小型電動(dòng)液壓挖掘機(jī)在礦井施工中的應(yīng)用

李 陽(yáng)

（河南國(guó)龍礦業(yè)建設(shè)有限公司，河南 鄭州 450000）

1 電動(dòng)液壓挖掘機(jī)技術(shù)概況

在煤礦生產(chǎn)與建設(shè)領(lǐng)域，因?yàn)槭艿娇臻g以及地下環(huán)境等因素的制約，使得普通的液壓挖掘機(jī)的使用范圍較小，我國(guó)在施工中并沒(méi)有相關(guān)產(chǎn)品得以使用。 本項(xiàng)目的研究，就是依據(jù)現(xiàn)在已經(jīng)成熟的液壓挖掘機(jī)技術(shù)， 與立井井筒以及礦井巷道等狹窄的施工環(huán)境相結(jié)合，將一種相適宜的液壓挖掘施工技術(shù)給研究出來(lái)?？梢耘c當(dāng)前我國(guó)大部分井巷斷面施工所要求的較小空間相適應(yīng)，具有較小的回轉(zhuǎn)空間，而且工作環(huán)境無(wú)尾氣排放，能夠進(jìn)行全方位的挖掘， 并且具有相應(yīng)的挖掘能力和挖掘強(qiáng)度的液壓挖掘機(jī)。而且可以按照地址巖性的變化等相關(guān)情況，能夠快速轉(zhuǎn)化液壓剪、液壓破碎錘、液壓抓鏟、抓斗以及標(biāo)準(zhǔn)斗等工作裝置；在井巷施工中研制出小型的液壓挖掘機(jī)， 把與現(xiàn)在國(guó)內(nèi)大部分市巷斷面施工要求相適應(yīng)，在立井筒、巷道里狹窄的工作面中進(jìn)行靈活的裝載、挖掘，使得工人的勞動(dòng)強(qiáng)度降低，掘進(jìn)效率得以提高作為最終的目的。

2 應(yīng)用成果內(nèi)容介紹

2.1 應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，資源消耗也越來(lái)越多，需要開(kāi)發(fā)新的能源，促使了我國(guó)立井施工領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，凍結(jié)法鑿井技術(shù)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，在立井施工中小型電動(dòng)液壓挖掘機(jī)應(yīng)用在挖掘凍土方面已經(jīng)取得了比較成熟的生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用，使得我國(guó)在此方面已經(jīng)取得了世界先進(jìn)水平，在掘進(jìn)機(jī)等一些機(jī)械化施工中已經(jīng)逐步引入了巷道掘進(jìn)施工。 在我國(guó)開(kāi)鑿交通隧道時(shí)，一般使用挖掘機(jī)作業(yè)進(jìn)行裝巖，在陜西、內(nèi)蒙古等地區(qū)的露天煤礦中也已經(jīng)使用了大型的挖掘機(jī)對(duì)煤炭進(jìn)行挖掘和裝載，在山西、云南以及貴州等煤炭開(kāi)挖地區(qū)，也已經(jīng)通過(guò)小型電動(dòng)液壓挖掘機(jī)進(jìn)行煤炭開(kāi)挖。

2.2 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

現(xiàn)在我國(guó)礦山行業(yè)中對(duì)挖掘機(jī)進(jìn)行應(yīng)用的， 還是以露天、井筒開(kāi)鑿方面以及平硐煤礦為主， 挖掘機(jī)也是配合中心回轉(zhuǎn)抓巖機(jī)來(lái)對(duì)凍土層進(jìn)行重點(diǎn)開(kāi)挖，就小型的挖掘機(jī)而言，并沒(méi)有真正的做到物盡其用，工程項(xiàng)目一旦完工或者是發(fā)生調(diào)整，施工中所購(gòu)置的施工機(jī)械就會(huì)被閑置， 小型電動(dòng)液化挖掘機(jī)應(yīng)用與礦井施工中不僅可以使得職工勞動(dòng)強(qiáng)度大、成本高、施工效率低、以及工期長(zhǎng)等問(wèn)題得以解決， 還可以在一定程度上避免設(shè)備閑置所帶來(lái)的浪費(fèi)。

