一种电铲斜坡路高效采掘作业法的制作方法

本发明涉及运用在露天矿正铲快速掘沟作业的领域，尤其涉及一种电铲斜坡路高效采掘作业法。

背景技术：

1、目前作业环境道路狭窄，对制作斜坡路产生较大难度，如果设计路时间太长，影响采场生产任务，以往修筑斜坡路，修筑一条斜坡路用时超过40个台班。修筑坡道主要依据递减换算，按照挖掘机向前推进175米距离同时向下挖掘14米，就是每向前推进17.5米，就要向下挖掘1.4米。由于wk-10b型电铲的挖掘角度在保持1.5米水平挖掘后呈向上的弧线运动，即每向前挖掘一个动作要向下挖掘一定的距离，才能保证175米坡道距离达到下一个水平面。在电铲站位处最大挖掘半径(18.7米)范围内的所有货源采掘干净后，向前移动设备。依次循环，采用排斗挖掘法对货源进行挖掘。每向前移动一次，停稳设备后将司机室和双侧挡墙保持水平，观察设备上的角度仪，刻度应在6-8度之间，当低于6度时要及时向下挖掘，当大于8度时，需要对所采掘的部位进行垫货。

2、用这样的操作方法修筑时间长，坡度不能掌控。对坡道的长度和坡度进行多次的垫货调整后才能达到标准。司机的操作达不到理想化状态，这样的操作在实际应用中不可能实现。按照设备上角度仪6-8度进行采掘发现最终的路面坡度大于8％.且实际路面长度没有达到175米。坡道的垂直高度差大，运矿车重车持续上坡运行，所承载的动力载荷比较大，行驶阻力增大，导致车辆不能达到经济运行速度，而使运矿车辆的拉运燃油消耗过高，运输成本增大，同时存在运输安全隐患。且造成返工次数多，不能按时完成工期等诸多问题，直接影响开采的经济效益，增加运营成本。

3、总结近几年修筑斜坡路的实践验证，为了应作业部要求能更好更快的完成斜坡路的修筑，工程必须一次成型，减少返工次数，降低运输成本，保障运输安全。采矿段通过以往的修路经验，总结出一套(wk-10b型电铲)快速、有效、高质量的采掘方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种电铲斜坡路高效采掘作业法，不仅减少了运矿车的等待时间、提高了电铲作业效率，还降低司机的劳动强度、减少疲劳作业的一种高效采掘作业法，其中运输费用约占开采总成本费用的50％。伴随着白云鄂博铁矿生产规模的扩大，坑道的运距越来越长，上下台阶合理的修筑斜坡路是减少运矿车运距的有效途径，降低燃油成本和轮胎消耗，修筑斜坡路是降本增效的重中之重，由于作业半径小，操作灵活，行程机构成熟，配合172型、260型运矿车，可以更加有效进行斜坡路的采掘。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

3、本发明一种电铲斜坡路高效采掘作业法，包括如下步骤：

4、第一步，确定斜坡路的标准：在开始修坡之前，首先要观察要修的坡度的上端和下端的跨度与距离，从而来决定要修的坡度的大小。坡道的基本要素包括：坡道宽度、坡道深度、纵向坡度和坡道的长度。根据目前铁矿运矿车的爬坡能力和安全距离运算出。

5、第二步，合理规划爆区(参照爆破作业标准)：

6、斜坡路的完成，往往涉及很多因素，爆堆的货源质量是影响坡道挖掘进度的主要因素之一。为保证爆破质量，爆破施工人员严格按照要求施工，要做预装药准备，尤其含水量大的区域，更要有充分的沉淀时间，确保炸药效力充分发挥。炮孔适量增加炸药量,临近最终边坡时应采用减震爆破。如果爆堆的货源粒度过大，增加电铲的挖掘阻力，会严重影响挖掘进度。爆堆的参数也是有一定要求的，如爆堆的长度不能低于175米，宽度不能低于40米，坡道的入口处是抵抗线边缘，如果有塌落，需要及时填平。在施工前要对爆区进行认真的检查，确认好爆区的顶部有无大块和冻土块，如果有要及时联系处理。

7、第三步，采掘方法和运矿车调头方式：

8、合理的采掘方法和司机的正确操作设备是挖掘进度的关键，坡道的入口的设计至关重要。首先要给运矿车的拉运创造条件。将设备开至路的中心位置，对运矿车的倒车场地进行扩充，挖掘范围不得超过施工员摆放的警示点。如没有充足的货源进行装车，需利用挖掘机将倒车位的货源收起。当充分拓展场地后，设备应退至电缆摆放的一侧进行装车作业。

9、第四步，夜间斜坡路的作业方式：

10、从斜坡路作业的安全角度考虑，夜间司机在测量过程中存在安全隐患，所以要求夜间以平采的方式对坡道进行挖掘，坡度由白天司机进行掌握。这样就要求白天司机在采掘时每向前采掘10米，需对坡道的深度进行测量，即从上水平至所采掘最低点的垂直距离以0.8米递增。司机在采掘过程中要配合设备上的角度仪来控制挖掘深度，设备的角度仪应该始终控制在4-5度之间。通过实际的深度测量和设备角度仪的角度控制，二者相辅相成。

