張國(guó)盛

（大冶有色金屬有限責(zé)任公司礦業(yè)分公司，湖北黃石 435101）

0 引言

中深孔鑿巖臺(tái)車在礦山井下生產(chǎn)中具有重要意義，決定礦山生產(chǎn)任務(wù)完成效率和礦山經(jīng)濟(jì)效益，屬于礦山井下生產(chǎn)重要設(shè)備。介紹如何選擇適合礦山實(shí)際生產(chǎn)工況的中深孔鑿巖臺(tái)車，以及如何針對(duì)現(xiàn)有工況對(duì)既有的中深孔鑿巖臺(tái)車進(jìn)行定制化改造。

1 銅綠山礦井下采礦作業(yè)概況

銅綠山礦井下開(kāi)采的生產(chǎn)工藝分掘進(jìn)和采礦兩個(gè)環(huán)節(jié)。主要有以下流程：鑿巖、爆破、通風(fēng)防塵、排險(xiǎn)（支護(hù)）、出礦（出渣）、運(yùn)輸、提升、充填。采用的采礦方法為上向水平充填法、VCR 法及中深孔采礦法。ZY41D 中深孔鑿巖臺(tái)車施工采場(chǎng)位于-485 m 中段，頂板平坦有斜度，高度為3.5～3.8 m，采場(chǎng)溫度38 ℃以上，風(fēng)筒降溫。孔網(wǎng)參數(shù)為1 m×1 m，孔深為4.5 m。

2 基礎(chǔ)型ZY41D 鑿巖臺(tái)車試用情況

為提升礦山井下采礦裝備水平，提高采掘機(jī)械化程度，降低員工勞動(dòng)強(qiáng)度，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，依靠科技進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)“機(jī)械化換人，自動(dòng)化減人”的工作目標(biāo)。公司就ZY41D 型礦山井下中深孔鑿巖臺(tái)車在礦山的使用進(jìn)行前期調(diào)研。同時(shí)采購(gòu)一臺(tái)ZY41D 鑿巖臺(tái)車到井下進(jìn)行試運(yùn)行。

采購(gòu)ZY41D鑿巖臺(tái)車主要參數(shù)如下：最大鉆孔深度13 400 mm，鉆孔直徑45～76 mm，轉(zhuǎn)彎半徑內(nèi)2270 mm、外4400 mm。

由于銅綠山礦井下特殊地質(zhì)條件以及采礦工藝特點(diǎn)，基礎(chǔ)型ZY41D 鑿巖臺(tái)車不能完全適應(yīng)礦山實(shí)際運(yùn)行狀況。礦業(yè)分公司銅綠山礦組織技術(shù)人員跟車跟班，及時(shí)記錄運(yùn)行工況及設(shè)備狀況，對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行詳細(xì)記錄，并對(duì)部分內(nèi)容進(jìn)行整改如下：

（1）工作系統(tǒng)油溫過(guò)高（65 ℃）：在水循環(huán)管路增加1 個(gè)三通，加快散熱，油溫降至45 ℃，符合工作標(biāo)準(zhǔn)。

（2）空壓機(jī)夜班因電網(wǎng)電壓340 V 故障停車：處理巷道供電柜接觸不良后正常。

（3）后機(jī)架支撐油缸不工作：進(jìn)出油路換向后正常。

（4）柴油機(jī)啟動(dòng)機(jī)（馬達(dá)）不工作：處理電路接觸不良。

（5）處理因鑿巖巖渣堆積，鉆臂鋼絲繩斷裂。

（6）處理前后支撐油缸底腳因螺栓斷裂，底板松落。

（7）因繼電器損壞，更換電子起動(dòng)馬達(dá)，控制線路整改。

（8）釬尾斷裂，更換1 根。

（9）針對(duì)臺(tái)車推進(jìn)梁右邊不能打垂直孔的問(wèn)題，完成對(duì)推進(jìn)梁的整改。

3 存在的問(wèn)題及改進(jìn)方案

在對(duì)上述運(yùn)行中出現(xiàn)的一般性問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)整改后，繼續(xù)觀察設(shè)備狀況。通過(guò)長(zhǎng)達(dá)半年的使用，總結(jié)出以下問(wèn)題，并針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工況提出改進(jìn)措施，具體內(nèi)容如下：