在對(duì)硐室以及礦井巷道的進(jìn)行施工時(shí)又是會(huì)受到地質(zhì)條件以及作業(yè)空間等因素的影響， 現(xiàn)在我國(guó)長(zhǎng)久以來(lái)普遍通過(guò)人工裝矸、爆破的方式進(jìn)行施工，在礦井中通過(guò)小型電動(dòng)液壓挖掘機(jī)進(jìn)行施工，主要為了將水溝開(kāi)挖、裝矸及水倉(cāng)清淤、硐室基礎(chǔ)挖掘以及架棚巷道底拱等工程因受到地質(zhì)條件、 作業(yè)空間等的影響解決掉，采用的施工方法主要是人工裝矸以及松動(dòng)爆破，這兩種施工方法具有工期長(zhǎng)、施工效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大以及占用人員多等特特點(diǎn)，進(jìn)而致使工程的施工成本不斷增多。

2.3 應(yīng)用分析及施工流程

在礦井巷道使用小型電動(dòng)液壓挖掘機(jī)進(jìn)行施工與開(kāi)采露天煤炭以及開(kāi)鑿井筒大不相同， 小型電動(dòng)液壓挖掘機(jī)礦井巷道施工主要被施工空間狹小所限制， 因此首先要依照所需要施工的工程來(lái)對(duì)設(shè)備進(jìn)行選擇， 本次施工中選擇的挖掘機(jī)的型號(hào)是中礦MWD3.3 型挖掘機(jī)，其主要?jiǎng)恿殡妱?dòng)，因此沒(méi)有尾氣的排放，長(zhǎng)度小于4.5m，沒(méi)有尾部設(shè)計(jì)，能夠做到收縮側(cè)轉(zhuǎn)以及360度回旋，這樣可以使得巷道施工的相關(guān)要求得以滿(mǎn)足；其次，對(duì)設(shè)備的布置進(jìn)行優(yōu)化處理， 對(duì)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)的可操作性予以充分的考慮；再次，對(duì)施工工藝進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，探討出與挖掘機(jī)巷道作業(yè)相適應(yīng)的施工方法，使得人工和機(jī)械的緊密結(jié)合得以實(shí)現(xiàn)；最后，相關(guān)職員的教育培訓(xùn)，尤其是挖掘機(jī)司機(jī)，一定要做到實(shí)操熟練穩(wěn)定以及理論考試合格， 唯有實(shí)踐和理論都符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)才可以上崗實(shí)施作業(yè)。 本次項(xiàng)目施工的地點(diǎn)是焦作礦區(qū)，這個(gè)地區(qū)礦井的礦壓普遍較大， 巷道中具有眾多的頂板和底鼓下沉的現(xiàn)象，有眾多的需要維修的巷道。根據(jù)相關(guān)要求需要修理出一個(gè)300m 長(zhǎng)巷道， 并且在巷道中要建設(shè)上具有封閉性的底拱鋼棚，使得巷道再次受壓損壞變形的現(xiàn)象得以有效避免。通過(guò)進(jìn)行前期的分析，因?yàn)榈坠暗耐诰蛏疃壬钸_(dá)1.4m，并且巷道較大的變形，相應(yīng)的有較多的出矸量，對(duì)工程進(jìn)行施工時(shí)大多數(shù)時(shí)間消耗在人工出矸以及底拱挖掘上，因此經(jīng)過(guò)一系列的討論研究，放棄了普遍使用的工挖掘、裝矸的施工工藝，通過(guò)小型的挖掘機(jī)，采用人工和機(jī)械結(jié)合的施工方法。

下面對(duì)施工的主要流程進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹：（1）使用風(fēng)鉆在巷道的幫部以及頂部進(jìn)行鉆眼，使用炸藥將巖石爆破，再對(duì)其進(jìn)行通風(fēng)，通過(guò)錨網(wǎng)進(jìn)行安全可靠的支護(hù)處理。 （2）使用小型電動(dòng)液壓挖掘機(jī)進(jìn)行清底處理，把巷道底板積矸給清理干凈，使用風(fēng)鉆在底板上進(jìn)行鉆眼，置抬底炮，進(jìn)行通風(fēng)處理。（3）使用挖掘機(jī)把巷道底部的矸石予以清理并且挖出來(lái)， 將這些清理出的矸石放在裝車(chē)點(diǎn)的周?chē)?，并且還要準(zhǔn)備架棚所需的材料。 （4）在底部清理完畢之后，對(duì)錨網(wǎng)立即進(jìn)行支護(hù)處理。 （5）在礦井中搭設(shè)必要的腳手架，同時(shí)4 個(gè)人開(kāi)始架設(shè)一個(gè)全封閉的拱鋼棚，在操作中1 個(gè)人進(jìn)行挖掘機(jī)裝車(chē)點(diǎn)的裝矸工作，4 個(gè)人在后巷對(duì)施工所需的噴漿材料進(jìn)行準(zhǔn)備。 （6）在對(duì)鋼棚架設(shè)完成之后，噴漿成巷，與此同時(shí)其他的施工人員與挖掘機(jī)相配合進(jìn)行推車(chē)出矸。

