耙斗式裝巖機在礦山的應(yīng)用及其改進

趙迎青，尤本勇

（1.大理恒泰安全科技有限公司，云南 大理 671000；2.昆明賽特拉礦山工程設(shè)計有限公司，云南 昆明 650051）

伴隨社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，帶動了礦業(yè)的發(fā)展，且耙斗式裝巖機在礦山施工及出礦中應(yīng)用最多，能有效提高礦山的施工及生產(chǎn)效率。耙斗式裝巖機結(jié)構(gòu)簡單、堅固耐用，在采礦掘進工程中得到廣泛應(yīng)用。

與此同時，耙斗式裝巖機隨著科技的發(fā)展而不斷改進，且因?qū)Π叶肥窖b巖機的應(yīng)用要求不同而存在選擇差異，所以，應(yīng)著重分析其工作特點。另外，耙斗式裝巖機是在礦山中常用的裝載運輸設(shè)備，因為受產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的局限，在日常工作中頻繁出現(xiàn)故障停機的情況?；诖?，結(jié)合生產(chǎn)實踐，達到安全生產(chǎn)質(zhì)量指標，現(xiàn)作以下改進。

1 礦上用耙斗式裝巖機的結(jié)構(gòu)組成及工作原理

1.1 耙斗式裝巖機的結(jié)構(gòu)組成

耙斗式裝巖機在礦山掘進工程及生產(chǎn)出礦中發(fā)揮著重要作用，其是一種裝載運輸設(shè)備，其制造簡單，堅固耐用，作業(yè)需求空間不大，從應(yīng)用之初就彰顯其優(yōu)越性，到目前為止依舊是我國礦山應(yīng)用最多的裝載設(shè)備，大約是裝載機的80%。

礦山用耙斗式裝巖機的結(jié)構(gòu)組成相對簡單，裝巖機組成如下：①固定楔。主要在井巷掘進及出礦中應(yīng)用，有懸掛尾輪之效；②尾輪，其是指固定楔上懸掛的部件，主要是借助尾繩引導(dǎo)耙斗；③耙斗，位于主繩和尾繩中間，有運輸巖石的作用；④小絞車，其主要是由制動器、減速機、行星滾筒組成；⑤臺車，即耙斗式裝巖機的機架，其承受了耙斗式裝巖機的全部重量，在臺車上安裝小絞車，能操縱機器架構(gòu)；⑥導(dǎo)向輪，位于耙斗式裝巖機的后部，主要作用是改變鋼絲繩的方向；⑦撐腳，主要是為了支撐料槽尾部，有調(diào)節(jié)高度、穩(wěn)定機器的效果；⑧進料槽、卸料槽、中間槽有運輸?shù)V巖的過渡效果；⑨電氣部分，主要是為耙斗式裝巖機提供動力[1]。

1.2 耙斗式裝巖機的工作原理

裝巖機是在水平或者是緩傾斜坑道中裝載礦石或巖石的機械，它比較靈活可靠且裝載的生產(chǎn)率也很高，現(xiàn)在是國內(nèi)外廣泛采用的一種裝載的設(shè)備。在具體的工作實踐中，卸槽末端抖動是最常見的情況，一般借助撐腳安置子卸槽支撐到底板上，避免卸槽末端的抖動情況[2]。同時，很容易出現(xiàn)機器下滑的情況，通常會安裝阻車器，加強對耙斗式裝巖機的鞏固效果。另外，應(yīng)在設(shè)計過程中考慮尾輪的懸掛，通常會在掘進工作中應(yīng)用固定楔予以固定。如果要更改耙斗的位置，則要移動尾輪或固定楔，從而增加其耙裝寬度。礦山用耙斗式裝巖機有結(jié)構(gòu)簡單、操作便捷的優(yōu)勢，其能在巷道高2m 左右的范圍內(nèi)使用，也能應(yīng)用于傾斜角小于35°的傾斜巷道[3]。針對裝載比較難的彎道段，通過該設(shè)備的應(yīng)用能順利完成裝載工作。

1.3 耙斗式裝巖機的類型

伴隨耙斗式裝巖機的不斷開發(fā)及應(yīng)用，其生產(chǎn)廠家比較多，滿足了應(yīng)用單位的個性化需求。國產(chǎn)耙斗式裝巖機的類型及參數(shù)見表1。

