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煤礦用挖掘式裝載機在曉明礦的應用

2021-03-20 05:20:06
科技創新與應用 2021年11期
關鍵詞:煤礦作業施工

李 慧

(鐵法煤業(集團)有限責任公司 曉明礦,遼寧 調兵山 112700)

1 工程概況

曉明礦N2七層回風巷服務年限長,局部底鼓嚴重,巷道斷面無法滿足生產需要,需要對巷道進行拉底,擴大斷面以滿足生產需要。N2七層回風巷需拉底段長340m,其中-18°下山75m,平巷265m,斷面:3.2×1.7m。要求施工后斷面達到3.2×3.2m。

2 煤礦用挖掘式裝載機主要技術特征、 工作原理及操作

2.1 ZWY-120/55L 煤礦用挖掘式裝載機主要技術特征(如表1)

表1

2.2 ZWY-120/55L 煤礦用挖掘式裝載機組成機構及工作原理

2.2.1 ZWY-120/55L 煤礦用挖掘式裝載機組成機構

挖掘裝載機由工作機構、輸送機構、行走機構、機架、液壓部分、駕駛室、電氣部分等七部分組成(如圖1 所示)。

工作機構由回轉缸、大臂、大臂缸、小臂、小臂缸、挖斗、挖斗缸和單向節流閥等組成。運輸機構由推板、運輸槽、主傳動部分、刮板鏈、從動鏈輪和輸送馬達等組成。行走機構由履帶架體、驅動鏈輪、導向輪、支重輪、托輪、鏈軌節、履帶板、緩沖彈簧、張緊缸、行走馬達等組成。機架由機架體、舉升缸、牽引桿和工具箱等組成。液壓操縱系統由液壓泵、五聯液控多路換向閥,四聯液控多路換向閥、手動換向閥、手動先導閥、腳踏先導閥、散熱器、油箱等組成。駕駛室內有操縱面板和液控閥。電氣系統控制油泵電機、散熱器電機、照明燈等。

2.2.2 ZWY-120/55L 煤礦用挖掘式裝載機的工作原理

挖掘式裝載機是一種集趴、裝、運一體,連續生產的高效率出礦設備。主要用于煤礦巷道掘進拉門、巷道拉底修復中的裝載作業。采用全液壓傳動,結構緊湊,驅動力大,工作范圍廣,可全斷面裝巖。

圖1 煤礦用挖掘式裝載機外形圖

挖掘式裝載機工作過程:先由履帶推進,使輸送槽進料口裝滿石料,再用鏟斗將石料扒進刮板輸送機,刮板輸送機將石料輸送到運輸槽尾部,并落入停放在運輸槽尾部下方的礦車內或皮帶機上。也可用鏟斗清理工作面或將遠處的石料扒入進料口。

2.3 ZWY-120/55L 煤礦用挖掘式裝載機的使用與操作方法

2.3.1 開機前準備工作

操作司機要進行培訓,經考試合格后持證上崗。開機前對挖掘式裝載的膠管總成進行檢查,發現膠管破損必須及時更換;檢查油箱液壓油情況,液壓油必須保持清潔,油面應保持在油標2/3 位置,油量不足必須及時補充。檢查各緊固件,電氣元件和液壓元件是否完好,若有異常應及時排除。檢查各操作手柄是否處于停止位。

2.3.2 開機操作程序

接通上級電源,操作起動開關,點亮照明,按下啟動按鈕、啟動油泵和風扇電機。油泵電機啟動約3~5 分鐘后才可進行工作。將手動換向閥置于工作位置;將運輸槽頭部鏟板降落至地面,讓運輸槽進入工作位置。啟動履帶,機器向前推進,把碴石聚攏,同時把地面推平。啟動刮板鏈,讓刮板鏈正向空轉1-2 分鐘。啟動工作機構把碴石扒到運輸槽內,再由刮板運輸機將碴石運到礦車內或皮帶機上。

2.3.3 注意事項

作業時,非操作人員嚴禁靠近。機器行走時地面要清除大于250mm 的硬物。機器行走時要及時收放電纜。機器應停在距離爆破點50m 以外。機器停放時,使鏟斗和小臂伸出輕輕碰到限位塊、大臂放下至斗齒剛好碰到地面,運輸槽降至最低位置。機器在斜坡上停放時,為防止其下滑,在履帶下墊三角木,并關閉電源。油箱內油溫達到55°或回油溫度達到80°時,應及時停機冷卻。

3 巷道拉底修復作業施工流程

巷道拉底修復前先將施工段軌道、管路等設備拆除,然后將挖掘式裝載機行走至拉底施工地點,將運輸槽頭部鏟板降落至地面,進入工作位置。機器推進,把碴石聚攏,同時把地面推平。啟動刮板鏈用挖斗、小臂、大臂進行拉底破巖,同時把碴石扒到運輸槽內,再由刮板運輸機將碴石運送到礦車內。礦車經調度絞車運至大巷。挖掘式裝載機每推進4 米在機器后部鋪設1 節軌道,至此完成1個作業循環。

