釬桿為代表,≥150 m;
(2)大直徑(重型)釬桿:以T45-D45x3660mm-T45梯形螺紋連接釬桿為例,在單軸抗壓強(qiáng)度σD≈200MPa的堅(jiān)硬花崗巖中,用Atlas Copco公司 Roc712-HC-01露天鉆車Cop1238ME液壓鑿巖機(jī)和∅89-T45球齒釬頭下向穿孔,其工業(yè)統(tǒng)計(jì)平均壽命,國(guó)內(nèi)以湖北咸寧“青龍”牌ZK18CrNi3MoV“熱穿一熱軋法”釬桿為代表,約1000m;國(guó)外以瑞典 Sandvik公司同類“鉆孔法”釬桿為代表,≥1500m。如何進(jìn)一步提高國(guó)內(nèi)外 輕重型釬桿的使用壽命:不但對(duì)振興我國(guó)民族工業(yè)和促進(jìn)全球采掘等基礎(chǔ)工業(yè)發(fā)展具有重大意義,也是21世紀(jì)各國(guó)鑿巖釬具科技界和產(chǎn)業(yè)界共
同面臨的世界性難題。
五、更新釬鋼鋼種、冶煉、鑄錠開坯、軋制和制釬工藝
釬桿的使用壽命取決于釬鋼和釬桿的內(nèi)在質(zhì)量、鑿巖條件和使用技術(shù)3個(gè)方面。其中,內(nèi)在質(zhì)量具有決定意義。釬鋼、釬桿的內(nèi)在質(zhì)量由幾何結(jié)構(gòu) 參數(shù)、鋼種、冶煉、鑄錠開坯、軋制和制釬工藝所決定以代表國(guó)際領(lǐng)先水平的瑞典Sandvik和Secoroc公司產(chǎn)品為例;
(1)幾何結(jié)構(gòu)參數(shù):釬桿橫截面,采用帶中心孔的正六角形或圓形結(jié)構(gòu),其中小釬桿又同時(shí)采用在內(nèi)孔壁加不銹鋼內(nèi)襯管的復(fù)合結(jié)構(gòu);釬桿名義直 徑系列為19,22,25, 28,32,35,38,45,51mm;中空鋼截面、帶肩釬柄、釬梢或螺紋釬柄的幾何結(jié)構(gòu)與尺寸參數(shù),按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ISO722-1991,ISO723-1991,IS01718-1991,IS010207-1991,IS010208-1991和該公司的有關(guān)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制造;
(2)鋼種:小釬桿采用中碳Cr-Ni-Mo系合金鋼;大釬桿采用低碳Cr-Ni-Mo系合金鋼;
(3)冶煉:采用高純凈度的爐外精煉鋼;
(4)鑄錠開坯:精鋼連鑄連軋成圓坯;
(5)軋制:采用帶(或不帶)不銹鋼內(nèi)襯管的“鉆孔帶心熱軋法”(簡(jiǎn)稱“鉆孔法”),實(shí)行控制軋制和控制冷卻;
(6)制釬:帶肩六角釬柄錐體連接小釬桿,采用中頻加熱、液壓鍛釬機(jī)帶針鍛造釬肩并精磨釬梢,釬柄、釬梢高頻淬火熱處理后,再經(jīng)拋丸、校直和 防腐處理;螺紋連接重型釬桿,采用中頻加熱、液壓鍛釬機(jī)鐓粗釬柄、全自動(dòng)仿形車床加工螺紋,井爐整體滲碳淬火,再經(jīng)拋丸、校直、防腐處理。
此外,釬桿壽命長(zhǎng)短,還取決于鑿巖條件的優(yōu)劣、釬桿對(duì)鑿巖條件的適應(yīng)性,及合理的釬桿使用技術(shù)。鑿巖條件首先是巖礦石的堅(jiān)固性和磨蝕性 大小,這決定于單軸抗壓強(qiáng)度σD值、造巖礦物成分(Si02含量高低)巖礦石成因(巖漿、沉積、變質(zhì))、賦存條件(風(fēng)化、裂隙、含水等);其次是鑿巖機(jī)類型(內(nèi)燃、電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓),包括沖擊功、沖擊頻率、沖錘應(yīng)力波形特性、鑿孔直徑,鑿孔方向等;再次是釬頭質(zhì)量,釬桿粗細(xì)、長(zhǎng)短和釬頭連接、拆 卸方式,要求與巖性、機(jī)型作最佳匹配。釬桿的使用技術(shù),是指正確的操作使用規(guī)范,必須有利于改善工人作業(yè)條件,充分發(fā)揮鑿巖機(jī)具工作潛力:
延長(zhǎng)機(jī)具使用壽命,以實(shí)現(xiàn)高效、低耗鑿巖。
