撫順東露天礦電鐵工藝生產(chǎn)提效分析

鮑 巖

（撫順礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司 東露天礦，遼寧 撫順 113003）

撫順東露天礦隸屬于撫順礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司位于撫順煤田的東部，東西6 km，南北2.5 km，面積12 km2。撫順東露天礦采用“單斗－鐵道”間斷式工藝。利用單斗挖掘機(jī)采裝，采用電氣化準(zhǔn)軌鐵路運(yùn)輸，具有運(yùn)量大，成本低，運(yùn)輸設(shè)備及線路結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)，能適應(yīng)各種氣候條件下作業(yè)的優(yōu)點(diǎn)。限制坡度15‰，最小曲線半徑200 m。北幫采用準(zhǔn)軌電氣化鐵路折返式移動(dòng)坑線，由南向北開(kāi)拓。降深方式采用鐵道運(yùn)輸全斷面上裝車(chē)[1]。

隨著礦坑規(guī)模的不斷擴(kuò)大，保證剝離量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，才能保證煤炭、富礦穩(wěn)定均衡生產(chǎn)。但是，目前剝離產(chǎn)量與設(shè)計(jì)要求仍存在著差距，只有提高生產(chǎn)效率，壓縮一次性作業(yè)時(shí)間，才能提高剝離產(chǎn)量。為此分析電鐵生產(chǎn)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)存在問(wèn)題，制定相應(yīng)措施，達(dá)到順利完成提效目標(biāo)。

1 各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的影響因素

1）穿孔環(huán)節(jié)的影響。撫順東露天礦采用潛孔式鉆機(jī)進(jìn)行穿孔作業(yè)。鉆機(jī)調(diào)運(yùn)頻繁是影響穿孔作業(yè)的重要原因。鉆機(jī)調(diào)運(yùn)之前，先用推土機(jī)做好上床車(chē)的斜坡土堆，雜業(yè)車(chē)進(jìn)入鉆機(jī)所在的電鐵線路，架停后，鉆機(jī)才能上底床車(chē)，架線送電，將鉆機(jī)電纜裝上雜業(yè)車(chē)并盤(pán)好，雜業(yè)車(chē)出線。卸鉆機(jī)的流程與裝鉆機(jī)相反，用時(shí)相當(dāng)，一般雜業(yè)車(chē)進(jìn)出線時(shí)間在60 min左右。既影響了鉆機(jī)作業(yè)，又影響了電鐵運(yùn)輸。

2）爆破環(huán)節(jié)的影響。露天礦爆破作業(yè)易出現(xiàn)殘留根底和大塊。出現(xiàn)根底將導(dǎo)致二次爆破，降低挖掘機(jī)的裝車(chē)效率。

3）采裝環(huán)節(jié)的影響。電鐵工藝采裝環(huán)節(jié)，對(duì)于采三角掌子及端幫量，效率明顯降低。由于坡度限制，電鐵工藝不和避免采三角掌子，按15‰坡度，出站100 m 掌子高度只有1.5 m，電鏟采小掌子時(shí)采裝時(shí)間明顯增加，電鏟調(diào)動(dòng)頻繁，鐵道移路次數(shù)增多。以上外障的增加直接影響電鏟效率，從而影響后期露天礦生產(chǎn)能力[2-3]。電鏟采裝效率與爆破質(zhì)量、運(yùn)輸和其他作業(yè)的影響下、滿(mǎn)斗率、裝卸周期時(shí)間、時(shí)間利用率等密切相關(guān)[4]。電鏟的實(shí)際生產(chǎn)能力隨電鏟的欠車(chē)時(shí)間增大而減小。當(dāng)采場(chǎng)的深度增加，電鏟的欠車(chē)時(shí)間相應(yīng)增加，導(dǎo)致電鏟實(shí)際生產(chǎn)能力下降。

