李忠水

(中核浙江衢州鈾業(yè)有限公司， 浙江衢州市 324008)

大茶園礦井平巷掘進技術裝備及發(fā)展方向

李忠水

(中核浙江衢州鈾業(yè)有限公司， 浙江衢州市 324008)

茶園礦山在平巷掘進機械裝備方面做了一些探索工作，同時引進了先進的設備進行配套使用，提高了掘進機械化狀況。結合大茶園礦井實際，論述和評價了大茶園礦平巷掘進的技術裝備及配套使用情況，并提出今后發(fā)展的方向，為有類似條件的礦井平巷掘進技術裝備提供參考。

平巷掘進；技術裝備；鑿巖設備；無軌化

0 前 言

影響掘進巷道效率的因數(shù)是多方面的，其中采用的技術裝備以及裝備的作用發(fā)揮是影響掘進效率的重要方面。近年來鈾礦系統(tǒng)在探索新型、高效率的掘進設備方面取得了好的效果。衢州鈾業(yè)公司大茶園礦井，結合實際情況，在平巷掘進設備方面，做了一些探索性工作，同時引進了先進的設備進行配套使用，提高了掘進機械化狀況。本文就結合大茶園礦井的掘進工作面的技術裝備及配套使用情況，提出今后發(fā)展的方向。

1 平巷掘進機械設備現(xiàn)狀

大茶園礦井平巷斷面積較小，主巷斷面2.4 m× 2.8 m，穿脈斷面2.2 m×2.4 m，雙軌的井口車場斷面3.8 m×3.0 m，無軌斜坡道斷面3.0 m×3.0 m。該礦井工程地質穩(wěn)定，圍巖的硬度f在8～12左右，在這種工作條件下，目前采用體型小、輕便、靈活的設備。鑿巖設備有7655、YT-28型；裝巖設備有ZCZ-1(華-1)型；運輸?shù)V車為1 m3、電機車為1.5～2.5 t。

除此之外，還引進了國內外先進設備:ST-2D鏟運機、2Q-CD型耙渣機、Boomr281鑿巖臺車，并購買了1臺國產DF10-1BGD型臺車。

2 平巷掘進的配套形式及評價

2.1 配套形式

目前國內外平巷掘進配套設備的基本形式，總括起來分兩大類:其一是單工序獨立設備配套，間斷作業(yè)形式；其二是多工序聯(lián)合設備連續(xù)作業(yè)形式。

單工序獨立設備組合形式，又可分為有軌和無軌兩種形式。當前所采用的形式均屬這種形式。大茶園礦井平巷掘進配套形式基本可分3類，見表1。

2.2 配套形式的使用效果

大茶園礦井非連續(xù)平巷掘進機械配套使用效果見表2。

表1 大茶園礦井非連續(xù)平巷掘進機械配套形式

表2 大茶園礦井平巷掘進機械化的使用效果

從表2可以看出，前兩種方式效率遠低于第三種。主要原因在于前兩種方式使用的設備輔助時間多、環(huán)節(jié)多，影響生產效率的提高。據(jù)統(tǒng)計，使用仰式翻斗裝巖機裝載時，效率只能發(fā)揮40%；使用耙斗式裝載機只能發(fā)揮60%；第三種配套形式是在無軌鉆車、鏟運機的基礎上建立起來的，實際上無軌鉆車、鏟運機配套效率更高，直接工效可達 0.45 m/工班，大茶園礦井1980年6月引進了L832C型鉆車及西德的LF-4.1鏟運機以來，掘進斷面3 m× 3 m，巖石硬度為f＝10～12，25 d內曾掘進96 m，直接工效為0.32 m/工班，而用常規(guī)方法掘進，工效只有0.18 m/工班，若將3 m×3 m的斷面折算2.4 m×2.8 m的巷道工效為0.725 m/工班。從生產效率和設備作用的發(fā)揮上來看，第三種是可取的。從設備組成上看，第三種設備配套，數(shù)量少，環(huán)節(jié)少，是較好的一種形式，在平巷掘進中配套使用，效果明顯。

3 平巷掘進機械化特點

從使用條件來看，大茶園礦井和諸多鈾礦山一樣，為豎井開拓，多中段生產，礦車由罐籠提升。其次是鈾礦山的巷道斷面規(guī)格小，轉彎多，軌道曲率半徑小，一般6 m。雖然有無軌斜坡道，但所占比例較低。在這樣的條件下只有采用小型低效能的設備，現(xiàn)有條件限制了優(yōu)質高效能設備選用和作用的發(fā)揮。

