復(fù)雜作業(yè)條件下提高挖掘機(jī)臺(tái)效的措施初探

毛榮華

（江西銅業(yè)集團(tuán)有限公司 城門山銅礦，江西 九江 332100）

1 引言

城門山銅礦是隸屬江西銅業(yè)股份公司的一家現(xiàn)代化的大型露天銅礦采選企業(yè)。礦山自2011年二期擴(kuò)建投產(chǎn)以來，采剝量穩(wěn)步提升，2017年礦石處理量達(dá)296萬t。城門山銅礦由于其特殊的地理位置，工程水文條件十分復(fù)雜，礦巖性質(zhì)多樣，品位貧富懸殊，素有“礦難采、水難治、礦難選”的說法。針對(duì)復(fù)雜的作業(yè)條件，城門山銅礦按照新礦新辦模式，是國內(nèi)首家采用沃爾沃EC700b型4m3液壓反鏟挖掘機(jī)加沃爾沃A40E型39t鉸接式卡車鏟運(yùn)聯(lián)合作業(yè)的礦山模式，該類設(shè)備對(duì)于復(fù)雜惡劣的作業(yè)環(huán)境具有極強(qiáng)的適應(yīng)性。挖掘機(jī)作為礦山最核心的采剝生產(chǎn)設(shè)備之一，其臺(tái)效的高低直接影響著礦山的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)過多年的生產(chǎn)實(shí)踐總結(jié)，通過對(duì)挖掘機(jī)臺(tái)效的影響因素進(jìn)行分析，制定了提高挖掘機(jī)臺(tái)效的措施，對(duì)礦山的可持續(xù)發(fā)展具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

2 挖掘機(jī)臺(tái)效的計(jì)算方式及影響因素

挖掘機(jī)臺(tái)效即單位運(yùn)行臺(tái)時(shí)內(nèi)挖掘機(jī)鏟裝作業(yè)量，一般采用m3/h為單位，可用如下公式表示：

其中，Q效代表挖掘機(jī)臺(tái)效，m3/h；Kt代表挖掘機(jī)有效鏟裝時(shí)間利用系數(shù)，0.65～0.9；V車代表運(yùn)輸車輛載重方量，m3；T裝代表挖掘機(jī)每車裝載平均循環(huán)時(shí)間，s。

挖掘機(jī)有效鏟裝時(shí)間利用系數(shù)與車鏟配比，挖機(jī)輔助工程時(shí)間占比等有關(guān)。車鏟配比不合理車輛不足時(shí)，出現(xiàn)鏟等車現(xiàn)象，造成挖掘機(jī)有效鏟裝時(shí)間利用系數(shù)降低；挖掘機(jī)輔助工程除正常修邊坡、挖溝、拌礦等輔助工程作業(yè)外，鏟裝工藝控制不到位將增加輔助工程時(shí)間，降低挖掘機(jī)有效鏟裝時(shí)間利用系數(shù)；挖掘機(jī)每車裝載循環(huán)時(shí)間與爆破質(zhì)量、挖機(jī)司機(jī)操作技能有關(guān)，爆破質(zhì)量差，造成根底、大塊、硬幫給鏟裝帶來難度，滿斗系數(shù)降低，增加裝車循環(huán)時(shí)間；挖機(jī)司機(jī)操作水平參差不齊，裝車速度不一，增加挖掘機(jī)裝車循環(huán)時(shí)間。

綜上所述：挖掘機(jī)臺(tái)效的主要影響因素有車鏟配比、鏟裝工藝控制、爆破效果、挖掘機(jī)司機(jī)操作技能。

3 提高挖機(jī)臺(tái)效的措施

3.1 優(yōu)化車鏟配比

露天礦每一個(gè)采剝臺(tái)階到排土場或卸礦口的運(yùn)距均是不同的，實(shí)際生產(chǎn)過程中，必須根據(jù)運(yùn)距的遠(yuǎn)近進(jìn)行合理的車鏟配比，才能最大限度地發(fā)揮挖掘機(jī)的效率。最優(yōu)車鏟配比可用如下公式進(jìn)行測算：