11、进一步的，所述第一步中，斜坡路的标准计算(1)、斜坡路的标准：斜坡路的长度为175m，宽度为26m，坡度为8％。(2)、路面平整度：不得出现直径50cm凹凸30cm以上的坑包，无翻浆冒泥现象。(3)转弯设置：转弯区域横坡保持在1.5％-2％。内侧必须有2.5m-3m的路面加宽，超高根据路宽度和横坡确定，转弯区域路面行驶的车辆内侧有不少于50m的行车视距。(4)安全挡墙：安全挡墙一律按照运矿车辆的轮胎直径要求设计，即截面为等腰梯形，底宽不小于5m，上顶宽1m挡墙高1.5m。式中：h—段高，14m i—坡度，由tan<i＝8％，推出l＝h/i＝14/0.08＝175m，得出水平距离为175m。注：(1)、根据勾股定理:a2+b2＝c2得出—斜坡路长度为175.56米(和坡道长度的差值可以忽略不计)，(2)坡度与角度的换算：(tan<i＝14m/175m)＝4度34分(8％坡度换算成角度为4度34分)。

12、进一步的，所述第二步中，坡道的入口处是抵抗线边缘，如果有塌落，需要及时填平。挖掘区域下方不得有其他设备同向作业，防止大块突然滑落对下方设备和人员造成伤害。施工人员要在爆堆上对修路的宽度和长度进行摆点，起到警示的作用。

13、进一步的，所述第二步中，爆破后货源的前冲要长于和宽于斜坡道，如果剩余的货源也用修路设备采掘，势必会影响工程进度，为了加快工程进度。这样就需要我们有另一台挖掘机在下一水平面配合作业。为了控制好坡道的长度和宽度，需要技术员精确摆放点位，摆放点位尤其重要，在货源上部长度175米和宽度40米处进行摆点。下一水平面配合作业的挖掘机，根据摆放的警示标志对多余货源进行采掘。这里需要注意的是，上下设备同时作业时相互配合，并相对方向作业。当两台设备采掘到相交部位5-8米时，下部作业的设备要及时撤离到安全位置作业，随时观察好警示标志，不得超挖，防止塌方。

14、进一步的，所述第三步中，运矿车在坡道初期和中后期分别用不同的调头方式进行倒车，根据坡道的宽度(26米)，172型运矿车的转弯半径来换算出满足运矿车的调车方法有两种分别为：坡道外调头和坡道内折返试调头。

15、进一步的，所述第四步中，当坡道距离下一水平面还有0.5米高度差时,司机通过10立铲天轮顶部接近上一水平面来判断(天轮距离地面13.5米)，需要调整电铲的挖掘深度，从角度仪5度开始向0度逐步进行调整。

16、与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

17、运用后的安全生产效果：一方面可以提高电铲的作业效率，同时保证电铲和运矿车的运行，减少电铲大角度转向时浪费时间，提高平整度，减少波浪、轮胎的刺扎及电铲履带的非正常磨损；另一方面还可以保证运矿车夜间的作业安全，有效防止运矿车超出路面宽度，从而导致轮胎刺扎和其他安全问题的发生。

18、快速修筑斜坡路，提高了运矿车的运输效率，降低成本，较少事故的发生，为实现矿山的最佳经济效益确保矿山的安全生产奠定基础。通过主采1402至1388水平北帮，是在总结之前几次斜坡路经验的基础上，逐步形成的一套适用于(wk-10b型电铲)和液压铲配合做斜坡路的采掘方法。各项经济技术指标都优于前几次，本次斜坡路的进度以及难度上衡量，较以往历次做斜坡路都有较大的提高，斜坡路的坡度和长度都符合标准。从电铲的作业效率考虑，目前的修筑方法与原来筑路工期相比，可以提前20台班完工，斜坡路提前10天投产，缩短新水平准备周期。提前10天完工，可以多生产10天(即20个台班)的产量，以台班效率7890吨/台班计，可以多生产7890×20＝157800吨矿石。从运输的拉运成本考虑，运输的成本主要集中在轮胎、燃油消耗这两方面。这两方面加起来大约占露天开采总成本的60％。这两项的高低直接影响着整个露天矿的生产成本，关系到整个矿山的经济效益。标准的斜坡路可以降低运矿车的燃油消耗，保障运矿车的行驶安全。从辅助设备考虑，消除了以往的垫货拉运环节，大幅度的降低了辅助设备的运营成本。

19、修筑斜坡路是整个露天矿山生产系统中的重要环节，斜坡路的质量标准化建设水平的高低直接关系到整个矿山的安全生产及经营管理状况，同时也是衡量矿山现场管理水平的一个重要标志。因此，不断提高斜坡路的质量标准化建设水平，对降低成本、保障安全，提高经济效益有着重要长远的意义。