4 現場實際應用情況

4.1 前期準備工作

為滿足挖掘式裝載機安裝及使用條件,2020 年1 月18 日開始對N2七層回風巷進行人工拉底施工。首先拉底 32×1.5m,將斷面由 3.2×1.7m 擴大到 3.2×3.2m。采用人工風鎬拉底、礦車出貨。然后形成絞車運輸系統。

4.2 ZWY-120/55L 煤礦用挖掘式裝載機的組裝和調試

為了滿足入井及井下運輸條件,需要將挖掘式裝載機拆解為:工作機構、運輸機構、履帶行走總成、機架四個部分,裝車運至施工地點組裝。

挖掘式裝載機安裝要求:組裝各連接螺栓時,檢查防松墊圈是否齊全,松緊程度是否符合要求。液壓系統接頭部分必須擦拭干凈,不得有雜質進入。同時檢查密封圈是否齊全。整機安裝完畢后仔細檢查各部件管件、輔件等,是否安裝正確。電氣部件安裝由專人負責,嚴格按接線工藝進行施工,嚴禁失爆。

2020 年 2 月 20 日挖掘式裝載機運至N2七層回風巷卸車、組裝。由于挖掘式裝載機結構緊湊、簡單、零部件較少,組裝難度較低,用時兩個小班就完成了挖掘式裝載機的組裝工作(如圖2 所示)。

礦相關專業技術人員認真研究《ZWY-120/55L 煤礦用挖掘式裝載機使用說明書》并嚴格遵照說明書要求,對機械、液控、電控部分進行調試,保證了該機達到正常運行狀態。

4.3 ZWY-120/55L 煤礦用挖掘式裝載機的應用及存在問題

4.3.1 ZWY-120/55L 煤礦用挖掘式裝載機的應用

2020 年3 月14 日正式使用挖掘式裝載機對N2七層回風巷進行拉底擴斷面施工。采用白班、四點班兩個小班進行施工,每班出勤7 人(其中3 人負責挖掘式裝載機拉底破巖、裝車作業,4 人負責礦車運輸作業),每班施工5.25m3,出貨 16 車。截止 2020 年 4 月 20 日共施工117.5m,其中-18°下山43.3m,平巷74.2m,余 190m。預計2020 年5 月末施工結束。

為了使挖掘式裝載機能夠安全正常運轉,必須按《ZWY-120/55L 煤礦用挖掘式裝載機使用說明書》要求進行維護和保養。每天由專職電、鉗工對挖掘式裝載機油箱、油量、運輸機構、履帶行走機構、工作機構、液控、電控系統進行維護及保養,有效提高開機率、保證施工進度。

4.3.2 ZWY-120/55L 煤礦用挖掘式裝載機使用過程中發現的問題及解決方法

第一,挖掘式裝載機磁力啟動器及散熱泵接線室與運輸機構間距離小,起、降運輸機構時掛卡造成設備損壞。用舊皮帶對磁力啟動器及散熱泵接線室進行遮擋防護,防止起、降運輸機構時產生掛卡現象。

第二,挖掘式裝載機工作機構金屬供液管,在使用過程中容易受到外力擠壓損壞。將工作機構的金屬供液管更換為柔性液壓膠管,同時對供液管進行遮擋,有效避免供液管路損壞。

5 煤礦用挖掘式裝載機拉底施工與人工拉底施工對比

5.1 施工安全方面

圖2 煤礦用挖掘式裝載機地面及井下組裝圖

人工拉底時,風鎬破巖和人工裝礦車作業人員處于巷道未修復段,斷面小,人員集中,破巖和裝車作業在時間和空間上相互干擾,容易造成磕手碰腳等人身傷害事故。

挖掘式裝載機拉底時,作業人員處于已修復的巷道內,斷面大、人員少,破巖和裝車作業不發生沖突,避免了人身傷害事故的發生。

5.2 施工效率方面

人工拉底時,平均每班工程量:1×3.2×1.5m,出貨5車。破巖、出貨、裝車、運輸等施工程序相互影響,不能實現連續作業,施工效率低。

挖掘式裝載機拉底時,平均每班工程量:3.5×3.2×1.5m,出貨16 車。挖掘式裝載機集破巖、出貨、裝車為一體操作簡單,能夠實現連續作業,施工效率提高3 倍多。

5.3 勞動強度方面

人工拉底時,采用風鎬破巖,鐵鍬裝車出貨。平均每班作業人員10 人(其中破巖、裝車6 人;運輸4 人),作業人員需輪流進行施工,勞動強度大,勞動效率低。

挖掘式裝載機拉底時,平均每班作業人員7 人(其中破巖、裝車3 人;運輸4 人),施工地點只需要1 名指揮員指揮,1 名司機操作,1 名員工看護電纜即可實現破巖、出貨、裝車工作。有效減少作業人員,改善勞動環境,減輕勞動強度,提高勞動效率。

6 結束語

通過煤礦用挖掘式裝載機在曉明礦巷道拉底修復中的成功應用,有效解決了傳統人工拉底、出貨中存在的人員多、勞動強度大、安全系數低、勞動效率低的弊病。取得了良好的實際使用效果,達到了預期目的。為公司其他礦井巷道拉底修復及掘進拉門施工積累了寶貴經驗,具有良好的推廣和使用價值。

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