綜上所述,我國(guó)和世界鑿巖釬桿工業(yè)統(tǒng)計(jì)最低平均壽命的新世紀(jì)攻關(guān)指標(biāo),以前述鑿巖條件和典型的H22x108x2200mm(7°)錐體連接釬桿、 T45-D45x3660mm-T45螺紋連接釬桿作考核產(chǎn)品,建議分別確定為≥300m和≥3000m,即比現(xiàn)有技術(shù)達(dá)到的國(guó)際領(lǐng)先水平提高1倍。這是一項(xiàng)十分艱巨的系統(tǒng)工程,將引發(fā)眾多發(fā)明創(chuàng)造,并集各相關(guān)領(lǐng)域最新科技成就于一身才能完成任務(wù)。對(duì)我國(guó)釬鋼釬具科技界和產(chǎn)業(yè)界來說,實(shí)現(xiàn)這 一攻關(guān)目標(biāo)可分2步走:第1步,吸收現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù),力爭(zhēng)3~5a內(nèi)完成對(duì)現(xiàn)有“熱穿一熱拔”“熱穿一熱軋”和“鑄管法”Si-Mn-Mo系中空釬鋼的技術(shù)改造,走瑞典人采用Cr-Ni-Mo系精煉鋼和“鉆孔法”軋制工藝的道路,使國(guó)產(chǎn)H22小釬桿硬巖壽命穩(wěn)定在150m以上,使國(guó)產(chǎn)D45重型釬桿 硬巖壽命穩(wěn)定在1500m以上,達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平;第2步在新世紀(jì)的頭10年,建議由中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)掘進(jìn)工程研究所、中科院金屬研究所、大冶鋼廠鋼鐵研究所、北京鋼鐵研究總院、貴陽(yáng)釬鋼研究所、長(zhǎng)沙礦冶研究院、長(zhǎng)沙礦山研究院、北京鉆井研究所、東北大學(xué)、北京科技大學(xué)、西北工 業(yè)大學(xué)以及湖北華夏鑿巖機(jī)具股份有限公司、貴陽(yáng)鋼廠、新?lián)徜搹S、漣源鋼廠等單位分工合作,并與各相關(guān)行業(yè)的科技專家聯(lián)合攻關(guān),實(shí)現(xiàn)硬巖壽命H22mm釬桿300m和D45重型釬桿3000m的攻關(guān)目標(biāo)。初擬的攻關(guān)方向是:
(1)以國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)為導(dǎo)向,改造舊企業(yè)。釬鋼是承受苛刻高頻動(dòng)載的高難度、高科技工具,絕不同于承受靜載的一般型材,不宜劃歸一般鋼廠附帶 生產(chǎn),而應(yīng)以發(fā)展釬鋼釬具工業(yè)為已任,以釬鋼釬具質(zhì)量、品種、服務(wù)為中心,按股份制原則重新組建專業(yè)釬具公司,并聚集本行業(yè)的科技專家和優(yōu)秀企業(yè)家來主司其事;
(2)深入開展實(shí)用性的巖石破碎、釬鋼和相關(guān)實(shí)用技術(shù)的科研工作。包括巖石破碎機(jī)理;高效破巖新方法;釬桿受力及斷裂機(jī)理;應(yīng)用力學(xué)和仿生 學(xué)原理探討釬鋼最佳斷面幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)和具有高耐磨性、高抗斷阻力的復(fù)合型截面構(gòu)造及最佳的釬桿連接方式和連接參數(shù);新的釬鋼鋼種設(shè)計(jì)(在深刻揭示釬鋼斷裂和強(qiáng)化機(jī)理的基礎(chǔ)上,充分利用Si、Mn、Cr、Ni、Mo、V、W、稀土元素等有益合金元素的影影響,尋求質(zhì)優(yōu)、價(jià)廉的新鋼種);新 的冶煉技術(shù),例如具有高潔凈度、超細(xì)顆粒、高均勻度的新一代超級(jí)鋼[和耐磨鋼,使其抗拉強(qiáng)度提高到1500MPa以上;新的軋制工藝,例如進(jìn)一步改進(jìn)和完善瑞典平立輥交替布置的短應(yīng)力軋機(jī)多道次“鉆孔帶心熱軋法’釬鋼生產(chǎn)工藝;新的制釬工藝(加熱、鍛造、機(jī)加工、熱處理、表面強(qiáng) 化、防腐技術(shù));新的產(chǎn)品標(biāo)志和包裝技術(shù)等;