2 問題的提出

在礦山掘進中，耙斗式裝巖機是一種輔助裝載設(shè)備，其把礦石直接耙進刮板輸送機內(nèi)；應(yīng)用耙斗式裝巖機時，其耙斗運行范圍通常距離迎頭8m～12m，這造成耙斗式裝巖機的連接槽、缷礦槽毫無用處，再加上受到地質(zhì)因素的影響，拐彎比較頻繁，在這些地段遷移耙斗式裝巖機時，這些構(gòu)件直接影響到后續(xù)的遷移工作[4]。

在起伏變化比較大的地段，應(yīng)先拆開耙斗式裝巖機后再進行運輸，然后重新組裝，但這會加重人力負擔(dān)。在耙斗式裝巖機的應(yīng)用過程中，因為機身較長，鋼絲運行范圍較廣，再加上受到機身晃動的影響，在某種程度上會增加運行風(fēng)險，使其成為不安全因素；另外，在移動耙斗式裝巖機后，應(yīng)全面檢查各部件的連接狀況，再設(shè)置擋繩欄、缷礦槽的起吊錨樁等候才能試行運轉(zhuǎn)，生產(chǎn)設(shè)備的內(nèi)容相對復(fù)雜，根據(jù)上述因素，我們應(yīng)對耙斗式裝巖機的構(gòu)件予以簡化，既提高了現(xiàn)場工作的效率，又不會影響耙斗式裝巖機的使用效果，還能保證現(xiàn)場工作人員的安全[5]。

表1 國產(chǎn)常用耙斗式裝巖機型號及參數(shù)

3 礦山用耙斗式裝巖機的技術(shù)改進

耙斗式裝巖機在超負荷工作狀態(tài)下，需要多次啟動，如果井下作業(yè)環(huán)境較差，則會誘發(fā)電機燒毀事故，在某種程度上影響了礦井巷道的掘進效率，同時需要大量時間予以維修。既往研究指出，通過延長裝巖機中卸礦槽的長度，則其一次的裝載工作量高達三輛礦車。實踐證明，通過該技術(shù)的改進能降低人工的勞動量，提高其掘進速度及裝巖效率，從而提高礦山的經(jīng)濟效益。

在具體的裝卸操作中，由于耙斗處的礦巖位于不同水平面，如果裝巖速度過快，則會加大綁繩上下擺動的幅度，可能會產(chǎn)生相關(guān)安全隱患。所以，在這方面要把固定板和保護柱放在司機前方和機器之間，應(yīng)用鋼絲繩來確定鋼管的高度，同時借助樁來固定鋼管，縮小綁繩在耙?guī)r時出現(xiàn)的抖動，極大降低了意外事故的發(fā)生率。耙斗裝巖機的裝巖過程是直線運行的過程，尤其是在大斷面掘進活動中，機身旁邊的礦巖較多，且只能用手工清除，其耗時比較長。通過在實踐中添加兩個尾輪的方法，也就是在前行鋼絲繩上增設(shè)尾輪，新增尾輪能改變耙斗的方向，使其前行。借助這種操作，能有效達到全面機械化的目標，降低了勞動強度，明顯提高了工作成效。

