耙斗式裝巖機在礦山的應用及其改進

趙迎青，尤本勇

（1.大理恒泰安全科技有限公司，云南 大理 671000；2.昆明賽特拉礦山工程設計有限公司，云南 昆明 650051）

伴隨社會經濟的迅速發展，帶動了礦業的發展，且耙斗式裝巖機在礦山施工及出礦中應用最多，能有效提高礦山的施工及生產效率。耙斗式裝巖機結構簡單、堅固耐用，在采礦掘進工程中得到廣泛應用。

與此同時，耙斗式裝巖機隨著科技的發展而不斷改進，且因對耙斗式裝巖機的應用要求不同而存在選擇差異，所以，應著重分析其工作特點。另外，耙斗式裝巖機是在礦山中常用的裝載運輸設備，因為受產品結構的局限，在日常工作中頻繁出現故障停機的情況。基于此，結合生產實踐，達到安全生產質量指標，現作以下改進。

1 礦上用耙斗式裝巖機的結構組成及工作原理

1.1 耙斗式裝巖機的結構組成

耙斗式裝巖機在礦山掘進工程及生產出礦中發揮著重要作用，其是一種裝載運輸設備，其制造簡單，堅固耐用，作業需求空間不大，從應用之初就彰顯其優越性，到目前為止依舊是我國礦山應用最多的裝載設備，大約是裝載機的80%。

礦山用耙斗式裝巖機的結構組成相對簡單，裝巖機組成如下：①固定楔。主要在井巷掘進及出礦中應用，有懸掛尾輪之效；②尾輪，其是指固定楔上懸掛的部件，主要是借助尾繩引導耙斗；③耙斗，位于主繩和尾繩中間，有運輸巖石的作用；④小絞車，其主要是由制動器、減速機、行星滾筒組成；⑤臺車，即耙斗式裝巖機的機架，其承受了耙斗式裝巖機的全部重量，在臺車上安裝小絞車，能操縱機器架構；⑥導向輪，位于耙斗式裝巖機的后部，主要作用是改變鋼絲繩的方向；⑦撐腳，主要是為了支撐料槽尾部，有調節高度、穩定機器的效果；⑧進料槽、卸料槽、中間槽有運輸礦巖的過渡效果；⑨電氣部分，主要是為耙斗式裝巖機提供動力[1]。

1.2 耙斗式裝巖機的工作原理

裝巖機是在水平或者是緩傾斜坑道中裝載礦石或巖石的機械，它比較靈活可靠且裝載的生產率也很高，現在是國內外廣泛采用的一種裝載的設備。在具體的工作實踐中，卸槽末端抖動是最常見的情況，一般借助撐腳安置子卸槽支撐到底板上，避免卸槽末端的抖動情況[2]。同時，很容易出現機器下滑的情況，通常會安裝阻車器，加強對耙斗式裝巖機的鞏固效果。另外，應在設計過程中考慮尾輪的懸掛，通常會在掘進工作中應用固定楔予以固定。如果要更改耙斗的位置，則要移動尾輪或固定楔，從而增加其耙裝寬度。礦山用耙斗式裝巖機有結構簡單、操作便捷的優勢，其能在巷道高2m 左右的范圍內使用，也能應用于傾斜角小于35°的傾斜巷道[3]。針對裝載比較難的彎道段，通過該設備的應用能順利完成裝載工作。

1.3 耙斗式裝巖機的類型

伴隨耙斗式裝巖機的不斷開發及應用，其生產廠家比較多，滿足了應用單位的個性化需求。國產耙斗式裝巖機的類型及參數見表1。

2 問題的提出

在礦山掘進中，耙斗式裝巖機是一種輔助裝載設備，其把礦石直接耙進刮板輸送機內；應用耙斗式裝巖機時，其耙斗運行范圍通常距離迎頭8m～12m，這造成耙斗式裝巖機的連接槽、缷礦槽毫無用處，再加上受到地質因素的影響，拐彎比較頻繁，在這些地段遷移耙斗式裝巖機時，這些構件直接影響到后續的遷移工作[4]。

在起伏變化比較大的地段，應先拆開耙斗式裝巖機后再進行運輸，然后重新組裝，但這會加重人力負擔。在耙斗式裝巖機的應用過程中，因為機身較長，鋼絲運行范圍較廣，再加上受到機身晃動的影響，在某種程度上會增加運行風險，使其成為不安全因素；另外，在移動耙斗式裝巖機后，應全面檢查各部件的連接狀況，再設置擋繩欄、缷礦槽的起吊錨樁等候才能試行運轉，生產設備的內容相對復雜，根據上述因素，我們應對耙斗式裝巖機的構件予以簡化，既提高了現場工作的效率，又不會影響耙斗式裝巖機的使用效果，還能保證現場工作人員的安全[5]。

表1 國產常用耙斗式裝巖機型號及參數

3 礦山用耙斗式裝巖機的技術改進

耙斗式裝巖機在超負荷工作狀態下，需要多次啟動，如果井下作業環境較差，則會誘發電機燒毀事故，在某種程度上影響了礦井巷道的掘進效率，同時需要大量時間予以維修。既往研究指出，通過延長裝巖機中卸礦槽的長度，則其一次的裝載工作量高達三輛礦車。實踐證明，通過該技術的改進能降低人工的勞動量，提高其掘進速度及裝巖效率，從而提高礦山的經濟效益。