其中，T運(yùn)為自卸車運(yùn)行平均循環(huán)時(shí)間，s；T裝為挖掘機(jī)每車裝載平均循環(huán)時(shí)間，s。

在車鏟配比不飽和的情況下，造成鏟等車現(xiàn)象，將直接降低挖掘機(jī)臺(tái)效，同時(shí)不連續(xù)作業(yè)會(huì)造成挖機(jī)司機(jī)的注意力不集中。生產(chǎn)實(shí)踐表明，車鏟配比不飽和的情況下，挖掘機(jī)臺(tái)效與配車數(shù)之間存在線性關(guān)系。當(dāng)實(shí)際車鏟配比取值上限或略高于該值時(shí)（合理的車鏟配比一般取值為4～6車/臺(tái)鏟），將有利于激發(fā)挖機(jī)司機(jī)的裝車積極性，提高裝車速度，一定程度上有利于挖掘機(jī)臺(tái)效的提高。

相同運(yùn)輸線路條件下，自卸車運(yùn)行平均循環(huán)時(shí)間也不是固定不變的，遇雨季道路濕滑、道路工作面坑洼多、大霧天氣等，車輛運(yùn)行速度變慢，循環(huán)時(shí)間增長，最優(yōu)車鏟比隨之變化。因此，生產(chǎn)單位需要根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際生產(chǎn)情況，確定合理車鏟配比，隨著卡調(diào)系統(tǒng)的成熟及應(yīng)用，可有效解決車鏟配比問題，提高作業(yè)效率。

城門山銅礦由于礦石品位變化大，為確保入選品位均衡穩(wěn)定，需要進(jìn)行“三點(diǎn)式”供配礦作業(yè)。在目前8臺(tái)車輛供礦情況下，配銅配硫點(diǎn)一般配車數(shù)僅1～2臺(tái)左右，遠(yuǎn)低于最優(yōu)車鏟比，使挖掘機(jī)怠速時(shí)間過長。針對(duì)此種情況，使用小斗容挖機(jī)進(jìn)行配礦作業(yè)可減少沃爾沃挖機(jī)的怠速時(shí)間，充分發(fā)揮各設(shè)備作業(yè)效率，大幅降低生產(chǎn)成本。

3.2 強(qiáng)化鏟裝工藝控制

工藝與臺(tái)效作為鏟裝工序“質(zhì)”和“量”的兩個(gè)部分是相輔相成的。提高挖掘機(jī)臺(tái)效必須抓好鏟裝工藝控制。生產(chǎn)過程中，鏟裝工藝控制不到位出現(xiàn)底板標(biāo)高起伏大、邊坡道路參數(shù)不符合要求等情況，須安排挖掘機(jī)進(jìn)行返工作業(yè)，將增加挖掘機(jī)的輔助工程時(shí)間，同時(shí)影響車鏟的安全高效運(yùn)行，拉低挖掘機(jī)臺(tái)效。

城門山銅礦在鏟裝工藝控制方面采取了以下措施：一是制定完善工藝管理考核制度并嚴(yán)格執(zhí)行；二是強(qiáng)化工段工藝周檢及日常巡檢；三是開展每周定期及適時(shí)的工藝驗(yàn)收測量，應(yīng)用高精度GPS測量設(shè)備對(duì)主要作業(yè)臺(tái)階標(biāo)高進(jìn)行測量和對(duì)主要工程參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)收，對(duì)鏟裝工藝質(zhì)量嚴(yán)加把控，及時(shí)整改糾偏。通過不斷強(qiáng)化鏟裝工藝控制，提高了鏟裝工藝達(dá)標(biāo)率，降低了挖掘機(jī)輔助工程時(shí)間，從而提高了挖掘機(jī)臺(tái)效。

