李 陽

（河南國龍礦業(yè)建設有限公司，河南 鄭州 450000）

1 電動液壓挖掘機技術概況

在煤礦生產(chǎn)與建設領域，因為受到空間以及地下環(huán)境等因素的制約，使得普通的液壓挖掘機的使用范圍較小，我國在施工中并沒有相關產(chǎn)品得以使用。 本項目的研究，就是依據(jù)現(xiàn)在已經(jīng)成熟的液壓挖掘機技術， 與立井井筒以及礦井巷道等狹窄的施工環(huán)境相結合，將一種相適宜的液壓挖掘施工技術給研究出來。可以與當前我國大部分井巷斷面施工所要求的較小空間相適應，具有較小的回轉(zhuǎn)空間，而且工作環(huán)境無尾氣排放，能夠進行全方位的挖掘， 并且具有相應的挖掘能力和挖掘強度的液壓挖掘機。而且可以按照地址巖性的變化等相關情況，能夠快速轉(zhuǎn)化液壓剪、液壓破碎錘、液壓抓鏟、抓斗以及標準斗等工作裝置；在井巷施工中研制出小型的液壓挖掘機， 把與現(xiàn)在國內(nèi)大部分市巷斷面施工要求相適應，在立井筒、巷道里狹窄的工作面中進行靈活的裝載、挖掘，使得工人的勞動強度降低，掘進效率得以提高作為最終的目的。

2 應用成果內(nèi)容介紹

2.1 應用現(xiàn)狀

隨著我國經(jīng)濟社會的發(fā)展，科學技術的進步，資源消耗也越來越多，需要開發(fā)新的能源，促使了我國立井施工領域不斷擴大，凍結法鑿井技術的應用也越來越廣泛，在立井施工中小型電動液壓挖掘機應用在挖掘凍土方面已經(jīng)取得了比較成熟的生產(chǎn)技術應用，使得我國在此方面已經(jīng)取得了世界先進水平，在掘進機等一些機械化施工中已經(jīng)逐步引入了巷道掘進施工。 在我國開鑿交通隧道時，一般使用挖掘機作業(yè)進行裝巖，在陜西、內(nèi)蒙古等地區(qū)的露天煤礦中也已經(jīng)使用了大型的挖掘機對煤炭進行挖掘和裝載，在山西、云南以及貴州等煤炭開挖地區(qū)，也已經(jīng)通過小型電動液壓挖掘機進行煤炭開挖。

2.2 應用優(yōu)勢

現(xiàn)在我國礦山行業(yè)中對挖掘機進行應用的， 還是以露天、井筒開鑿方面以及平硐煤礦為主， 挖掘機也是配合中心回轉(zhuǎn)抓巖機來對凍土層進行重點開挖，就小型的挖掘機而言，并沒有真正的做到物盡其用，工程項目一旦完工或者是發(fā)生調(diào)整，施工中所購置的施工機械就會被閑置， 小型電動液化挖掘機應用與礦井施工中不僅可以使得職工勞動強度大、成本高、施工效率低、以及工期長等問題得以解決， 還可以在一定程度上避免設備閑置所帶來的浪費。

在對硐室以及礦井巷道的進行施工時又是會受到地質(zhì)條件以及作業(yè)空間等因素的影響， 現(xiàn)在我國長久以來普遍通過人工裝矸、爆破的方式進行施工，在礦井中通過小型電動液壓挖掘機進行施工，主要為了將水溝開挖、裝矸及水倉清淤、硐室基礎挖掘以及架棚巷道底拱等工程因受到地質(zhì)條件、 作業(yè)空間等的影響解決掉，采用的施工方法主要是人工裝矸以及松動爆破，這兩種施工方法具有工期長、施工效率低、勞動強度大以及占用人員多等特特點，進而致使工程的施工成本不斷增多。

2.3 應用分析及施工流程

在礦井巷道使用小型電動液壓挖掘機進行施工與開采露天煤炭以及開鑿井筒大不相同， 小型電動液壓挖掘機礦井巷道施工主要被施工空間狹小所限制， 因此首先要依照所需要施工的工程來對設備進行選擇， 本次施工中選擇的挖掘機的型號是中礦MWD3.3 型挖掘機，其主要動力為電動，因此沒有尾氣的排放，長度小于4.5m，沒有尾部設計，能夠做到收縮側(cè)轉(zhuǎn)以及360度回旋，這樣可以使得巷道施工的相關要求得以滿足；其次，對設備的布置進行優(yōu)化處理， 對設備現(xiàn)場的可操作性予以充分的考慮；再次，對施工工藝進行適當?shù)恼{(diào)整，探討出與挖掘機巷道作業(yè)相適應的施工方法，使得人工和機械的緊密結合得以實現(xiàn)；最后，相關職員的教育培訓，尤其是挖掘機司機，一定要做到實操熟練穩(wěn)定以及理論考試合格， 唯有實踐和理論都符合相關標準才可以上崗實施作業(yè)。 本次項目施工的地點是焦作礦區(qū)，這個地區(qū)礦井的礦壓普遍較大， 巷道中具有眾多的頂板和底鼓下沉的現(xiàn)象，有眾多的需要維修的巷道。根據(jù)相關要求需要修理出一個300m 長巷道， 并且在巷道中要建設上具有封閉性的底拱鋼棚，使得巷道再次受壓損壞變形的現(xiàn)象得以有效避免。通過進行前期的分析，因為底拱的挖掘深度深達1.4m，并且巷道較大的變形，相應的有較多的出矸量，對工程進行施工時大多數(shù)時間消耗在人工出矸以及底拱挖掘上，因此經(jīng)過一系列的討論研究，放棄了普遍使用的工挖掘、裝矸的施工工藝，通過小型的挖掘機，采用人工和機械結合的施工方法。

