矿用大型电驱动反铲修筑作业平台方式的探析

矿用大型电驱动反铲修筑作业平台方式的探析

李东青 才晓勇 李建军

内蒙古包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司 内蒙古包头 014080

摘要：文章介绍了某矿业公司利勃海尔R9350E型正向铲改造为反向铲后原正向操作方法与反向铲设备特点存在的不匹配之处，修筑作业平台的必要性及如何根据矿山采场各类技术参数安全、高效的完成设备作业平台快速修筑，确保设备效能的不断提升。

关键词：反铲，作业平台，修筑，坡度

1.前言

某矿山开采的主要生产工艺流程包括穿孔、爆破、采装、运输、入破或排土。其中采装工艺主要由5种型号电铲来完成，其中利勃海尔R9350E液压电铲有5台，全部为正向作业铲。2019年将其中一台改造为反向作业铲。斗容18立方米的电驱动液压铲在全球也属罕有，其操作方法与原有正向电驱作业铲截然不同，且国内外大型冶金矿山也无可借鉴的成熟经验。

2.原有的正向铲操作方法

2.1生产过程全程采用平装车作业方式，即采掘设备与运输设备站在同一水平面进行作业。

2.2生产一采时，顺采作业（即电铲履带板与爆区走向平行），电铲内侧挖掘范围内的货源收干净且外侧履带与一采作业面对齐顺向生产，保证一次性收拾干净。侧面挖掘范围内的货源收干净，避免回转时刮碰配重。

2.3生产二、三采时，垂直对位作业面生产。电铲侧面挖掘范围内的货源清空，保证安全空间保证运矿车倒车位置足够。将电铲侧面挖掘范围内的货源挖空，避免作业过程中，侧面货源塌落砸车。

2.4高货源采用分层采掘法^[1]，先采掘上部货源，再采掘下部货源。

3.设备改型后原有操作方法未涉及的问题

3.1作业过程中需要修筑作业平台，平台入口坡度、平台合理生产高度、履带板距平台边缘的安全距离。

3.2运矿车倒车方式与作业平台的匹配。

3.3货源生产完毕后作业平台的清理。

4.反铲修筑作业平台的必要性

图一：液压反铲平台技术参数

表一：大臂升降时间对比

由于液压反铲作业平台高于运矿车站立位置3.5-4.5米左右，在挖掘循环结束进入卸载环节时大臂油缸伸出50%即可达到足够的装车高度，下放可减少大量的循环时间，有效缩短设备的单斗循环时间，按每天生产12000吨计算，总循环时间可节约75车*5斗*8秒=3000秒。由此可见，作业平台的修筑对提高液压反铲的工作效率及其重要。

5.作业平台修筑操作方法

5.1平台入口坡度^[2]

图二：平台坡度

平台坡度设计为12^O，平台高度为4米，修筑坡长19.2米。

5.2平台宽度与高度

图三：平台技术指标

平台高度保持在4米左右，液压铲两履带外缘距离5.85m米，货源自然安息角50^O、装车一侧安全平台宽度1米，操作人员可用铲斗外侧拍实斜坡坡面，同时靠近坡面一侧履带可以抬高10CM左右。

5.3运矿车垂直于履带作业

运矿车垂直于履带倒车作业，轮胎后退至平台坡底线处，电铲铲斗长3米，卸货时铲斗应在距离前车厢3米即可装满全车。

5.4运矿车平行于履带作业

运矿车垂平行履带倒车作业，运矿车延平台坡底线倒车至与电铲平齐位置即可，电铲铲斗长3米，卸货时铲斗应在距离内侧车厢保持4米以上，才能保证装正且不从内侧帮撒货。

5.5电铲采掘

作业时电铲铲斗向电铲站立水平面下方挖掘，通过控制小臂油缸与转斗油缸将铲斗挖满，履带前方保持1.5米以上的安全距离，此种挖掘方式会使电铲前进方向出现货源隆起现象，电铲需要向前移动时，用铲斗齿尖与铲斗外侧将隆起货物推至采掘坑内，保持平台基本处于平整状态即可进行电铲工作位置的调整。

5.6平台清收

收平台是从坡底开始，退车作业，直至收到坡顶截止。在收平台作业时操作人员应严格按照已修筑完成斜坡路的坡度进行平台清理，并注意电缆摆布情况防止履带压电缆，必要时一人操作一人在车下监护，并使用手持对讲机进行沟通确认。

6.安全性论证

6.1平台稳定性：液压铲两履带外缘距离为5.85米，单侧保留1米的安全距离，货源自然安息角为50度，此技术参数下的平台处于稳定状态，不会出现平台坍塌问题，可保证设备在平台作业的安全性。

6.2货源高度：巴润公司采场段高14米，液压铲较安全高效的采掘为8-10米，设备站位于4米高的平台上部作业，此时货源高于在10米左右，处于R9350E型液压铲合理的作业高度范围内，可保证设备安全生产。

6.3顶部大块：反铲生产模式为下挖式，此种生产方式使电铲所处平台周围均为壕沟，货源中的大块在塌落过程中全部掉落于壕沟内，不会对设备安全形成冲击伤害，可保证设备安全生产。

7、经济效益与社会效益：

7.1经济效益：2019年底1#铲改造为反铲以后，通过不断摸索适合采场实际生产情况的作业方式，目前已形成比较合理的生产模式，并编制标准化作业指导书3项。反铲(1#铲）每月产量也不断攀升，2020年截止11月份共生产524万吨（12月份局修未生产），单月产量最高达到67万吨，平均产量也由上半年的月均41.3万吨提升到下半年的月均55.3万吨，实现公司改造液压反铲的目标。

表二：液压反铲（1#铲）各月生产量

7.2社会效益：下一步计划对8#铲进行反铲改造，此操作法的总结及改进，为下一步反铲改造完成后的快速达产既进行了技术支撑同时也做到了成熟操作人员的培养储备。

作者简介：李东青（1973-），男，内蒙古丰镇市人，高级技师，现从事挖掘机设备管理工作。

参考文献：

[1] 朱嘉安，采掘机械和运输。冶金工业出版社，1980。

[2]《采矿手册》编委会，采矿手册[M].北京：冶金工业出版社，1990.