在上面所介紹的具體的施工流程中， 施工作業(yè)中的平行、交叉作業(yè)是在合乎法律法規(guī)以及具有安全保證的情況下進(jìn)行的，比如說(shuō)：挖掘機(jī)在不挖底的條件下，可以持續(xù)進(jìn)行安排裝矸的工作。在上述施工流程中有涉及到挖掘機(jī)進(jìn)行平行、交叉作業(yè)所需的安全距離以及防底板抬底瞎炮等安全問(wèn)題， 已經(jīng)制定出了相應(yīng)的專(zhuān)項(xiàng)安全技術(shù)的措施予以應(yīng)對(duì)，這些措施比如說(shuō)：使用彩帶進(jìn)行底板裝藥，在炮后進(jìn)行驗(yàn)炮，從而使得挖掘機(jī)挖到瞎炮或者導(dǎo)致死亡事故的發(fā)生有效防止。

3 小型電動(dòng)液壓挖掘機(jī)在礦井施工中所取得的經(jīng)濟(jì)效果分析

在礦井施工中應(yīng)用小型電動(dòng)液壓挖掘機(jī)可以帶來(lái)一定的方便，而且可以帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益，下面對(duì)其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效果分析：

3.1 其可以把之前每班所需要的施工人數(shù)從13日一直縮減到9 人，根據(jù)正常的工資標(biāo)準(zhǔn)，每人每天工資（包括補(bǔ)貼）240元、每天3 班，每月按照30 天來(lái)計(jì)算，這項(xiàng)個(gè)工資指標(biāo)每個(gè)月就可以為企業(yè)節(jié)省大約8.64 萬(wàn)元的成本，計(jì)算得出這項(xiàng)指標(biāo)每年可以為企業(yè)節(jié)約103.68 萬(wàn)元的成本。

3.2 使用小型電動(dòng)液壓挖掘機(jī)對(duì)礦井進(jìn)行施工可以把之前的架底拱棚巷道的施工進(jìn)度從每個(gè)月25m 提高到每個(gè)月45m，將材料所需費(fèi)用予以扣除，根據(jù)每米架棚巷道所需13 800元來(lái)計(jì)算，這項(xiàng)指標(biāo)每個(gè)月可以為企業(yè)增加27.6 萬(wàn)元的收益，計(jì)算下來(lái)這項(xiàng)指標(biāo)每年可以為企業(yè)增加331.2 萬(wàn)元的收益。

3.3 可以將裝矸的速度不斷提高，比如說(shuō)30m3的矸石，如使用人工進(jìn)行裝矸， 則需要5 名工人持續(xù)的工作六個(gè)小時(shí)才可以完成，但是使用電動(dòng)液壓挖掘機(jī)則僅需1 個(gè)人進(jìn)行操作，在兩個(gè)小時(shí)中就可以完工，根據(jù)工資標(biāo)準(zhǔn)每人每天工資（包括補(bǔ)貼）240 元、每天3 班，每個(gè)月按30 天來(lái)計(jì)算，這項(xiàng)指標(biāo)每個(gè)月可以為企業(yè)大概節(jié)省8.64 萬(wàn)元的成本，計(jì)算下來(lái)這項(xiàng)指標(biāo)每年可以給企業(yè)節(jié)約大概103.68 萬(wàn)元的成本。

3.4 在礦井施工中小型液壓挖掘機(jī)的使用可以加快工程施工的進(jìn)步，縮短工程的工期，不但可以使得建設(shè)單位對(duì)于工程投入生產(chǎn)使用的迫切需求得以滿(mǎn)足， 還可以使得下一個(gè)工程可以提前進(jìn)行施工，使得施工單位的總工程量不斷增加。

3.5 使用小型電動(dòng)液壓挖掘機(jī)在礦井中進(jìn)行施工不但可以提高施工作業(yè)的安全可靠性，還可以降低員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，從而使得職工的出勤率得以提高。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們生活水平的提高，人們對(duì)資源的消耗也越來(lái)越多，這在一定程度上推動(dòng)了資源開(kāi)發(fā)企業(yè)的發(fā)展，小型電動(dòng)液壓挖掘機(jī)應(yīng)用于礦井施工中，進(jìn)一步推動(dòng)了礦井施工企業(yè)的發(fā)展， 其不僅可以提高礦井施工的效益，節(jié)省成本，還可以提高礦井施工的安全性。

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