井下采礦機械與運輸機械的特點及合理配置

王云路

（中國黃金集團有限公司，北京 100011）

礦山開采主要是通過采挖和運輸把礦井深處的地下礦石或煤炭資源開采出來，供給人們生產生活中的能源消耗，隨著工業化的發展，井下礦產開采、運輸逐漸實現了機械化、自動化和智能化，一方面減輕了人力開采的勞動強度，另一方面增加了開采生產的安全性，大大增加了生產效率。機械化生產的穩定、安全、高效實現，主要由各種機械的合理配置，保證最大化的生產時間來決定的，因此，根據采礦機械與運輸機械的特點、生產方式，進行合理科學的配置，就能最大限度地發揮機械的性能優勢，提高生產率。近年來，新型機械設備在井下采礦生產中的普遍應用，又為采煤生產的自動化、智能化發展創新了空間，井下采礦機械與運輸機械的合理配置發展到一個新階段。

一、采礦機械與運輸機械不同設備的生產特點

（一）采礦生產適合的機械特點

無論是礦石或者煤炭礦井，井下礦產開采現場都有一定的空間限制，尤其井深礦藏復雜的礦井，受礦藏巖層的結構、井深和礦產富集程度有所不同的影響，對生產機械、運輸機械的形態、生產方式，匹配方式等，都有一定的要求，在開采過程中，開采機械需要具備體積小、重量輕、操作簡單、不易損壞、安全性高的特點，這樣，在井下開展開采作業中，能夠減輕人力負擔，方便移動。氣動鑿巖機就是具備這些特點優勢的開采機械設備之一（圖1），除此之外該機械設備還有噪音小，油耗低的特點，與液壓鑿巖機、鑿巖鉆車等開采機械設備相比，設備購置、維修、耗油量等成本較小，產量相對較高，是采礦機械設備首選機械設備類型。選用這類型號的機械設備，能夠保障采礦生產效率和安全生產水平的顯著提高，為采礦企業創造較大的經濟利益，促進采礦企業的長足發展。

圖1 氣動鑿巖機

（二）礦井運輸生產適合的機械特點

在井下采礦生產中，采礦機械開采生產的煤或其他礦石等產品，需要通過匹配相應的運輸機械設備，把煤或者其他礦石運送到地表。而礦井運輸機械設備，就是把開采的礦石或者煤炭從井下運輸到地面的機械設備，有的是沿著礦井坑道水平運輸的機械設備，有的是從井底運到地面的運輸機械設備，本文著重介紹井下的運輸機械設備。目前，多數礦井常用的井下運輸機械有2 種，一是電耙子搬運機械設備，二是無軌搬運機械設備。電耙子搬運機械設備的特點是使用成本小，范圍廣，維修養護技術簡單，易操作。缺陷是運輸距離短，適用于空間狹窄的礦井坑道作業。無軌搬運機械設備有3 類，一類是柴油鏟運機，另一類是氣動鏟運機，還有一類是電動鏟運機。其特點是成本高、噪聲大、應用效率不高。各種運輸機械都有相對的優缺點，在生產中，根據礦井開采生產的具體情況合理采用，才能有效處理好生產效率、企業效益與機械設備成本之間的矛盾問題，既不能一味地為了生產效率，選擇機械設備，也不能只為了節省投資，選擇落后淘汰的生產機械。

圖2 電靶子搬運機械設備

二、井下采礦機械合理配置的技術要求

（一）經濟性要求

井下采礦機械設備與運輸機械設備合理配置的首要技術要求就是經濟新要求，也就是說在生產效率相當、環境保護效果等同的情況下，開采機械設備與運輸機械設備的配置選型應該立足于降低生產成本，有利降低環境污染程度的基本要求，采礦機械的產量能夠滿足運輸機械的工作量而沒有剩余，運輸機械工作效率與采礦機械的生產效率相匹配，能夠及時運出每個班組當班的礦采產量。目前，采礦企業的市場競爭十分激烈，要促進企業的可持續發展，必須在投資領域對生產設備的更新、維護、保養等各個環節的費用情況，做必要的對比，盡量減少資源浪費，提高資金利用率，把設備投資的經濟性需求，進行充分論證。

（二）安全性、環保性要求

采礦機械設備與運輸機械設備合理配置的具體技術要求就是保障礦井生產的安全性和環保能力。就是機械的合理配置有利于減少粉塵，剮蹭、噪聲的產生，對井下工人和設備都不增加安全隱患和環境污染。主要考慮機械設備的性能特點和作業特點，力求采礦機械與運輸機械都能夠按部就班地順利生產，互補產生不良影響，增加不和諧的因素。當前，環境保護力度越來越大，礦山開采又屬于重污染、安全事故多發性企業，因此，必須重視設備生產過程的安全性、環保箱要求和相關的保障措施等等。

三、井下采礦機械與運輸機械的合理配置舉措

（一）采礦機械的合理配置

對于正常的礦產開采來說，如果礦藏豐富，開采期限較為長久，就選配比氣動鑿巖機更為安全的液壓鑿巖機設備，一是能耗低，作業噪音小，二是使用壽命長，性價比高，生產過程出現故障的頻率較低，減少機械設備維修的時間，相對提高生產效率。而且該機械設備的泵站能夠移動，占地面積大，較穩定，能按照礦井下的開采巷道協調位置。針對礦石巖層較為堅硬的情況，可適當選用鑿巖鉆車，根據生產需要可選擇采礦鉆車、鋪桿鉆車或者掘進鉆車，有利于生產效率提高和安全生產、降低環境污染即可。

（二）運輸機械的合理配置

井下運輸機械的合理配置要根據礦井生產條件決定，充分考慮噪聲、粉塵、運輸距離各種條件影響。一是轉、裝運輸機械設備的配置。對于平巷轉、裝運輸機械設備的合理配置，要按照礦井巷道的規格確定機械設備的選型，具體情況具體分析，如果采礦機械生產率較高，應選鏟插裝巖機運輸；巷道斷面較大，最好選蟹爪式裝巖運輸機。二是巷道運輸機械的選配參數。巷道的距離、寬窄、彎、直等都是影響運輸機械設備生產效率的主要因素，對巷道運輸機械設備的配置，需要根據巷道的具體作業環境進行具體分析，確定運輸機械設備系統的設計標準參數，根據礦床現場實際開采的生產規模和生產期限，選配適合的巷道運輸機械設備的具體型號。目前，井下巷道運輸機械多以軌道運輸機械為主，比較適用于巷道較長、開采時間較久的大礦山井下生產應用。三是運輸機械設備的比較。礦井下機械設備的選用，要做認真的比較，分析生產環境和生產效率、安全生產的需要條件，應具有經濟性與安全性相結合的優勢。

結語：井下采礦的機械化程度越來越高，加強對采礦機械設備特點與合理配置的研究，使機械設備在生產中能夠與時俱進，最大化發揮技術優勢，提高生產效率，是各個礦山企業的利益需求，也是企業市場競爭力提高與經營效益提高的必要保證，因此，礦山企業、科研機構應加強這方面的探討研究。