高效采礦設(shè)備在大屯錫礦的應(yīng)用

李華河

(云錫大屯錫礦，云南 個(gè)舊 661021)

1 大屯錫礦概況

云錫大屯錫礦是云錫集團(tuán)下屬的一個(gè)二級礦山生產(chǎn)單位，礦山礦石產(chǎn)量和金屬產(chǎn)量在云錫集團(tuán)中占有較為重要的地位，金屬產(chǎn)量上萬噸的大型礦山之一。礦區(qū)位于個(gè)舊市南東平距8公里，公路里程30公里處。礦區(qū)開采海拔標(biāo)高1360-2095米。

2 常規(guī)采礦設(shè)備

大屯錫礦,作為一個(gè)百年老礦,長期以來，礦山井巷掘進(jìn)工作，一直是采用鑿巖爆破的方法。并且巷道規(guī)格都是以小規(guī)格為主,采用氣腿式鑿巖機(jī)鑿眼爆破的掘進(jìn),平巷作業(yè)裝載設(shè)備主要以裝巖機(jī)Z-30為主，采場出礦主要以2DPJ系列耙礦絞車為主。實(shí)踐證明，使用這種方法時(shí)，勞動強(qiáng)度大、工作效率低，同時(shí)還具有很大的危險(xiǎn)性。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，對地下資源的需求量與日俱增，迫切要求加快井巷建設(shè)速度和實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。

3 大屯錫礦高效采礦設(shè)備使用情況

設(shè)備與工藝相輔相成，工藝推進(jìn)設(shè)備發(fā)展，設(shè)備推動工藝的進(jìn)步，設(shè)備是實(shí)現(xiàn)工藝的先決條件。無軌采礦設(shè)備由于工作效率高，在現(xiàn)代金屬礦山機(jī)械化生產(chǎn)中占據(jù)著主要地位，在整個(gè)鑿巖、支護(hù)、裝載、運(yùn)輸過程中，都處于主要的地位。根據(jù)我礦的地質(zhì)條件和采礦方法,在1360中段開拓一條4×3.8m的開拓平巷。礦體采用無底柱上向扇形深孔連續(xù)崩落法和房柱法作為主要的采礦方法。采場、迎頭斷面3m×3m。下面主要介紹大屯錫礦高效無軌采礦設(shè)備的使用情況。

3.1 裝載設(shè)備

采用 AtlasST2D、AtlasEST-2D(電動)、國產(chǎn) TDCY-2鏟運(yùn)機(jī)，運(yùn)載能力為3.6噸，可在狹窄礦脈及狹小空間的建筑工程作業(yè)，平行大臂設(shè)計(jì)滿足了有效出礦作業(yè)所需的強(qiáng)力鏟運(yùn)配置。常規(guī)、久經(jīng)考驗(yàn)的部件均獲得較好的保護(hù)，從而實(shí)現(xiàn)較低的維護(hù)成本。同時(shí)，還采用了ZWY-160履帶挖斗式裝巖機(jī)進(jìn)行裝礦或出渣。鏟運(yùn)機(jī)采用中央交接，無需輔軌和架線，機(jī)動靈活，四輪驅(qū)動，前進(jìn)后退雙向行駛；可快速行駛到工作面，完成鏟、裝、運(yùn)、卸等作業(yè)；活動及適用范圍廣，生產(chǎn)效率高等。但同時(shí)還存在廢氣污染、維修量和維修成本大、設(shè)備價(jià)格高等一些缺點(diǎn)。