下面對施工的主要流程進行簡要的介紹：（1）使用風鉆在巷道的幫部以及頂部進行鉆眼，使用炸藥將巖石爆破，再對其進行通風，通過錨網(wǎng)進行安全可靠的支護處理。 （2）使用小型電動液壓挖掘機進行清底處理，把巷道底板積矸給清理干凈，使用風鉆在底板上進行鉆眼，置抬底炮，進行通風處理。（3）使用挖掘機把巷道底部的矸石予以清理并且挖出來， 將這些清理出的矸石放在裝車點的周圍，并且還要準備架棚所需的材料。 （4）在底部清理完畢之后，對錨網(wǎng)立即進行支護處理。 （5）在礦井中搭設必要的腳手架，同時4 個人開始架設一個全封閉的拱鋼棚，在操作中1 個人進行挖掘機裝車點的裝矸工作，4 個人在后巷對施工所需的噴漿材料進行準備。 （6）在對鋼棚架設完成之后，噴漿成巷，與此同時其他的施工人員與挖掘機相配合進行推車出矸。

在上面所介紹的具體的施工流程中， 施工作業(yè)中的平行、交叉作業(yè)是在合乎法律法規(guī)以及具有安全保證的情況下進行的，比如說：挖掘機在不挖底的條件下，可以持續(xù)進行安排裝矸的工作。在上述施工流程中有涉及到挖掘機進行平行、交叉作業(yè)所需的安全距離以及防底板抬底瞎炮等安全問題， 已經(jīng)制定出了相應的專項安全技術的措施予以應對，這些措施比如說：使用彩帶進行底板裝藥，在炮后進行驗炮，從而使得挖掘機挖到瞎炮或者導致死亡事故的發(fā)生有效防止。

3 小型電動液壓挖掘機在礦井施工中所取得的經(jīng)濟效果分析

在礦井施工中應用小型電動液壓挖掘機可以帶來一定的方便，而且可以帶來一定的經(jīng)濟效益，下面對其產(chǎn)生的經(jīng)濟效果分析：

3.1 其可以把之前每班所需要的施工人數(shù)從13日一直縮減到9 人，根據(jù)正常的工資標準，每人每天工資（包括補貼）240元、每天3 班，每月按照30 天來計算，這項個工資指標每個月就可以為企業(yè)節(jié)省大約8.64 萬元的成本，計算得出這項指標每年可以為企業(yè)節(jié)約103.68 萬元的成本。

3.2 使用小型電動液壓挖掘機對礦井進行施工可以把之前的架底拱棚巷道的施工進度從每個月25m 提高到每個月45m，將材料所需費用予以扣除，根據(jù)每米架棚巷道所需13 800元來計算，這項指標每個月可以為企業(yè)增加27.6 萬元的收益，計算下來這項指標每年可以為企業(yè)增加331.2 萬元的收益。

3.3 可以將裝矸的速度不斷提高，比如說30m3的矸石，如使用人工進行裝矸， 則需要5 名工人持續(xù)的工作六個小時才可以完成，但是使用電動液壓挖掘機則僅需1 個人進行操作，在兩個小時中就可以完工，根據(jù)工資標準每人每天工資（包括補貼）240 元、每天3 班，每個月按30 天來計算，這項指標每個月可以為企業(yè)大概節(jié)省8.64 萬元的成本，計算下來這項指標每年可以給企業(yè)節(jié)約大概103.68 萬元的成本。

3.4 在礦井施工中小型液壓挖掘機的使用可以加快工程施工的進步，縮短工程的工期，不但可以使得建設單位對于工程投入生產(chǎn)使用的迫切需求得以滿足， 還可以使得下一個工程可以提前進行施工，使得施工單位的總工程量不斷增加。

3.5 使用小型電動液壓挖掘機在礦井中進行施工不但可以提高施工作業(yè)的安全可靠性，還可以降低員工的勞動強度，從而使得職工的出勤率得以提高。

4 結語

隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，科學技術的進步，人們生活水平的提高，人們對資源的消耗也越來越多，這在一定程度上推動了資源開發(fā)企業(yè)的發(fā)展，小型電動液壓挖掘機應用于礦井施工中，進一步推動了礦井施工企業(yè)的發(fā)展， 其不僅可以提高礦井施工的效益，節(jié)省成本，還可以提高礦井施工的安全性。

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