4 礦山用耙斗式裝巖機的事故預(yù)防措施及注意事項

4.1 礦山用耙斗式裝巖機的事故預(yù)防措施

因為對耙斗式裝巖機的改進，其重心不斷變化，在移動耙斗式裝巖機的過程中，因操作不當(dāng)可能會出現(xiàn)傷人情況。筆者在實踐中，關(guān)于預(yù)防事故發(fā)生有以下體會：第一，增設(shè)防護欄避免鋼絲繩傷害作業(yè)人員。耙斗式裝巖機在耙裝過程中，因速度比較快，耙斗接觸的巖石高低不平，導(dǎo)致鋼絲繩上下抖動劇烈，再加上耙裝機和護繩欄的間距過大，可能會造成鋼絲繩竄出的情況。鑒于此，應(yīng)在耙裝機操縱桿位置前方，在進料槽兩旁插上報廢鉆桿，形成一個護頂網(wǎng)，把其當(dāng)作操作人員的防護欄，操作簡單，安全性比較高，降低意外事故的發(fā)生率。第二，嚴格貫徹《耙斗裝巖機操作程序》，強化工作面管理，做好職業(yè)培訓(xùn)工作，深化員工的安全意識。在耙裝機工作過程中，在尾輪下及耙投運行期間禁止相關(guān)人員的平行作業(yè)。耙裝機司機應(yīng)進行嚴格培訓(xùn)，在取得操作資格后方可上崗，嚴禁無證上崗。第三，啟動耙裝機前應(yīng)松開操縱桿的負載，看其運行范圍內(nèi)是否有人，否則不能進行啟動，在運行過程中，應(yīng)認真檢查耙裝機的運轉(zhuǎn)情況，如果發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)立即停止。第四，在耙裝機作業(yè)前，要固定好尾輪，保證固定楔的牢靠性。第五，在上下山過程中應(yīng)用耙裝機時，除了使用卡軌器固定機身后，還要用鋼絲繩和鋼軌系住，同時在兩端固定好機身，避免靶斗裝巖機下滑而誘發(fā)安全事故。在耙斗式裝巖機的應(yīng)用過程中，需注意以下方面：①應(yīng)保證耙斗式裝巖機巷道支護是否牢固；②定期對機器各部位進行清潔，觀察設(shè)備通風(fēng)散熱的情況；③看導(dǎo)向輪懸掛是不是牢固，檢查滑輪轉(zhuǎn)動的靈活性；④定期檢查鋼絲繩的磨損程度；⑤在應(yīng)用中要科學(xué)控制尾繩的牽引速度；⑥在操作過程中，應(yīng)防止耙斗可能造成的傷害；⑦應(yīng)把耙裝的距離控制在30m 以內(nèi)。

4.2 耙斗式裝巖機在礦山應(yīng)用過程中的注意事項

因為礦山用耙斗式裝巖機的改進去除了之前礦山用耙斗式裝巖機的構(gòu)件，在某種意義上減輕了裝巖機的重量，這可能會影響到其整體性能，為保證應(yīng)用過程中的安全性，應(yīng)采取以下措施：首先，增設(shè)穩(wěn)定錨樁，也就是在機身兩側(cè)各安裝1 個錨樁，再使用鋼絲繩固定臺車；其次，在耙斗式裝巖機的迎頭側(cè)安裝擋繩欄，即使用鋼絲繩的兩端固定在下方軌道，中間固定在頂板的錨樁上；裝巖機出渣前應(yīng)敲幫問頂，做到“三檢查”(檢查坑道頂板及兩側(cè)是否有危巖；檢查有無殘炮、盲炮；檢查爆破堆中有無殘留的炸藥和雷管；裝巖機作業(yè)地點、運輸途中均應(yīng)有良好的照明；運輸與提升要同時安設(shè)聲、光信號裝置；要檢查軌道上有無障礙物，并通知周圍人員小心，禁止任何人靠近裝巖機的工作范圍。操作手一側(cè)要設(shè)防護裝置，以免鋼絲繩疲勞斷裂而傷人。另外，在耙斗式裝巖機的作業(yè)操作側(cè)設(shè)置防護網(wǎng)，該網(wǎng)高度和臺車相一致，中間應(yīng)焊接鋼性金屬網(wǎng)，安裝牢固，便于拆卸。最后，耙斗式裝巖機的卡道器應(yīng)確保完好，方可正常應(yīng)用；在耙裝過程中，為保證主副滾筒內(nèi)保留6 圈以上的余繩，嚴格控制臺車和迎頭間的距離。

5 結(jié)論

總之，在礦山施工及生產(chǎn)出礦中，通過去除耙斗式裝巖機的多余構(gòu)件，有效拓展了耙斗式裝巖機的應(yīng)用空間，這在某種程度上提高了耙斗式裝巖機的運輸效率。經(jīng)相關(guān)實踐證明，我們應(yīng)用的耙斗式裝巖機在應(yīng)用方面凸顯出極大優(yōu)勢，在安全方面有堅實保障，有很高的推廣價值。