3.2 運(yùn)輸設(shè)備

使用AtlasMT2010及國產(chǎn)CA-12礦用運(yùn)礦礦車，適用于中小規(guī)模地下作業(yè)和快速開拓。MT2010運(yùn)礦礦車高功率-機(jī)重比，提高了爬坡速度，優(yōu)化箱體輪廓，可徹底、快速地傾倒，液壓釋放、彈簧制動系統(tǒng)，令作業(yè)更加安全。CA系列自卸運(yùn)礦礦車具有外型尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、轉(zhuǎn)彎半徑小、重載爬坡能力等。運(yùn)礦卡車機(jī)動靈活、應(yīng)用范圍廣、生產(chǎn)能力大及生產(chǎn)運(yùn)輸環(huán)節(jié)少等特點(diǎn)。同樣存在廢氣污染等問題。

3.3 鑿巖設(shè)備

掘進(jìn)鑿巖臺車BoomerK41X，配備了強(qiáng)壯的BUT4B鉆臂和COP鑿巖機(jī)液壓掘進(jìn)鑿巖臺車，BUT4B重型鉆臂可實(shí)現(xiàn)直接、快速和輕松定位，COP1238K鑿巖機(jī)采用緩沖系統(tǒng)延長了機(jī)器的使用壽命。適用于窄礦脈開采；Boomer282是一款雙臂液壓掘進(jìn)鑿巖臺車，鉆機(jī)配有直接液壓控制系統(tǒng)(DCS)，該系統(tǒng)非?？煽磕陀?。配備了兩根靈活的BUT28鉆臂和COP鑿巖機(jī)，低排放柴油發(fā)動機(jī)性能好、污染小。適用于中小型隧道和礦山巷道掘進(jìn)，斷面面積為45m2，BoomerS1D是一款單臂液壓掘進(jìn)鑿巖臺車，適用于小型礦山和隧道，斷面面積為31m2，先進(jìn)的底盤設(shè)計(jì)，確保維護(hù)簡單、操作舒適；Simba1254是一款中深孔鑿巖臺車，適用于中小型巷道，鉆孔直徑為51-89毫米，鉆機(jī)覆蓋范圍廣，可以在巷道及幫壁上打環(huán)形炮孔組及上向或下向平行孔。鑿巖臺車式將鑿巖裝置安裝子啊鉆架上進(jìn)行鑿巖作業(yè)的設(shè)備，以機(jī)械代替人扶鑿巖機(jī)的鉆孔設(shè)備，并且能夠精準(zhǔn)的鉆鑿相互一定角度、孔深和空位的鉆孔。在平巷掘進(jìn)中，采用鑿巖機(jī)比手持氣腿式單機(jī)作業(yè)掘進(jìn)工效提高1-4倍。在采礦鉆孔中，全液壓機(jī)械化鑿巖設(shè)備的鉆孔下來是手持氣腿式單機(jī)作業(yè)掘進(jìn)工效提高4-12倍。另外，由于鑿巖臺車液壓元器件要求加個(gè)精密，所以設(shè)備價(jià)格較高，維護(hù)維修不易。

3.4 噴錨設(shè)備

采用Boltec235全機(jī)械化錨桿臺車，儲桿架上可以存儲10根錨桿，可用于安裝長度在1.5米到2.4米之間的所有錨桿錨桿，頂板高度最大為8.5米；BoltecMD錨桿臺車，儲桿架上可以存儲10根錨桿，可安裝長度在1.5米到3.5米之間的所有常用錨桿，頂板高度最大為9.5米。配備用于定位、鉆孔和錨固的直接控制系統(tǒng)(DCS)和專用于打錨桿孔的COP1132液壓鑿巖機(jī)。直接控制系統(tǒng)(DCS)不僅生產(chǎn)率高，而且鉆孔精準(zhǔn)，它具備防卡釬保護(hù)功能，提高了鉆桿的經(jīng)濟(jì)效益。COP1132高頻率液壓鑿巖機(jī)不僅改善了鉆桿的經(jīng)濟(jì)性，還提高了鉆孔速度。