3.1 ZY41D 鑿巖臺(tái)車存在的不足和問(wèn)題

（1）推進(jìn)梁的伸縮補(bǔ)償量約為600 mm，臺(tái)車每次定位只能進(jìn)行單排孔鑿巖，相比其他臺(tái)車作業(yè)增加移動(dòng)、效率偏低。

（2）電機(jī)為水平安裝布局，空間緊湊，影響發(fā)動(dòng)機(jī)等部位維護(hù)維修的工作效率。

（3）由于自動(dòng)接桿裝置的安裝位置局限和井下照明條件影響，自動(dòng)接桿較人工上鉆桿的效率低。

3.2 ZY41D 鑿巖臺(tái)車改進(jìn)方案

（1）對(duì)于鑿巖機(jī)在臺(tái)車推進(jìn)梁右邊不能打垂直孔的問(wèn)題，對(duì)小臂結(jié)構(gòu)重新論證設(shè)計(jì)，制作結(jié)構(gòu)件，對(duì)小臂進(jìn)行拆除、更換。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試車、打孔，鑿巖機(jī)完全實(shí)現(xiàn)在臺(tái)車推進(jìn)梁左右兩邊都能打垂直孔的要求。

（2）對(duì)于臺(tái)車空間緊湊，發(fā)動(dòng)機(jī)等部位維修不便問(wèn)題，按臺(tái)車維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)與使用要求，加強(qiáng)日常維護(hù)和保養(yǎng)，規(guī)范使用，降低臺(tái)車的故障率；廠家承諾提供更加快捷的技術(shù)保障服務(wù)，及時(shí)解決臺(tái)車的疑難故障。

（3）自動(dòng)接桿較人工上鉆桿效率低，主要是從安全生產(chǎn)考慮，避免人工接桿時(shí)作業(yè)人員暴露在作業(yè)面下可能存在的冒落、片幫風(fēng)險(xiǎn)；如果操作人員通過(guò)實(shí)踐學(xué)習(xí)，熟練掌握操作技能，自動(dòng)接桿的效率會(huì)提高。

（4）在采場(chǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮ZY41D 鑿巖臺(tái)車行駛性能和通過(guò)能力，路面坡度設(shè)計(jì)在14°以內(nèi)，可避免臺(tái)車傾翻的風(fēng)險(xiǎn)。

4 定制化ZY41D 鑿巖臺(tái)車的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用及效果評(píng)估

通過(guò)多次技術(shù)交流，公司決定就以上運(yùn)行中表現(xiàn)出的問(wèn)題，提出改造方案，與設(shè)備制造商合作開(kāi)發(fā)1 臺(tái)適合小型巷道工況的國(guó)產(chǎn)化鑿巖臺(tái)車來(lái)滿足礦實(shí)際生產(chǎn)需求。廠家根據(jù)礦定制要求（鑿巖斷面3300 mm×3300 mm、孔深13 m、孔徑51～64 mm、爬坡能力＞17°）和采礦作業(yè)實(shí)際工況，正式立項(xiàng)研發(fā)。經(jīng)過(guò)數(shù)月攻關(guān)，定制的ZY41D 鑿巖臺(tái)車到達(dá)礦業(yè)分公司銅綠山礦。

在廠家6 名技術(shù)管理服務(wù)專家的指導(dǎo)下，礦先后組織安排對(duì)ZY41D 鑿巖臺(tái)車進(jìn)行地面實(shí)踐操作和維護(hù)保養(yǎng)培訓(xùn)、性能測(cè)試、整機(jī)解體、運(yùn)輸、井下安裝和調(diào)試，并在安裝巷道進(jìn)行鑿巖試車。隨后ZY41D 鑿巖臺(tái)車進(jìn)入－485 m 中段北沿一分層9434 采場(chǎng)做鑿巖前準(zhǔn)備。并開(kāi)始在9434 采場(chǎng)開(kāi)始試用鑿巖作業(yè)（垂直孔、鑿巖深度4.5 m、孔徑57 mm），并于10 日后結(jié)束撤出采場(chǎng)，累計(jì)鑿巖孔數(shù)113 個(gè)。期間，從ZY41D 鑿巖臺(tái)車入場(chǎng)到采場(chǎng)鑿巖作業(yè)結(jié)束，礦及廠家技術(shù)人員都跟隨現(xiàn)場(chǎng)，設(shè)備在采場(chǎng)鑿巖時(shí)16 h 跟班服務(wù)，參與操作、指導(dǎo)、調(diào)試，發(fā)現(xiàn)設(shè)備問(wèn)題或故障，響應(yīng)及時(shí)，整改迅速。隨后，ZY41D 鑿巖臺(tái)車先后在9310、9437、5501 等3 個(gè)采場(chǎng)完成中深孔施工，廠家也多次到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行回訪、指導(dǎo)，及時(shí)處理起動(dòng)機(jī)、空壓機(jī)等故障，保證臺(tái)車的作業(yè)正常。