在鑿巖設備上一般采用氣腿式鑿巖機，技術成熟，只是鑿巖效率較低；國產鑿巖臺車，機身剛性不足，大臂抖動；液壓系統(tǒng)漏泄，工作裝置位移，造成卡釬；部分零件易損壞，迫使停機等，作業(yè)率不高，與氣腿式鑿巖機相比生產能力沒有明顯提高。進口臺車價格和維修成本高，體型相對大。大茶園的國產和進口臺車均存在換釬不方便，要進一步提高臺車的效率，需考慮換釬方面的性能。

在裝載設備上在鈾礦中廣泛使用的是五十年代產品華-1型，這種設備體型小，生產能力也小，電氣裝置不防水，容易出故障，操作勞動強度大，不能滿足大幅度提高生產效率的要求。

耙斗式裝巖機有其優(yōu)點，可以一機兼?zhèn)溲b巖和轉載兩種作用。其次，耙運距離長，允許機體到工作面有較長距離，便于一次鋪長軌，簡化鋪軌工作。是一理想的平巷掘進裝載機械。無軌鏟運機，裝巖效率高，但最好與溜井配合使用，將更能發(fā)揮其優(yōu)勢。

在配套形式上總的來說，設備種類多，作用單一，屬多工序間斷挖掘形式，在狹小的作業(yè)環(huán)境中，各工藝裝備的運行互相制約。輔助時間長，限制生產能力的發(fā)揮。在小斷面單軌巷道中，這種制約就顯得更突出了，這種制約的具體體現(xiàn)就在掘進的各工序的時間分配上:尤其轉載這一環(huán)節(jié)，裝載時間占整個掘進循環(huán)的1/3，如失常不僅拖長了裝巖時間，而且還限制了裝巖機能力的發(fā)揮。因此裝載過程中，轉載是關鍵的環(huán)節(jié)。拖延了循環(huán)時間。而裝載過程無論采用單車調換或是斗式轉載，都不能改變制約裝載能力的局面。

在管理模式上由于目前井下作業(yè)均為采掘施工隊，作業(yè)人員對先進的無軌設備的操作維修未系統(tǒng)學習。又由于先進的無軌設備昂貴，管理公司目前自行管理操作維修人員，存在人員管理和工資發(fā)放分離的情況，無形中增加了管理的難度，影響設備效率的發(fā)揮，下一步在管理模式上還有待進一步完善。

4 平巷掘進機械配套的發(fā)展

未來的平巷掘進機械應根據(jù)礦山的具體特點，發(fā)展適用的連續(xù)掘進作業(yè)的設備，也就是實現(xiàn)一機多作用，盡量減少工作面的機械種類和臺數(shù)。吸收國內外先進技術，選用適于小斷面掘進的鑿巖、裝載設備，進行使用，改善目前使用無軌設備的不足。

為適應已建成老礦井的系統(tǒng)，節(jié)約成本又能較大的提高生產效率，氣腿式鑿巖機、華-1型裝巖機，雙側卸式礦車、電機車等設備配套形式還應適當保留。在條件允許的情況下，應采用高效的鑿巖臺車，耙渣機，無軌鏟運機、大功率電機車等設備配套形式，實現(xiàn)連續(xù)裝巖和轉載，一次出渣。同時要加溜井，實現(xiàn)溜井放渣裝車，這是大茶園礦井改造值得重視的設備配套形式，應盡量采用無軌設備配套設備，即配套使用液壓臺車和鏟運機及其他輔助設施。

新建礦井由于礦體賦存特點，使用常軌采礦，要專門開挖無軌設備通道為掘進服務不現(xiàn)實。今后主要采用氣腿式鑿巖機、扒渣機、雙側卸式礦車、電機車等設備配套，與目前采用配套形式一致。

5 結 論

實現(xiàn)掘進作業(yè)連續(xù)化掘進機械配套形式很多，在確定設備配套形式前，首先要考慮現(xiàn)有的設備，充分利用現(xiàn)有的設備進行配套，減少投資，不能片面追求；其次掘進機械化配套要結合采礦設備配套一起考慮，只有這樣才能發(fā)揮設備的效能；再次設備配套要與現(xiàn)有的掘進斷面相適應；最后設備配套，要培養(yǎng)高水平的操作維修隊伍，只有提高設備使用過程的性能，使其穩(wěn)定地工作，才能真正體現(xiàn)機械化的優(yōu)越性。

[1]唐民成.井巷掘進與支護[M].北京:冶金工業(yè)出版社.

[2]朱嘉安.采掘機械與運輸[M].北京:冶金工業(yè)出版社.

[3]采礦手冊編委會.采礦手冊(第2卷)[M].北京:冶金工業(yè)出版社，1991.

2015-08-25)

李忠水(1969-)，男，江西余江人，采礦高級工程師，目前主要從事現(xiàn)場采礦技術與管理工作，Email: lzs2943885@163.com。