3.5 混凝土澆灌設(shè)備

采用澳大利亞捷肯混凝土濕噴臺車RoboshotMidjetMK520m3/h，該設(shè)備是專門針對礦山和井下小型工程隧道設(shè)計(jì)的機(jī)械手控制的混凝土土噴射臺車，由于本身設(shè)計(jì)小巧，能夠在地下硐室中自由移動。另外，采用長行程和大容量的活塞式混凝土泵能夠減少噴射過程中的脈沖，無線遙控系統(tǒng)使得整個(gè)噴射過程變得更加安全和靈活。并且配置了混凝土運(yùn)輸車Transmix50005m3及國產(chǎn)攪拌站JS1000等混凝土設(shè)備，使得坑內(nèi)頂板和片幫管理措施得到進(jìn)一步的鞏固。

4 高效采礦設(shè)備應(yīng)用效果

大屯錫礦采用了高效采礦設(shè)備以后，與常規(guī)的采礦設(shè)備相比，發(fā)生了根本的變化，礦山的生產(chǎn)和勞動作業(yè)強(qiáng)度降低、勞動生產(chǎn)率提高、安全生產(chǎn)等條件得到改善，先進(jìn)的采礦設(shè)備的使用，改變了傳統(tǒng)的礦山面貌，同時(shí)也為礦山現(xiàn)代化、達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)提供了有力的保證。

4.1 勞動生產(chǎn)率顯著提高

鏟運(yùn)機(jī)等無軌高效采礦設(shè)備具有一機(jī)多能的特點(diǎn)，受風(fēng)水電的影響較小，簡化了出礦環(huán)節(jié)，從而縮短循環(huán)周期，采礦強(qiáng)度大大提高。

4.2 降低了采礦成本

由于無軌高效采礦設(shè)備的應(yīng)用，采區(qū)作業(yè)人員減少，功效卻提高，出礦出渣勞動強(qiáng)度大大減輕。

4.3 提高了掘進(jìn)和采礦生產(chǎn)力

大規(guī)格的巷道的開拓,常規(guī)的氣腿式鑿巖機(jī)已不滿足生產(chǎn)要求。另外，常規(guī)設(shè)備的采場面積一般為300m3以內(nèi),采礦生產(chǎn)能力約8000t/a,而采用高效采礦設(shè)備以后，采產(chǎn)采礦面積及采礦生產(chǎn)能力增加約一半。

5 高效設(shè)備使用后存在的問題及措施

5.1 井下作業(yè)環(huán)境影響

井下作業(yè)環(huán)境對設(shè)備的工作效率非常大。由于無軌平巷剛剛開始開拓，井下通風(fēng)設(shè)施還沒正式完備，另外與主通風(fēng)系統(tǒng)還未進(jìn)行完好的連通，加之處于1360中段，與地面距離相對過大。造成井下通風(fēng)條件相對較差。

(1)高效無軌采礦設(shè)備均以柴油機(jī)為動力，油煙、溫升、粉塵等是目前必須面對的問題。使用柴油發(fā)動機(jī)的設(shè)備，因?yàn)榘l(fā)動機(jī)需要充足的設(shè)備，否則設(shè)備不能得到充分的發(fā)揮，甚至還會損壞發(fā)動機(jī)。

(2)由于通風(fēng)條件的不足，造成工作面環(huán)境悶熱，嚴(yán)重影響工作人員的身心健康。

(3)由于作業(yè)面環(huán)境影響，使操作人員會使用快推進(jìn)高沖擊的作業(yè)方式，造成鑿巖機(jī)或油泵損壞，大大提高設(shè)備維修量和維修成本。