3.3 提高爆破效果

爆破效果對(duì)挖機(jī)臺(tái)效有直接的影響。爆堆隆起太高，給挖掘機(jī)作業(yè)帶來安全風(fēng)險(xiǎn)，爆堆推出較遠(yuǎn)，將增加挖掘機(jī)的收渣時(shí)間，爆破產(chǎn)生的大塊在作業(yè)過程中需挑出進(jìn)行二次破碎，根底需要及時(shí)清出反向孔進(jìn)行爆破處理，爆破效果差造成礦巖挖掘難度增大，增加挖機(jī)裝車時(shí)間，同時(shí)影響挖機(jī)司機(jī)工作情緒。因此，爆破效果對(duì)挖掘機(jī)臺(tái)效直接造成重大影響。

城門山銅礦工程地質(zhì)條件十分復(fù)雜，為了提高爆破效果，城門山銅礦經(jīng)過多年生產(chǎn)實(shí)踐，總結(jié)了如下幾個(gè)方面的措施：一是優(yōu)化不同巖性孔網(wǎng)參數(shù)，針對(duì)不同巖性進(jìn)行多種孔網(wǎng)參數(shù)試驗(yàn)，找到每種巖性的最優(yōu)孔網(wǎng)參數(shù)；二是采用小抵抗線、寬孔距布孔方式爆破，降低大塊的產(chǎn)生，三是提高穿孔合格率，通過精細(xì)穿孔操作，透水大區(qū)域采取“現(xiàn)穿現(xiàn)爆”方式減少塌孔現(xiàn)象，減少爆破根底；四是保證安全前提下適當(dāng)增加炸藥單耗，改善爆破效果，降低大塊、根底，保證爆堆可挖性，提高挖掘機(jī)臺(tái)效。

3.4 提升挖機(jī)司機(jī)操作技能

挖機(jī)司機(jī)操作技能對(duì)挖機(jī)臺(tái)效也有較大影響。通過對(duì)挖掘機(jī)司機(jī)開展操作技能培訓(xùn)、崗位練兵、技能比武等活動(dòng)，不斷提高挖掘機(jī)司機(jī)的操作技能；裝車過程中挖機(jī)司機(jī)要合理引導(dǎo)好車輛的倒車，創(chuàng)造最有利的裝車位置，使挖機(jī)大臂旋轉(zhuǎn)角度最小，縮短裝車循環(huán)時(shí)間，提高裝車效率；利用績效管理等手段提高挖機(jī)司機(jī)的積極性，同時(shí)提高挖掘機(jī)司機(jī)的責(zé)任心，要求挖機(jī)司機(jī)合理利用等車間隙時(shí)間做好裝車準(zhǔn)備、工藝控制等工作，充分發(fā)揮出設(shè)備生產(chǎn)能力。

4 結(jié)語

挖機(jī)臺(tái)效作為大型露天礦山一項(xiàng)十分重要的技經(jīng)指標(biāo)，在城門山銅礦已開展對(duì)標(biāo)管理工作多年。通過對(duì)挖機(jī)臺(tái)效的影響因素進(jìn)行分析，找到了影響挖機(jī)臺(tái)效的主要因素，采取了優(yōu)化車鏟比、強(qiáng)化工藝控制、提高爆破效果、提高挖機(jī)司機(jī)操作技能等措施來提高挖機(jī)臺(tái)效，取得了良好的效果。

提高挖機(jī)臺(tái)效是多部門協(xié)作全員參與的管理的過程，只有通過對(duì)日常指標(biāo)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，加強(qiáng)生產(chǎn)過程把控，持續(xù)改進(jìn)，不斷發(fā)現(xiàn)實(shí)際生產(chǎn)過程中的問題并加以解決才能有效地提高挖機(jī)臺(tái)效，降低生產(chǎn)成本，保障礦山的可持續(xù)發(fā)展。