曹艷武

（湖南黃金集團有限責任公司，湖南 長沙 410129）

湖南黃金集團有限責任公司所轄礦山類子公司，均為中小型礦山，掘進巷道斷面規(guī)格一般為2.2 m×2.3 m，掘進設(shè)備主要由YT-28氣腿式鑿巖機、鏟斗式裝巖機、0.75 m3翻轉(zhuǎn)式礦車組和牽引機車組成，勞動效率低、人工勞動強度高、巷道成型差、工作環(huán)境差、二次維修成本高。為求達到本質(zhì)安全、降低勞動強度、提高勞動效率、減員增效、改善工作環(huán)境的目的，該公司近幾年來一直在機械化采礦、機械化掘進等方面進行探索。2017年，在子公司大萬礦業(yè)進行了試點作業(yè)，設(shè)計斷面規(guī)格2.6 m×2.8 m，采用DF10A-1BDG型鑿巖臺車鑿巖、軌輪挖掘式裝載機裝巖、3 m3液壓側(cè)卸式礦車組運輸、低噪雙軸流風機通風［1～3］，改進掏槽方式，使得單個作業(yè)循環(huán)完成2.4 m以上進尺，最高月進尺達175 m，爆破效率達92%以上，大大提高了平巷掘進效率，從而全面拉開了該公司礦山機械化作業(yè)試生產(chǎn)的序幕。

1 礦巖穩(wěn)固性

該公司所轄礦山類子公司巖體主要以紫紅色絹云母板巖、蝕變板巖、灰?guī)r為主，個別礦山含有砂頁巖、砂巖，巖石硬度普氏系數(shù)f一般為8～10。

2 平巷機械化配套方案

該公司所轄的礦山有軌系統(tǒng)均已形成，采用自行設(shè)備鑿巖和出渣難度較大。因此，綜合礦山的運輸系統(tǒng)、礦巖穩(wěn)固性以及設(shè)備性能參數(shù)等因素，確定了如下平巷機械化掘進作業(yè)生產(chǎn)線的設(shè)備配套方案。

2.1 全液壓鑿巖臺車

鑿巖設(shè)備采用唐山東方液壓機電研究所生產(chǎn)的DF10A-1BDG型全液壓單臂鑿巖臺車，主要技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 DF10A-1BDG型全液壓單臂鑿巖臺車主要技術(shù)參數(shù)

2.2 軌輪挖掘式裝載機

裝巖設(shè)備采用江西鑫通機械制造有限公司生產(chǎn)的ZWY-80／30.75G型軌輪挖掘式裝載機，主要技術(shù)參數(shù)見表2。

2.3 無架線電瓶機車

采用時代礦山機械制造有限公司生產(chǎn)的免維修無架線電瓶機車（2.5 t）2臺，主要方便于礦車組調(diào)運，利于軌輪挖掘式裝載機連續(xù)裝載作業(yè)。

2.4 非標液壓側(cè)卸式礦車

采用的YCC-3非標液壓側(cè)卸式礦車，溜礦井不需配置曲軌，方便礦渣溜放，運量大，主要技術(shù)參數(shù)見表3。

表2 ZWY-80／30.75G型軌輪挖掘式裝載機主要技術(shù)參數(shù)

表3 YCC-3非標液壓側(cè)卸式礦車參數(shù)

2.5 設(shè)備停放硐室

獨垱頭每隔100 m設(shè)置設(shè)備停放硐室，減少設(shè)備進退場時間。

3 斷面規(guī)格確定

斷面規(guī)格主要由3.0 m3非標準單側(cè)曲軌側(cè)卸式礦車外型尺寸、人行道寬度、設(shè)備安全距離確定［1］，設(shè)計斷面規(guī)格如圖1所示。

4 平巷掘進主要工藝

主要采用鉆鑿爆破法，施工工序主要為鑿巖、爆破、通風、裝運、支護等。輔助工序有撬毛、鋪軌、架設(shè)管線。

圖1 斷面設(shè)計圖

4.1 鑿巖

采用DF10A-1BDG型全液壓單臂鑿巖臺車鑿巖，配備梅花形鉆頭，孔深2.4 m。為了提高爆破效率，首先在掏槽位置鉆鑿3個孔徑為76 mm的空孔，然后按原普通掘進方式布置掏槽孔、輔助孔、周邊孔，孔徑42 mm。

4.2 爆破

采用平行淺孔爆破方式，炸藥采用2#巖石乳化炸藥。掏槽孔裝藥量為孔深的80%，輔助孔裝藥量為孔深的60%，周邊孔裝藥量為孔深的50%，每孔口裝1～3個水袋后再炮泥填塞100～200 mm，如圖2所示［4，5］，爆破效率達 92%及以上。

