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        高效采礦設(shè)備在大屯錫礦的應(yīng)用

        2013-08-15 00:54:11李華河
        科技視界 2013年34期
        關(guān)鍵詞:大屯鑿巖機錫礦

        李華河

        (云錫大屯錫礦,云南 個舊 661021)

        1 大屯錫礦概況

        云錫大屯錫礦是云錫集團下屬的一個二級礦山生產(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,采用氣腿式鑿巖機鑿眼爆破的掘進(jìn),平巷作業(yè)裝載設(shè)備主要以裝巖機Z-30為主,采場出礦主要以2DPJ系列耙礦絞車為主。實踐證明,使用這種方法時,勞動強度大、工作效率低,同時還具有很大的危險性。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)代金屬礦山機械化生產(chǎn)中占據(jù)著主要地位,在整個鑿巖、支護(hù)、裝載、運輸過程中,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鏟運機,運載能力為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)計滿足了有效出礦作業(yè)所需的強力鏟運配置。常規(guī)、久經(jīng)考驗的部件均獲得較好的保護(hù),從而實現(xiàn)較低的維護(hù)成本。同時,還采用了ZWY-160履帶挖斗式裝巖機進(jìn)行裝礦或出渣。鏟運機采用中央交接,無需輔軌和架線,機動靈活,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、卸等作業(yè);活動及適用范圍廣,生產(chǎn)效率高等。但同時還存在廢氣污染、維修量和維修成本大、設(shè)備價格高等一些缺點。

        3.2 運輸設(shè)備

        使用AtlasMT2010及國產(chǎn)CA-12礦用運礦礦車,適用于中小規(guī)模地下作業(yè)和快速開拓。MT2010運礦礦車高功率-機重比,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。運礦卡車機動靈活、應(yīng)用范圍廣、生產(chǎn)能力大及生產(chǎn)運輸環(huán)節(jié)少等特點。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,配備了強壯的BUT4B鉆臂和COP鑿巖機液壓掘進(jìn)鑿巖臺車,BUT4B重型鉆臂可實現(xiàn)直接、快速和輕松定位,COP1238K鑿巖機采用緩沖系統(tǒng)延長了機器的使用壽命。適用于窄礦脈開采;Boomer282是一款雙臂液壓掘進(jìn)鑿巖臺車,鉆機配有直接液壓控制系統(tǒng)(DCS),該系統(tǒng)非??煽磕陀谩E鋫淞藘筛`活的BUT28鉆臂和COP鑿巖機,低排放柴油發(fā)動機性能好、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,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,以機械代替人扶鑿巖機的鉆孔設(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,采用鑿巖機比手持氣腿式單機作業(yè)掘進(jìn)工效提高1-4倍。在采礦鉆孔中,全液壓機械化鑿巖設(shè)備的鉆孔下來是手持氣腿式單機作業(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精密,所以設(shè)備價格較高,維護(hù)維修不易。

        3.4 噴錨設(shè)備

        采用Boltec235全機械化錨桿臺車,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。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)濟效益。COP1132高頻率液壓鑿巖機不僅改善了鉆桿的經(jīng)濟性,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)計的機械手控制的混凝土土噴射臺車,由于本身設(shè)計小巧,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)使得整個噴射過程變得更加安全和靈活。并且配置了混凝土運輸車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

        鏟運機等無軌高效采礦設(shè)備具有一機多能的特點,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)動機的設(shè)備,因為發(fā)動機需要充足的設(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。

        (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)行拆卸運輸,運至工作面再進(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)而且沒有實際的工作經(jīng)驗,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)情況及了解各個部件結(jié)構(gòu)及作用,加強設(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

        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)備各個動作是否正常。運行時,必須看清前方路況,盡量避免坑凹、積水或大塊。作業(yè)時,盡量避免輪胎打滑,減少輪胎磨損。加強培訓(xùn),培訓(xùn)合格后才能上崗,加強操作人員的責(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)代礦山采礦機械設(shè)備實用技術(shù)手冊[M].北京:礦業(yè)出版社.

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