通過(guò)近6 個(gè)月的實(shí)際試用，礦與廠家對(duì)ZY41D 鑿巖臺(tái)車調(diào)試整改、適用性能等情況進(jìn)行總結(jié)。

4.1 ZY41D 鑿巖臺(tái)車在礦井下適用性

（1）安裝總功率53 kW，供電電壓380 V、50 Hz，符合井下供電等級(jí)要求。

（2）長(zhǎng)寬高9.28×1.68×2.685（最低1.980）m，轉(zhuǎn)變半徑：外R4465、內(nèi)R2354，臺(tái)車在井下斜坡道、巷道和采場(chǎng)的通過(guò)性符合礦山實(shí)際使用要求。

（3）鑿巖工作斷面設(shè)計(jì)R 最小1500、R 最大1950，符合一般采場(chǎng)作業(yè)條件，推進(jìn)梁可滿足扇形孔鉆孔需求。

（4）鉆桿為R32 螺紋，同K41 臺(tái)車鉆具通用。

（5）鉆機(jī)防卡釬設(shè)計(jì)，避免誤操作、設(shè)備故障擴(kuò)大。

（6）ZY41D 主要部件均采用原裝進(jìn)口及國(guó)際一線品牌，鑿巖機(jī)為法國(guó)蒙特貝、車橋及變速箱為美國(guó)德納、主油泵為力士樂(lè)等，實(shí)際使用性能尚好。

4.2 ZY41D 鑿巖臺(tái)車同K41、DL331 臺(tái)車比較

（1）K41 由于設(shè)備較窄且細(xì)長(zhǎng)，致使其行走不穩(wěn)定，DL331由于設(shè)備尺寸較大，通過(guò)性較差，ZY41D 相對(duì)于K41 進(jìn)行加寬，增加穩(wěn)定性，同時(shí)整體尺寸相對(duì)DL331 要小，有效保證其在礦井下巷道的通過(guò)性。

（2）ZY41D 加入集中潤(rùn)滑泵，對(duì)整車除傳動(dòng)部位之外的潤(rùn)滑點(diǎn)進(jìn)行一鍵整體潤(rùn)滑，可有效提高維保效率，降低維保難度。

（3）K41 無(wú)自動(dòng)接桿機(jī)構(gòu)、DL331 雖然帶自動(dòng)接桿機(jī)構(gòu)，但是由兩個(gè)油缸控制，出現(xiàn)不同步，導(dǎo)致接桿機(jī)構(gòu)不適用，目前兩設(shè)備均采用人工加接桿，ZY41D 具有自動(dòng)接桿機(jī)構(gòu)，雖然接桿時(shí)工作效率有所降低，但是減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度，在采場(chǎng)中施工更安全。

（4）備品備件價(jià)格較進(jìn)口K41、DL331 低，成本更節(jié)約。

（5）ZY41D 臺(tái)車的鑿巖效率為孔深6 m，每天打孔18 個(gè)左右；孔深9 m，每天打孔11 個(gè)左右，比90 圓盤鉆機(jī)每天打8 個(gè)孔高，達(dá)到K41、DL331 水平。

4.3 效果評(píng)估

ZY41D 鑿巖臺(tái)車作為一款專為滿足礦井實(shí)際生產(chǎn)條件而定制的鑿巖機(jī)，通過(guò)近一年的不斷改進(jìn)與試用，基本上可以滿足銅綠山礦井下現(xiàn)有大部分采場(chǎng)的工況要求和中深孔施工條件。