煤矿用挖掘式装载机在晓明矿的应用

李 慧

（铁法煤业（集团）有限责任公司 晓明矿，辽宁 调兵山 112700）

1 工程概况

晓明矿N2七层回风巷服务年限长，局部底鼓严重，巷道断面无法满足生产需要，需要对巷道进行拉底，扩大断面以满足生产需要。N2七层回风巷需拉底段长340m，其中-18°下山75m，平巷265m，断面：3.2×1.7m。要求施工后断面达到3.2×3.2m。

2 煤矿用挖掘式装载机主要技术特征、 工作原理及操作

2.1 ZWY-120/55L 煤矿用挖掘式装载机主要技术特征（如表1）

表1

2.2 ZWY-120/55L 煤矿用挖掘式装载机组成机构及工作原理

2.2.1 ZWY-120/55L 煤矿用挖掘式装载机组成机构

挖掘装载机由工作机构、输送机构、行走机构、机架、液压部分、驾驶室、电气部分等七部分组成（如图1 所示）。

工作机构由回转缸、大臂、大臂缸、小臂、小臂缸、挖斗、挖斗缸和单向节流阀等组成。运输机构由推板、运输槽、主传动部分、刮板链、从动链轮和输送马达等组成。行走机构由履带架体、驱动链轮、导向轮、支重轮、托轮、链轨节、履带板、缓冲弹簧、张紧缸、行走马达等组成。机架由机架体、举升缸、牵引杆和工具箱等组成。液压操纵系统由液压泵、五联液控多路换向阀，四联液控多路换向阀、手动换向阀、手动先导阀、脚踏先导阀、散热器、油箱等组成。驾驶室内有操纵面板和液控阀。电气系统控制油泵电机、散热器电机、照明灯等。

2.2.2 ZWY-120/55L 煤矿用挖掘式装载机的工作原理

挖掘式装载机是一种集趴、装、运一体，连续生产的高效率出矿设备。主要用于煤矿巷道掘进拉门、巷道拉底修复中的装载作业。采用全液压传动，结构紧凑，驱动力大，工作范围广，可全断面装岩。

图1 煤矿用挖掘式装载机外形图

挖掘式装载机工作过程:先由履带推进，使输送槽进料口装满石料，再用铲斗将石料扒进刮板输送机，刮板输送机将石料输送到运输槽尾部，并落入停放在运输槽尾部下方的矿车内或皮带机上。也可用铲斗清理工作面或将远处的石料扒入进料口。

2.3 ZWY-120/55L 煤矿用挖掘式装载机的使用与操作方法

2.3.1 开机前准备工作

操作司机要进行培训，经考试合格后持证上岗。开机前对挖掘式装载的胶管总成进行检查，发现胶管破损必须及时更换；检查油箱液压油情况，液压油必须保持清洁，油面应保持在油标2/3 位置，油量不足必须及时补充。检查各紧固件，电气元件和液压元件是否完好，若有异常应及时排除。检查各操作手柄是否处于停止位。

2.3.2 开机操作程序

接通上级电源，操作起动开关，点亮照明，按下启动按钮、启动油泵和风扇电机。油泵电机启动约3～5 分钟后才可进行工作。将手动换向阀置于工作位置；将运输槽头部铲板降落至地面，让运输槽进入工作位置。启动履带，机器向前推进，把碴石聚拢，同时把地面推平。启动刮板链，让刮板链正向空转1-2 分钟。启动工作机构把碴石扒到运输槽内，再由刮板运输机将碴石运到矿车内或皮带机上。

2.3.3 注意事项

作业时，非操作人员严禁靠近。机器行走时地面要清除大于250mm 的硬物。机器行走时要及时收放电缆。机器应停在距离爆破点50m 以外。机器停放时，使铲斗和小臂伸出轻轻碰到限位块、大臂放下至斗齿刚好碰到地面，运输槽降至最低位置。机器在斜坡上停放时，为防止其下滑，在履带下垫三角木，并关闭电源。油箱内油温达到55°或回油温度达到80°时，应及时停机冷却。

3 巷道拉底修复作业施工流程

巷道拉底修复前先将施工段轨道、管路等设备拆除，然后将挖掘式装载机行走至拉底施工地点，将运输槽头部铲板降落至地面，进入工作位置。机器推进，把碴石聚拢，同时把地面推平。启动刮板链用挖斗、小臂、大臂进行拉底破岩，同时把碴石扒到运输槽内，再由刮板运输机将碴石运送到矿车内。矿车经调度绞车运至大巷。挖掘式装载机每推进4 米在机器后部铺设1 节轨道，至此完成1个作业循环。