圖2 炮孔裝藥及填塞圖

4.3 通風

采用對旋式雙軸流低噪聲局部風機，壓抽混合式局部通風，功率30 W／臺，采用300 mm雙壁波紋管作為風筒（阻燃），輸送新鮮風流距離可達200～300 m。

4.4 裝運

采用ZWY-80／30.75G型軌輪挖掘式裝載機扒裝至YCC-3非標液壓側(cè)卸式礦車上，由免維修無架線電瓶機車（2.5 t）進行調(diào)運。

4.5 支護

巷道采用全錨網(wǎng)支護。金屬網(wǎng)規(guī)格采用3.5 m×1.2 m規(guī)格鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)孔0.1 m×0.1 m。錨桿長度1.8 m，錨桿網(wǎng)度一般為1.0 m×1.2 m，破碎地點錨桿網(wǎng)度一般為0.8 m×0.8 m。

5 施工組織安排

每臺套設(shè)備安排4人作業(yè)，1人操作鑿巖臺車，1人操作軌輪挖掘式裝載機，2人運輸，同時負責錨桿孔鉆進、錨網(wǎng)懸掛及錨桿安裝。集中施工一個作業(yè)面，一個作業(yè)面進尺完成后再轉(zhuǎn)移至下一作業(yè)面施工，集中提升運輸，減少設(shè)備轉(zhuǎn)運時間。如有相鄰作業(yè)面，其中一個作業(yè)面進尺總長不超過100 m，則每臺套設(shè)備施工2個作業(yè)面，班組增加1人，協(xié)助鑿巖施工，另外3人負責2個作業(yè)面的裝運作業(yè)。爆破作業(yè)不單獨配備人員，每班組要求有爆破工。班組負責鋪軌、風水管線續(xù)接、撬毛等。各施工工序嚴格按照安全操作規(guī)程施工，包括照明充足、安全確認、通風除塵、灑水噴霧、爆破警戒以及用電安全等。

6 實施后效果

作業(yè)效率明顯提高，勞動強度明顯降低。鑿巖臺車鑿巖速度為1.2 m／min以上，是氣腿式鑿巖機鑿巖速度的0.35 m／min的3倍；軌輪挖掘式裝載機裝滿一個3 m3礦車用時僅3 min，比裝巖機用時9 min縮短了2倍。臺班進尺和月進尺也有明顯的提高，該公司下屬礦山效率對比數(shù)據(jù)見表4。

表4 下屬礦山實施平巷機械化作業(yè)后效率對比表（單班作業(yè)對比）

安全性大大提高。作業(yè)人員坐在駕駛室內(nèi)操作設(shè)備，其距離垱頭面達5 m以上，避免作業(yè)人員長期暴露在新開挖的頂板下，很大程度上減少了冒頂、片幫和裝巖機擠壓等傷害。鑿巖臺車采取液壓式工作原理，工作面粉塵濃度得到明顯控制，有效預防職業(yè)病產(chǎn)生。

但在實施過程中，也存在著一些問題，如：設(shè)備轉(zhuǎn)場難度加大，設(shè)備進退、維護保養(yǎng)較之前復雜，斷面規(guī)格增加導致成本增加，初期設(shè)備投入大，因人為原因或設(shè)備本身原因?qū)е碌脑O(shè)備故障率偏高、鋼釬鉆頭和設(shè)備零配件消耗高等問題。

7 結(jié)論及建議

通過采用以DF10A-1BDG型全液壓鑿巖臺車、ZWY-80／30.75G型軌輪挖掘式裝載機、免維修無架線電瓶機車、YCC-3非標液壓側(cè)卸式礦車以及對旋式雙軸流低噪音局部通風機組成的平巷機械化作業(yè)生產(chǎn)線，作業(yè)效率顯著提高，勞動強度明顯降低，安全性大大提高。

但實施過程中，也會存在如成本略有上升、設(shè)備故障率偏高等一些問題，要通過以下措施來解決：

1.提高設(shè)備利用率和設(shè)備服務年限以降低設(shè)備攤銷成本。

2.加強設(shè)備維護保養(yǎng)以降低設(shè)備故障率。

3.強化操作人員技能培訓以達到一專多能、實現(xiàn)3人1班1循環(huán)的效果。

4.完善溜井系統(tǒng)建設(shè)以增加儲存提運能力，減少運輸轉(zhuǎn)運、等待時間。

5.合理調(diào)配作業(yè)計劃，保障機械化掘進作業(yè)面連續(xù)有效運轉(zhuǎn)。