探析金属矿山井下开采中无轨设备的运用

王吉磊

摘要：随着我国科学技术不断的发展，人民生活水平的提高，金属矿山行业也得到了很大发展。进行井下开采中无轨设备的使用是关键技术，随着开采条件变得越来越差，如果不对井下开采技术进行升级，很难应对现在出现的问题，制约我国矿山事业的发展。因此必须对无轨设备进行研发，加大配套设备的投入，推动我国金属矿山开采事业的发展。

关键词：金属矿山；井下开采；无轨设备

想要使用先进的开采方法，就必须有先进的技术设备作为基础，也就是使用设备机械化和制动化水平越高，才能让先进的开采方法作用最大化。下面就对采掘成套设备进行优化配置，分析无轨设备的产生，无轨设备类型，以及自卸卡车的使用等，希望给有关人士一些借鉴。

1.分析无轨设备生产技术

对井下的矿石进行开采和运输时，需要使用无轨设备，现在已经不需要借助导航设备自行行驶和运输，属于胎式车辆。这种无轨运输方式也是最原始的运输方式，在最早的井矿开采中，智能利用牲口、人力进行运输，然后发展到手推车和蓄力车等，最后出现了轨道运输，在科学技术不断发展后，发展到现在的无轨运输，其比有轨运输有更好的灵活性。业内人士都知道，专用的轨道才能构成有轨运输，由于装车、卸车线长，转弯半径大等，导致其工作量明显增加。后期研制了无轨运输，动力使用柴油驱动，由于方便性和高效性被广泛使用。

2.无轨设备的类型、问题、优势分析

2.1对铲运机设备的分析

铲运机在采矿工作中，可以进行矿石的铲装，然后继续进行运输和卸载工作，可以说是一体化工作模式，没有太多的操作环节，在实践应用中有效率高，灵活机动等优势，除此之外，其运送矿石量较多，在短途倒运工作中受到技术人员的青睐，优势非常明显[1]。铲运机在目前的国际市场中独占鳌头，是大中型井下矿山普遍使用的出矿设备。但是在使用中也存在一定的问题。由于其运送质量较大，自身设备功率大，因此耗能量也非常大，再加上满载运行时速度较慢，因此也是被诟病的方面。进行落石的铲取时，其必须消耗很大的铲取力，那么地面和轮胎就要有足够的摩擦力，通常3个月就需要更换轮胎，这是很大的成本支出。

使用铲运机设备时，其不能进行长距离运输，只能进行短距和中距运输，因此其工作性质比较单一，在实践工作中如果遇到长距离运输，铲运机先把采出的矿石运送到采区溜井位置，然后利用采区溜井下放到阶段运输水平，最后让有轨列车向主溜井方面、或者是主提升井处再进行运输，运输环节比较麻烦，降低了工作效率，提高了施工人员的工作量[2]。在井下运输中，如果这样下去，就不是单纯的无轨运输，而是有轨运输和无轨运输共同应用，设备的维修费用，以及工作的复杂程度都有很大增加。经过实践调查分析得知， 铲运机不能替代井下的无轨运输，尤其该设备具有自装自卸功能，因此其使用范围广，但是单方面能力却有很大的降低，例如其在铲的能力方面很好，但是在运输方面却有弊端，在铲的方面已经浪费了大量的能量，而在运输方面还需要同时承担矿石和自身重力等，在运输途中浪费了大量的无用功。针对这一问题，技术人员就提出了要分离铲运机的铲装功能和运输功能[3]，使用专门的铲车进行铲装，然后再使用专门的运输设备进行运输，让一种设备变成两个设备，充分发挥其各自的优势，同时在现有基础上，提高各自的能力，降低施工成本，提高施工效率。

2.2对自卸卡车的应用分析

就我国目前而言，在采矿行业比较流行的都是使用自卸卡车进行长距离运输，自卸卡车也是以柴油作为动力，同样是一种无轨运输方式。下面先分析其在井下工作中的优势。操作过的技术人员都知道，自卸卡车使用中不需要人工进行装卸，而且不需要进行铺轨，再加上其自带动力和无轨自行，节省了其间的其他操作环节，节省了大量不必要的工作时间。进行卡车运输不需要布置巷道，有利于一次成巷。和轨道运输进行比较分析，使用卡车运输不需要太多的设备，而且自身重量轻。下面就以某矿山为例进行分析。该矿山原来使用轨道方式进行运输时，需要准备182 台设备，但是自从换用了卡车运输设备，只需要常备8台就能满足施工要求，除此之外，进行卡车运输时，可以节省大量的人工劳动，据内部人士统计分析，进行卡车的后期维修，养路等工作，只需要17人就可以做好，如果使用轨道运输方式，就会需要31人，无形中节省了一笔施工费用。例如在瑞典的托拉法拉矿，就使用了卡车运输方式，使劳动生产率从平均的2750t/人·年，提高到了现在的8900t/人·年，因此自卸卡车可以进行推广使用。

3.金属矿山井下开采中无轨设备的应用分析

由于卡车运输的距离较长，因此设计溜井之间的距离可以进一步扩大，甚至不需要设置溜井，不仅节省了工作量，同时提高了操作效果。矿石装入卡车之后，就可以直接运送到主溜井，或者是集中溜矿井中。对于井下自卸卡车而言，其属于无轨的运输设备，有效承担了铲运机的运输功能，这样就不需要使用铲运机这种设备，改使用更加经济有效率的铲机设备。如果是进行充填采矿，或者是空场采矿，使用无轨挖斗装渣机把矿石装入卡车中，然后运送到集中溜矿井或者主溜井中，当无轨挖斗装渣机在挖掘时，其下面不会行走，因此虽然和铲运机一样，都拥有轮胎或履带，但是其不会和地面发生剧烈摩擦，那么也就不会出现大量的能量损失。而用于运送矿石的卡车一直处于行走的状态，履带和轮胎不会和地面产生太大的摩擦力，因此消耗能量有限。通过以上分析得知。

随着我国经济的快速发展，在未来还会有很多的井下矿床需要开发，为了保质保量的开发这些资源，相关的技术人员必须掌握好井下开采技术，合理使用无轨设备。除此之外，还要加大资金投入进行无轨辅助运输设备的研究，对这些设备进行标准化生产，提高我国铲运类车辆的生产能力。

参考文献：

[1]赵鸿仁.无轨设备在金属矿山井下开采的运用研究[J].低碳世界， 2014（5X）：119-120.

[2]陈苗.浅谈无轨内燃设备在地下开采矿山粉矿清理中的应用[J].消费导刊， 2015（2）：243-243.

[3]张卜生，李跃光.金属矿山井下无轨设备导航系统设计[J].现代矿业， 2014（12）：167-168.