(3)加強(qiáng)釬桿配套技術(shù)與機(jī)具的研究。包括加熱、鍛造、機(jī)加工、熱處理、表面強(qiáng)化、打標(biāo)、防腐包裝設(shè)備;新型高效、低耗鑿巖機(jī)和鑿巖釬(鉆)頭釬 桿、釬(鉆)頭的正確連接、拆卸與合理修復(fù)、修磨技術(shù)(設(shè)備、機(jī)具與操作使用規(guī)范)等。顯然,長(zhǎng)壽命沖擊鑿巖釬桿新世紀(jì)攻關(guān)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),將極大地增強(qiáng)人類征服巖石的實(shí)力,為我國(guó)和世界采掘等基礎(chǔ)工業(yè)的現(xiàn)代化建設(shè)注入新的 活力并產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
六、美國(guó)的 NADET 計(jì)劃
馬克思說:“采掘業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)”。全世界各類采掘工程包括巖礦石開挖、加固和運(yùn)輸,其中,作業(yè)時(shí)間最長(zhǎng)、工作最艱苦、耗費(fèi)最大的 是鑿巖。因此,高效低耗鑿巖是全世界采掘工程科技界和產(chǎn)業(yè)界共同追求的目標(biāo)。1994年,美國(guó)克林頓政府在所批準(zhǔn)的“國(guó)家先進(jìn)的鉆探和采掘技術(shù)’計(jì)劃(National Advanced Drilling&ExcavationTechnology,簡(jiǎn)稱NADET計(jì)劃)的批文中說:“鉆探和采掘技術(shù)是基礎(chǔ)類技術(shù),是諸如石油和 天然氣開采、地?zé)崮茉撮_發(fā)、采礦業(yè)、危險(xiǎn)廢料場(chǎng)地整治、現(xiàn)代公共交通系統(tǒng)建設(shè)、地下公用服務(wù)設(shè)施修建及地下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)更新等關(guān)鍵部門所急需的。在那些向我們經(jīng)濟(jì)提供原料、能源、必需的現(xiàn)代文明設(shè)施,甚至我們的部分食物的基礎(chǔ)工業(yè)部門中,鉆探和采掘技術(shù)都起著關(guān)鍵性的作用。 這些部門面臨著嚴(yán)峻的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng),國(guó)內(nèi)原材料儲(chǔ)量日趨枯竭,環(huán)境方面的事務(wù)日漸增多,其未來的狀況取決于我們?cè)阢@探和采掘技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)建立并保持的領(lǐng)先程度。在今天高技術(shù)的吸引力流行的時(shí)代,這都是些并不誘人的工業(yè)部門(請(qǐng)注意:鉆探和采掘鑿巖工程本身包含了眾多的高新 技術(shù),它的'不誘人'僅在于工作環(huán)境艱苦),但毫無疑問,這些基礎(chǔ)工業(yè)部門的生命力對(duì)我們的持續(xù)繁榮和昌盛是必不可少的”。美國(guó)政府正在實(shí)施的NADET計(jì)劃,對(duì)我們是一個(gè)有益的啟迪和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
七、實(shí)施三大技術(shù)改造,建設(shè)一流釬具強(qiáng)國(guó)