在具體的裝卸操作中，由于耙斗處的礦巖位于不同水平面，如果裝巖速度過快，則會加大綁繩上下擺動的幅度，可能會產生相關安全隱患。所以，在這方面要把固定板和保護柱放在司機前方和機器之間，應用鋼絲繩來確定鋼管的高度，同時借助樁來固定鋼管，縮小綁繩在耙巖時出現的抖動，極大降低了意外事故的發生率。耙斗裝巖機的裝巖過程是直線運行的過程，尤其是在大斷面掘進活動中，機身旁邊的礦巖較多，且只能用手工清除，其耗時比較長。通過在實踐中添加兩個尾輪的方法，也就是在前行鋼絲繩上增設尾輪，新增尾輪能改變耙斗的方向，使其前行。借助這種操作，能有效達到全面機械化的目標，降低了勞動強度，明顯提高了工作成效。

4 礦山用耙斗式裝巖機的事故預防措施及注意事項

4.1 礦山用耙斗式裝巖機的事故預防措施

因為對耙斗式裝巖機的改進，其重心不斷變化，在移動耙斗式裝巖機的過程中，因操作不當可能會出現傷人情況。筆者在實踐中，關于預防事故發生有以下體會：第一，增設防護欄避免鋼絲繩傷害作業人員。耙斗式裝巖機在耙裝過程中，因速度比較快，耙斗接觸的巖石高低不平，導致鋼絲繩上下抖動劇烈，再加上耙裝機和護繩欄的間距過大，可能會造成鋼絲繩竄出的情況。鑒于此，應在耙裝機操縱桿位置前方，在進料槽兩旁插上報廢鉆桿，形成一個護頂網，把其當作操作人員的防護欄，操作簡單，安全性比較高，降低意外事故的發生率。第二，嚴格貫徹《耙斗裝巖機操作程序》，強化工作面管理，做好職業培訓工作，深化員工的安全意識。在耙裝機工作過程中，在尾輪下及耙投運行期間禁止相關人員的平行作業。耙裝機司機應進行嚴格培訓，在取得操作資格后方可上崗，嚴禁無證上崗。第三，啟動耙裝機前應松開操縱桿的負載，看其運行范圍內是否有人，否則不能進行啟動，在運行過程中，應認真檢查耙裝機的運轉情況，如果發現問題應立即停止。第四，在耙裝機作業前，要固定好尾輪，保證固定楔的牢靠性。第五，在上下山過程中應用耙裝機時，除了使用卡軌器固定機身后，還要用鋼絲繩和鋼軌系住，同時在兩端固定好機身，避免靶斗裝巖機下滑而誘發安全事故。在耙斗式裝巖機的應用過程中，需注意以下方面：①應保證耙斗式裝巖機巷道支護是否牢固；②定期對機器各部位進行清潔，觀察設備通風散熱的情況；③看導向輪懸掛是不是牢固，檢查滑輪轉動的靈活性；④定期檢查鋼絲繩的磨損程度；⑤在應用中要科學控制尾繩的牽引速度；⑥在操作過程中，應防止耙斗可能造成的傷害；⑦應把耙裝的距離控制在30m 以內。

4.2 耙斗式裝巖機在礦山應用過程中的注意事項

因為礦山用耙斗式裝巖機的改進去除了之前礦山用耙斗式裝巖機的構件，在某種意義上減輕了裝巖機的重量，這可能會影響到其整體性能，為保證應用過程中的安全性，應采取以下措施：首先，增設穩定錨樁，也就是在機身兩側各安裝1 個錨樁，再使用鋼絲繩固定臺車；其次，在耙斗式裝巖機的迎頭側安裝擋繩欄，即使用鋼絲繩的兩端固定在下方軌道，中間固定在頂板的錨樁上；裝巖機出渣前應敲幫問頂，做到“三檢查”(檢查坑道頂板及兩側是否有危巖；檢查有無殘炮、盲炮；檢查爆破堆中有無殘留的炸藥和雷管；裝巖機作業地點、運輸途中均應有良好的照明；運輸與提升要同時安設聲、光信號裝置；要檢查軌道上有無障礙物，并通知周圍人員小心，禁止任何人靠近裝巖機的工作范圍。操作手一側要設防護裝置，以免鋼絲繩疲勞斷裂而傷人。另外，在耙斗式裝巖機的作業操作側設置防護網，該網高度和臺車相一致，中間應焊接鋼性金屬網，安裝牢固，便于拆卸。最后，耙斗式裝巖機的卡道器應確保完好，方可正常應用；在耙裝過程中，為保證主副滾筒內保留6 圈以上的余繩，嚴格控制臺車和迎頭間的距離。

5 結論

總之，在礦山施工及生產出礦中，通過去除耙斗式裝巖機的多余構件，有效拓展了耙斗式裝巖機的應用空間，這在某種程度上提高了耙斗式裝巖機的運輸效率。經相關實踐證明，我們應用的耙斗式裝巖機在應用方面凸顯出極大優勢，在安全方面有堅實保障，有很高的推廣價值。