4）運(yùn)輸環(huán)節(jié)的影響。2019 年初電鐵運(yùn)輸系統(tǒng)處于調(diào)整過(guò)渡期，48－負(fù)6 聯(lián)線區(qū)間4km，無(wú)閉塞信號(hào)，通過(guò)能力低，東區(qū)運(yùn)輸系統(tǒng)較繁瑣（負(fù)6 站－正2站－22 站－32 站－68 站），影響了運(yùn)輸效率[5]，2019 年初電鐵運(yùn)輸示意圖如圖1。

圖1 2019 年初電鐵運(yùn)輸示意圖

2 各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的提效措施

2.1 穿孔環(huán)節(jié)的提效措施

為了降低鉆機(jī)調(diào)運(yùn)頻率，壓縮影響時(shí)間，制定如下措施：①一般情況下，鉆機(jī)打完整個(gè)掌子才能調(diào)運(yùn)；②考核鉆機(jī)調(diào)運(yùn)時(shí)間，不得超過(guò)60 min。

東露天礦地表水系豐富，巖層含水量大，特別是雨季鉆孔內(nèi)存水較多易坍塌，成孔率低。為了提高鉆孔成孔率，制定如下措施：①合理規(guī)劃排水系統(tǒng)，提高清掃臺(tái)階作業(yè)質(zhì)量，嚴(yán)格執(zhí)行護(hù)孔規(guī)定；②含水較多的鉆孔，需24 h 之內(nèi)完成爆破作業(yè)。

2.2 爆破環(huán)節(jié)的提效措施

1）采用分段裝藥技術(shù)，用充填物將藥柱分隔成若干段，爆破后破碎均勻，減少大塊率，梯段下降明顯，便于電鏟安全作業(yè)，還可減少后沖，增大梯段坡面角，使抵抗線均勻，為下次爆破創(chuàng)造良好的條件[6-9]。

2）合理超深1 m 取值，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)效果觀測(cè)，爆破后殘留根底現(xiàn)象明顯減少。

3）確定合理的孔距和行距?，F(xiàn)階段穿爆作業(yè)過(guò)程中各生產(chǎn)要素在實(shí)踐中已確定行距為4 m，孔距為6 m，孔深為8 m，底盤(pán)抵抗線為5 m，單孔火藥裝藥量為28～42 kg，通過(guò)實(shí)際作業(yè)檢驗(yàn)，獲得了比較好的爆破效果，爆破后礦巖塊度適中，基本杜絕殘留根底出現(xiàn)。

4）優(yōu)化布孔方式，選用三角形孔網(wǎng)布置，斜線非電導(dǎo)爆串并聯(lián)起爆方式，斜線非電導(dǎo)爆串并聯(lián)起爆方式，控制礦巖拋擲方向與臺(tái)階主結(jié)構(gòu)面走向線產(chǎn)生斜交，減少爆破動(dòng)能在傳導(dǎo)至結(jié)構(gòu)面處的釋放、分解。爆破網(wǎng)絡(luò)示意圖如圖2。圖中1、2、3、…為炮孔起爆順序。