4 现场实际应用情况

4.1 前期准备工作

为满足挖掘式装载机安装及使用条件，2020 年1 月18 日开始对N2七层回风巷进行人工拉底施工。首先拉底 32×1.5m，将断面由 3.2×1.7m 扩大到 3.2×3.2m。采用人工风镐拉底、矿车出货。然后形成绞车运输系统。

4.2 ZWY-120/55L 煤矿用挖掘式装载机的组装和调试

为了满足入井及井下运输条件，需要将挖掘式装载机拆解为：工作机构、运输机构、履带行走总成、机架四个部分，装车运至施工地点组装。

挖掘式装载机安装要求：组装各连接螺栓时，检查防松垫圈是否齐全，松紧程度是否符合要求。液压系统接头部分必须擦拭干净，不得有杂质进入。同时检查密封圈是否齐全。整机安装完毕后仔细检查各部件管件、辅件等，是否安装正确。电气部件安装由专人负责，严格按接线工艺进行施工，严禁失爆。

2020 年 2 月 20 日挖掘式装载机运至N2七层回风巷卸车、组装。由于挖掘式装载机结构紧凑、简单、零部件较少，组装难度较低，用时两个小班就完成了挖掘式装载机的组装工作（如图2 所示）。

矿相关专业技术人员认真研究《ZWY-120/55L 煤矿用挖掘式装载机使用说明书》并严格遵照说明书要求，对机械、液控、电控部分进行调试，保证了该机达到正常运行状态。

4.3 ZWY-120/55L 煤矿用挖掘式装载机的应用及存在问题

4.3.1 ZWY-120/55L 煤矿用挖掘式装载机的应用

2020 年3 月14 日正式使用挖掘式装载机对N2七层回风巷进行拉底扩断面施工。采用白班、四点班两个小班进行施工，每班出勤7 人（其中3 人负责挖掘式装载机拉底破岩、装车作业，4 人负责矿车运输作业），每班施工5.25m3，出货 16 车。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。预计2020 年5 月末施工结束。

为了使挖掘式装载机能够安全正常运转，必须按《ZWY-120/55L 煤矿用挖掘式装载机使用说明书》要求进行维护和保养。每天由专职电、钳工对挖掘式装载机油箱、油量、运输机构、履带行走机构、工作机构、液控、电控系统进行维护及保养，有效提高开机率、保证施工进度。

4.3.2 ZWY-120/55L 煤矿用挖掘式装载机使用过程中发现的问题及解决方法

第一，挖掘式装载机磁力启动器及散热泵接线室与运输机构间距离小，起、降运输机构时挂卡造成设备损坏。用旧皮带对磁力启动器及散热泵接线室进行遮挡防护，防止起、降运输机构时产生挂卡现象。

第二，挖掘式装载机工作机构金属供液管，在使用过程中容易受到外力挤压损坏。将工作机构的金属供液管更换为柔性液压胶管，同时对供液管进行遮挡，有效避免供液管路损坏。

5 煤矿用挖掘式装载机拉底施工与人工拉底施工对比

5.1 施工安全方面

图2 煤矿用挖掘式装载机地面及井下组装图

人工拉底时，风镐破岩和人工装矿车作业人员处于巷道未修复段，断面小，人员集中，破岩和装车作业在时间和空间上相互干扰，容易造成磕手碰脚等人身伤害事故。

挖掘式装载机拉底时，作业人员处于已修复的巷道内，断面大、人员少，破岩和装车作业不发生冲突，避免了人身伤害事故的发生。

5.2 施工效率方面

人工拉底时，平均每班工程量：1×3.2×1.5m，出货5车。破岩、出货、装车、运输等施工程序相互影响，不能实现连续作业，施工效率低。

挖掘式装载机拉底时，平均每班工程量：3.5×3.2×1.5m，出货16 车。挖掘式装载机集破岩、出货、装车为一体操作简单，能够实现连续作业，施工效率提高3 倍多。

5.3 劳动强度方面

人工拉底时，采用风镐破岩，铁锹装车出货。平均每班作业人员10 人（其中破岩、装车6 人；运输4 人），作业人员需轮流进行施工，劳动强度大，劳动效率低。

挖掘式装载机拉底时，平均每班作业人员7 人（其中破岩、装车3 人；运输4 人），施工地点只需要1 名指挥员指挥，1 名司机操作，1 名员工看护电缆即可实现破岩、出货、装车工作。有效减少作业人员，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动效率。

6 结束语

通过煤矿用挖掘式装载机在晓明矿巷道拉底修复中的成功应用，有效解决了传统人工拉底、出货中存在的人员多、劳动强度大、安全系数低、劳动效率低的弊病。取得了良好的实际使用效果，达到了预期目的。为公司其他矿井巷道拉底修复及掘进拉门施工积累了宝贵经验，具有良好的推广和使用价值。