早在1965年,“鑿巖設(shè)備和工具”曾納入國(guó)家十年科研規(guī)劃。改革開放以來,地礦、冶金部門都加強(qiáng)了鑿巖釬具的研究和新產(chǎn)品開發(fā)。我國(guó)的中空 鋼釬桿,解放后從無到有,已經(jīng)歷了高碳工具鋼、中碳Si-Mn-Mo系合金鋼和中低碳Cr-Ni-Mo系合金鋼3次升級(jí)換代,冶軋和制釬工藝也正在不斷更新20世紀(jì)50年代初到70年代末,我國(guó)采掘工業(yè)普遍使用從前蘇聯(lián)引進(jìn)的老式一字形釬頭等少數(shù)幾個(gè)釬頭品種。1980年以來,隨著中國(guó)地質(zhì)大 學(xué)(武漢)等單位一系列新型釬具科研成果的鑒定與推廣現(xiàn)已形成包括“飛龍”“青龍”“金龍”“成探”“東方”、“蓮花山”、“貴陽(yáng)”等名牌釬具產(chǎn)品在內(nèi)的,含直徑30~165mm刃片、球齒、復(fù)合片齒釬頭、整釬、錐體和螺紋連接釬桿、高低風(fēng)壓潛孔鉆頭,以及礦用牙輪鉆頭等全系列上千個(gè)品種的 龐大釬具產(chǎn)業(yè),不少品種已處于世界同行業(yè)前列,達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平,現(xiàn)代鑿巖釬具工業(yè)正作為我國(guó)繼絲綢、陶瓷、火藥之后獨(dú)具優(yōu)勢(shì)的新一代“資源一高科技一外向型”產(chǎn)業(yè),昂首闊步跨入21世紀(jì)。
鑿巖釬具配合爆破技術(shù)在巖礦石上穿孔,直接服務(wù)于交通、能源、資源開發(fā)等基礎(chǔ)工業(yè),是人類征服巖石的主要工具,以新型長(zhǎng)壽命釬桿和硬質(zhì) 合金釬具為代表的現(xiàn)代鑿巖工具,包容了鑿巖、爆破、巖石破碎、礦業(yè)、材料、冶金、鋼鐵、機(jī)械、電子、化工、數(shù)學(xué)、力學(xué)、地學(xué)以至生物學(xué)(仿生)等多種學(xué)科的前沿理論和技術(shù)成就,已發(fā)展成為世界性的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。以瑞典等西方國(guó)家和日本為代表,擁有眾多的名牌跨國(guó)釬具公司。中國(guó)是火 藥和沖擊鑿井術(shù)的發(fā)明國(guó),擁有全世界制造WC-Co鑿巖硬質(zhì)合金所需的半數(shù)以上的鎢礦資源(中國(guó)鎢礦保有儲(chǔ)量占世界總儲(chǔ)量的68%),近20多年在沖擊鑿巖理論、鑿巖釬具的幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)、材質(zhì)、制造工藝和使用技術(shù)領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)了眾多發(fā)明創(chuàng)造,取得了長(zhǎng)足技術(shù)進(jìn)步,具有了整體綜合實(shí) 力優(yōu)勢(shì),已具備得天獨(dú)厚的發(fā)展鑿巖釬具工業(yè)的有利時(shí)機(jī)和條件。我們應(yīng)當(dāng)學(xué)習(xí)諾貝爾父子的創(chuàng)業(yè)精神和瑞典人的先進(jìn)鑿巖技術(shù),并在實(shí)踐中不斷創(chuàng)造自己的新經(jīng)驗(yàn),加速建設(shè)有中國(guó)特色的現(xiàn)代化釬具工業(yè),以促進(jìn)人類的和平發(fā)展。我們主張自然科學(xué)與管理科學(xué)結(jié)合,科學(xué)家與企業(yè)家 結(jié)合,科學(xué)技術(shù)與實(shí)業(yè)資本結(jié)合,加速實(shí)施三大技術(shù)改造(新型釬鋼、新型鑿巖硬質(zhì)合金、新型鑿巖釬具),以求迅速將科技優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì),在本世紀(jì)初實(shí)現(xiàn)建設(shè)一流釬具強(qiáng)國(guó)的目標(biāo),我們希望國(guó)家主管部門高度關(guān)注我國(guó)工業(yè)這一重要生長(zhǎng)點(diǎn),并呼吁全國(guó)鑿巖釬具科技界和產(chǎn)業(yè)界同 仁,站在發(fā)展我國(guó)民族工業(yè)的歷史高度看待釬鋼、釬具事業(yè),聯(lián)合相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的科技專家合力攻關(guān)、勇攀高峰,為國(guó)家“振興鎢業(yè)”,為鑿巖釬具 與采掘工業(yè)現(xiàn)代化,為中華鑿巖技術(shù)光復(fù)舊物,為人類征服巖石圈做出當(dāng)代中國(guó)人的新貢獻(xiàn)。