浅谈无轨内燃设备在地下开采矿山粉矿清理中的 - 内燃机与配件杂志社投稿

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浅谈无轨内燃设备在地下开采矿山粉矿清理中的

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一、前言在地下开采矿山中，当采用竖井箕斗提升时，不可避免的存在着矿石和粉矿的撒落问题，不管是在设计上采取相应的技术措施，或者是从生产上加强管理，都只能减少粉矿的撒落量，不能杜绝粉矿的撒落，而撒落到井底的粉矿如果不及时清理，就会越积越多，最终影响到竖井提升的正常作业和安全生产，甚至造成人身事故，因此对于采用箕斗提升的竖井，必须在井底设粉矿回收装置，及时清理回收粉矿。二、设计现状介绍在以往常规的设计中，粉矿回收装置通常与井底水窝结合在一起，使撒落的粉矿直接在井底堆置，经过粉矿与泥水的分离，采用耙斗装岩机装入矿车，经由粉矿清理电梯井提升至运输水平并卸入矿石溜井里。此类粉矿清理设施的设备主要包括耙斗装岩机、绞车及牵引钢绳。其中实施清理工作的设备耙斗装岩机，主要用于煤矿、冶金矿山、隧道等工程巷道掘进中配以矿车或箕斗进行装载作业，是提高掘进速度，实现掘进机械化的一种重主要设备。在地下矿粉矿清理硐室中耙斗装岩机的工作原理是通过绞车的两个滚筒分别牵引主绳，尾绳使耙斗做往复运动把粉矿扒进料槽，至卸料槽的卸料口卸入矿车内，从而实现装岩作业。耙斗装岩机工作过程中，人员必须退至耙岩机以外，防止因断绳、跑石等意外原因伤人。三、优化设计及主要设备选择对于本次设计的矿山，其共有2条主井，且2主井相距很近，考虑改变粉矿清理的方式，用一台小型履带式的挖掘机取代耙斗装岩机直接铲装粉矿放于矿车内，履带式挖掘机作为一种内燃设备具有斗臂可伸缩，工作台可回转，工作范围大、移动方便的特点；此外，粉矿的清理属周期性工作，一台挖掘机即可同时服务于2条甚至多条主井下的粉矿清理硐室，减少了设备数量与工作人数，为矿山节约了资源且便于管理。另外，粉矿池的确定取决于粉矿撒落量的大小，涉及的因素很多，不仅与矿石的粉矿含量、湿度、块度、计量装置和箕斗的形式规格及其配置有关，而且生产管理的好坏，也起着很大的作用。按以往的经验，粉矿撒落量一般为提升物料的0.3～0.6%，对于海南矿山的底卸式箕斗主井，约6600～13200t/a，单个粉矿清理硐室设有效尺寸长5.9米，宽5米，深2.5米的粉矿回收池即可满足存储要求。根据挖掘机本身的工作特点，其只需在粉矿回收池外工作即可，不需要进入回收池，减去了粉矿回收池的斜坡段，减小了粉矿回收池的体积，提高了利用率。故选用此类型设备可行。受井下巷道及空间限制，在设备的具体选择上，优先的选用了卡特305.5E小型液压挖掘机，因其在同等能力的挖掘机中，尺寸较小，且燃油效率高，油耗较低，尾气排放量也较低，仅为2.4 L，在节省井下硐室及巷道开挖工作量的同时还减少了对井下环境及矿井通风系统的影响。四、问题及解决方案但是更换粉矿清理设备为卡特彼勒履带式挖掘机也会衍生出一系列的问题，大体如下：（一）尽管排放量不大，但在井下狭小的工作空间下，作为内燃设备其尾气的排放对硐室内的环境有一定污染，对操作工人作业环境有影响，对此必要时可适当加大矿井通风系统的风量，或采取个人防护措施予以解决。（二）设备日常用燃油及维护需加注的机油、润滑油、冷却液等，要根据实际作业的油耗情况定期从地表运到井下粉矿清理水平，需在生产调度上加强管理。（三）设备定期修理可采用套件和总成更换原则运至电机车、铲运机修理硐室修理或直接运至地表更换新备件，拆装部件需配备千斤顶及手动拆装工具，另配置单轨吊车一台；铲臂及铲斗等不便移动部件则需在粉矿清理水平配备焊机等，在操作现场直接维修。（四）井下的工作环境，挖掘机适宜选用履带式的，但履带会对地面造成一定破坏，可在操作地点地面加钢轨保护，行走路线路面可铺整体道床以减小损坏。（五）挖掘机需回转的工作空间需要巷道断面加宽至少1850mm左右，高度需增加约3000mm，但考虑到挖掘机伸展距离，巷道长度可适当缩短。从整体来看，硐室的总开挖工作量有所减少。五、结束语综上所述对于有2条以上主井且井位较近的矿山，当井下连通方便时，可考虑应用小型挖掘机来代替耙斗装岩机进行粉矿清理工作，可节省人力资源、硐室开挖工作量及设备数量，提高矿山粉矿清理的效率。