所以，使用井下無軌高效采礦設(shè)備，必須先改善工作面的作業(yè)環(huán)境，保證良好的通風(fēng)條件。

5.2 設(shè)備本身問題

(1)高效無軌采礦設(shè)備，本身價(jià)格較高。

(2)高效設(shè)備使用以來,部分設(shè)備在使用過程中，部份零配件在保修期內(nèi)出現(xiàn)了問題，如國產(chǎn)CA-12運(yùn)礦卡車傳動軸、連接十字頭脫落，會導(dǎo)致卡車緊急停車或不能正常停下；轉(zhuǎn)向油缸銷子斷裂會導(dǎo)致卡車方向不能控制。K41鑿巖臺車輪距較窄，重心偏向前端，在下坡道行駛，加之坑道條件限制，容易出現(xiàn)傾斜歪倒的情況。加強(qiáng)與設(shè)備廠家聯(lián)系溝通，對設(shè)備使用過程中出現(xiàn)的問題給予技術(shù)支持并改善。

(3)設(shè)備體積過大，而常規(guī)的巷道規(guī)格過小，為了保證施工進(jìn)度，無軌平巷采用分段開挖，所以必須先對無軌設(shè)備進(jìn)行拆卸運(yùn)輸，運(yùn)至工作面再進(jìn)行組成，并且坑內(nèi)沒有形成完善的維修硐室，給設(shè)備在組裝過程及組裝質(zhì)量造成影響。完善相關(guān)設(shè)施，并且引進(jìn)低矮型設(shè)備。

5.3 維護(hù)維修人員技術(shù)力量薄弱

從常規(guī)采礦設(shè)備到機(jī)電液一體化的自動控制設(shè)備，大部分維修人員缺乏理論基礎(chǔ)而且沒有實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)，從而不能準(zhǔn)確地判斷設(shè)備故障，給維修工作帶來很大的麻煩。在全礦范圍內(nèi)進(jìn)行篩選維修相關(guān)專業(yè)的技術(shù)精英，經(jīng)過請專業(yè)人員及廠家工程師指導(dǎo)和培訓(xùn)，使維修維護(hù)人員從靜態(tài)和動態(tài)檢查設(shè)備保養(yǎng)情況及了解各個(gè)部件結(jié)構(gòu)及作用，加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)，減少設(shè)備維修量，提高設(shè)備使用效率。

5.4 操作人員操作技術(shù)及責(zé)任心不強(qiáng)

設(shè)備操作人員對設(shè)備的操作熟練度是確保設(shè)備正常良好運(yùn)行的前提，一名合格的操作人員，必須在啟動設(shè)備之前，對設(shè)備各個(gè)系統(tǒng)部位進(jìn)行檢查，并做好交接班記錄。如果發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)及時(shí)交接設(shè)備維修人員進(jìn)行處理，處理正常之后，再進(jìn)行作業(yè)。啟動設(shè)備后，應(yīng)檢查設(shè)備各個(gè)動作是否正常。運(yùn)行時(shí)，必須看清前方路況，盡量避免坑凹、積水或大塊。作業(yè)時(shí)，盡量避免輪胎打滑，減少輪胎磨損。加強(qiáng)培訓(xùn)，培訓(xùn)合格后才能上崗，加強(qiáng)操作人員的責(zé)任心。

5.5 輔助的無軌設(shè)備設(shè)施有待完善

隨著礦山的發(fā)展，適用于井下的無軌材料運(yùn)輸車、人車、服務(wù)車、加油車等輔助設(shè)備今后也將進(jìn)一步引進(jìn)。

6 結(jié)束語

資源日益減少，采礦項(xiàng)目正向深、貧、難發(fā)展，引進(jìn)先進(jìn)的采礦方法和采礦設(shè)備以滿足生產(chǎn)需要，提高礦山設(shè)備的機(jī)械化、液壓化、自動化、智能化和結(jié)構(gòu)模塊化是礦山發(fā)展的趨勢。

[1]王運(yùn)敏，主編.中國采礦設(shè)備手冊[M].北京：科學(xué)出版社.

[2]于潤滄，主編.采礦工程師手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2009.

[3]李天成，主編.現(xiàn)代礦山采礦機(jī)械設(shè)備實(shí)用技術(shù)手冊[M].北京：礦業(yè)出版社.