圖2 爆破網(wǎng)絡(luò)示意圖

2.3 采裝環(huán)節(jié)的提效措施

1）為了提高采裝效率，制定如下措施和處罰管理規(guī)定：按不同電鏟型號(hào)統(tǒng)計(jì)裝車(chē)時(shí)分，并按計(jì)劃進(jìn)行考核；利用調(diào)度室監(jiān)控?cái)z像頭，監(jiān)視電鏟不及時(shí)迎車(chē)；加強(qiáng)爆破質(zhì)量，杜絕爆破底根；要求電鏟利用欠車(chē)時(shí)間處理地盤(pán)等生產(chǎn)準(zhǔn)備工作；控制電鐵路端搗裝電鏟、撥巖電鏟數(shù)量，減少外障影響。對(duì)4 m 以下臺(tái)階的采掘，加大采掘?qū)挾?，以減少電鏟裝車(chē)移動(dòng)距離。電鏟采裝方向由較低的一端向較高的一端進(jìn)行，保證采掘臺(tái)階逐漸變高，逐漸提高滿(mǎn)斗率。提高電鏟、電機(jī)車(chē)司機(jī)的操作水平，做到采掘一次到位、停車(chē)一次到位、不重復(fù)作業(yè)。嚴(yán)格對(duì)采裝設(shè)備效率進(jìn)行考核：①對(duì)分型號(hào)電鏟裝車(chē)時(shí)分當(dāng)日超計(jì)劃10%的進(jìn)行處罰；②對(duì)處理地盤(pán)時(shí)間超4 h 的，進(jìn)行處罰；③電鏟、鉆機(jī)過(guò)道早8 點(diǎn)之前聯(lián)系工務(wù)段，過(guò)道之前30 min聯(lián)系工務(wù)段；停電聯(lián)系提前30 min 聯(lián)系礦調(diào)度。

2）嚴(yán)格考核電鏟撥巖效率。3 m3電鏟每小時(shí)剝巖量為180 m3，4 m3電鏟每小時(shí)剝巖量為220 m3，6 m3電鏟每小時(shí)剝巖量為300 m3，10 m3電鏟每小時(shí)剝巖量為370 m3，對(duì)撥巖效率低下的進(jìn)行處罰。

3）嚴(yán)格考核電鏟倒車(chē)與換電纜時(shí)間。3 m3電鏟行走時(shí)間每100 m 為17 min，調(diào)方軸時(shí)間30 min（300 m 內(nèi)不調(diào)方軸），換電纜大拉大拽150 min、有小車(chē)配合60 min。4 m3電鏟行走時(shí)間每100 m 為15 min，調(diào)方軸時(shí)間30 min（300 m 內(nèi)不調(diào)方軸），換電纜大拉大拽150 min、有小車(chē)配合60 min。6 m3電鏟行走時(shí)間每100 m 為13 min，調(diào)方軸時(shí)間40 min，換電纜大拉大拽150 min、有小車(chē)配合60 min。10 m3電鏟行走時(shí)間每100 m 為13 min，調(diào)方軸時(shí)間為40 min，換電纜大拉大拽150 min、有小車(chē)配合60 min。

2.4 運(yùn)輸環(huán)節(jié)的提效措施

2019 年陸續(xù)廢除了22 站、＋2 站、－6 站，新建11站，11 站移設(shè)，電鐵運(yùn)輸系統(tǒng)有所改善，但系統(tǒng)始終在調(diào)整過(guò)程中，盡管制定了較完善的措施，但接線過(guò)程中仍存在運(yùn)輸系統(tǒng)制約生產(chǎn)的情況。如6 月18 日廢除＋2 站。6 月30 日－5－11 站接線。6 月18－30 日，－6、－5 站配的采區(qū)，車(chē)流只能通過(guò)－6－48 干線。

2019 年9 月28 日完成了11 站移設(shè)工程，之前11 站與－5 站利用單聯(lián)線行車(chē)，移設(shè)之后11 站與－5站之間形成雙干線，提高了通過(guò)能力。2019 年10 月18 日完成了11 站與48 站接線工程，進(jìn)一步完善了運(yùn)輸系統(tǒng)，提高了運(yùn)輸效率。2019 年11 月份電鐵運(yùn)輸示意圖如圖3。

圖3 2019 年11 月份電鐵運(yùn)輸示意圖

通過(guò)對(duì)比，11 站移設(shè)之后，等進(jìn)、運(yùn)行時(shí)分明顯下降，運(yùn)輸系統(tǒng)暢通，日臺(tái)回效率明顯提高。11 站移設(shè)前后生產(chǎn)效率對(duì)比表見(jiàn)表1。

表1 11 站移設(shè)前后生產(chǎn)效率對(duì)比表

為了提高采裝效率，制定如下措施：

1）采裝設(shè)備出實(shí)、動(dòng)臺(tái)。電鏟臨故3 h 以上情況，當(dāng)班累計(jì)發(fā)生2 臺(tái)次以上，或者臨故1 h 以上情況，當(dāng)班累計(jì)發(fā)生3 臺(tái)次以上的，對(duì)責(zé)任人進(jìn)行處罰。對(duì)夜班當(dāng)班累計(jì)發(fā)生2 臺(tái)次以上，影響時(shí)間超過(guò)2 h 的倒車(chē)、電纜攔頭、處理地盤(pán)等外障進(jìn)行處罰。

2）鐵道停線。①無(wú)計(jì)劃攔車(chē)必須提前聯(lián)系，提前聯(lián)系但攔車(chē)時(shí)間不得超過(guò)15 min；②移路、處理隱患等施工不得超計(jì)劃30 min；③電鏟過(guò)道，需要拆1 節(jié)鐵的，恢復(fù)線路時(shí)間不得超過(guò)1 h，需要拆2 節(jié)鐵的，恢復(fù)線路時(shí)間不得超過(guò)1 h30 min。

3）架線停電。無(wú)停電計(jì)劃，干線、站內(nèi)臨時(shí)架停不得超過(guò)1 h，采線、排土線不得超過(guò)2 h，電鏟過(guò)道，需要拆1 節(jié)鐵的，恢復(fù)線路時(shí)間不得超過(guò)1 h，需要拆2 節(jié)鐵的，恢復(fù)線路時(shí)間不得超過(guò)1.5 h。

4）信號(hào)與道岔。無(wú)檢修計(jì)劃，干線、站內(nèi)信號(hào)與道故障不得30 min，采線、排土線信號(hào)與道故障不得超過(guò)1 h。

5）交直流停電不得超計(jì)劃30 min，要求聯(lián)系及時(shí)，準(zhǔn)備充分。

6）夜班線修2 h 以上，當(dāng)班不得累計(jì)發(fā)生2 臺(tái)次以上，白班線修4 h 以上，當(dāng)班累計(jì)不得發(fā)生2 臺(tái)次以上。

7）雜業(yè)車(chē)運(yùn)用不得超計(jì)劃30 min 以上，要求聯(lián)系及時(shí)，準(zhǔn)備充分。

8）建立準(zhǔn)確的溝通聯(lián)系機(jī)制。換電纜、交直流停電、攔車(chē)等，不是聯(lián)系就能直接作業(yè)的，是調(diào)整好車(chē)流、疏通好環(huán)節(jié)才能作業(yè)。因此，要求車(chē)間二次聯(lián)系制度：第1 次聯(lián)系是讓礦調(diào)度及其它車(chē)間進(jìn)行車(chē)流調(diào)整和環(huán)節(jié)準(zhǔn)備，同時(shí)礦調(diào)度和各車(chē)間預(yù)約具體施工時(shí)間；第2 次聯(lián)系對(duì)于車(chē)間來(lái)說(shuō)是各項(xiàng)準(zhǔn)備工作做好的聯(lián)系，對(duì)于礦調(diào)度來(lái)說(shuō)是車(chē)流調(diào)整完畢，可以施工的聯(lián)系，該時(shí)間盡可能與第1 次預(yù)約時(shí)間一致。原則上，工作提高效率壓縮生產(chǎn)影響，工人減少坑下等待時(shí)間。對(duì)違反以上規(guī)定或超過(guò)規(guī)定時(shí)間，均予以處罰。

3 結(jié)語(yǔ)

對(duì)電鐵工藝露天開(kāi)采各環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，制定提高生產(chǎn)效率的措施，建立健全考核辦法，并嚴(yán)格執(zhí)行，達(dá)到了提效目標(biāo)。通過(guò)改良運(yùn)輸系統(tǒng)，對(duì)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)嚴(yán)格考核，周期時(shí)分由315 min 壓縮至285 min，提效10%，達(dá)到了預(yù)定的提效目標(biāo)，為單斗－鐵道工藝的發(fā)展提供了依據(jù)。