礦山鏟裝運輸設備選型探析

董亮

摘要：本文簡要闡述了礦山鏟裝運輸設備選型的重要意義，并在此基礎上，就礦山鏟運設備選型的關鍵因素進行了分析探討。

關鍵詞：礦山開采;鏟裝設備;鏟裝運輸

礦山開采是借助于采礦、掘進和運輸設備，從地表向下采取地殼中有用礦物的一項工程。隨著我國露天采礦業的不斷發展，用于露天礦的采運設備種類越來越多，可選擇范圍越來越大，制造水平及使用實踐經驗與國外同行業相比差距越來越小，完全具備了露天礦采運設備優化選型的條件和能力。露天礦山開采設備選型的過程一般是先選擇合適的鏟裝設備，并確定與之配套的運輸設備。本文基于礦山開采設備選型實踐，就鏟裝運輸設備的選型進行一些探討，以期能夠為礦山企業的相關工作提供一些參考與借鑒。

1礦山鏟裝運輸設備選型的意義

合理選擇鏟裝運輸設備，可使采運設備組合優化，匹配合理，在確保總生產能力的基礎上，減少設備數量，降低設備投資。合理選擇鏟裝設備，可充分發揮設備生產效率，降低生產成本，提高經濟效益。如果改擴建露天礦，合理選擇已有設備的同類設備，便于零配件的采購和保管、設備管理和維修，減少維修設施投資和降低管理成本。同等條件下，優先選擇國產設備，有利于設備國產化，促進國內設備制造業的發展，同時便于零配件供應和設備維護維修，降低設備投資和維修成本。合理選擇采運設備，可滿足生產技術要求、改善生產條件和保證生產安全。

2礦山鏟裝運輸設備選型的關鍵因素

礦山鏟裝運輸的選型，其關鍵考量因素來自三個方面，即選型的適用性、合理性及經濟性。

2.1礦山鏟裝運輸設備選型要以適用性為原則

適用性是礦山鏟裝運輸設備選型所要遵循一個基本原則。所謂適用性，就是要使所選擇的設備適合露天礦的自然條件、地質條件和技術條件等。鏟裝設備選型主要取決于露天礦規模、礦巖的賦存條件、礦巖性質、氣候條件等因素。

鏟裝設備主要有單斗挖掘機（包括機械單斗挖掘機、液壓單斗挖掘機和拉鏟）和多斗挖掘機（包括輪斗挖掘機和鏈斗挖掘機）。單斗挖掘機按斗容分為大、中和小型3種。機械單斗挖掘機適應于各類露天礦，特大型和大型露天礦宜選擇斗容10m3以上的大型挖掘機、中型露天礦宜選擇斗容4～10m3中型挖掘機、小型露天礦宜選擇斗容小于4m3的小型挖掘機。礦層厚度薄、層數多、需要選采的露天礦宜選擇液壓單斗挖掘機，氣溫特別寒冷作業條件不宜選擇液壓單斗挖掘機，供電條件差的露天礦宜選擇油驅動液壓單斗挖掘機。輪斗挖掘機按理論能力分為小、中、大和特大型4種，按線切割力分為低、中、高切割力3種，按鏟斗結構分為有格式、無格式和半格式2種。輪斗挖掘機適合礦層賦存水平或近水平的露天礦，主要挖掘松軟的表土、不堅硬的巖石和有用礦物。巖層中如含硬質夾層，雖可爆破，但操作過程復雜。如巖石的抗壓強度在25～30MPa以上或溫度低而使結凍的巖層切割阻力增大時不宜選擇輪斗。設備受氣溫影響較大，隨氣溫降低設備能力明顯下降，氣溫在-30°C時基本不能作業。

運輸設備選型主要取決于運量、運距、采掘場尺寸和礦巖性質等因素。運輸設備主要有鐵路運輸設備、公路運輸設備和帶式輸送機，鐵路運輸設備分為電機車、內燃機車和蒸汽機車，公路運輸設備分為底卸卡車和后卸卡車，帶式輸送機分為移置式、半固定式和固定式。

2.2礦山鏟裝運輸設備的選型要以合理性為前提

礦山鏟裝設備選型的合理性，一是指設備之間匹配要合理，二是指設備選型要適合露天礦的技術條件，以合理地發揮設備的生產效率和技術性能。

卡車的裝載重量與單斗挖掘機勺斗的裝載重量之比一般為3：1～6：1，不宜小于2：1或大于8：1，否則將降低挖掘機和卡車的生產效率。在選擇單斗挖掘機裝載卡車時，要保證較高的卡車載重利用系數，如果載重利用系數過低，卡車生產效率得不到充分發揮，一般卡車的載重利用系數不宜低于0.9。對于大型露天礦，如選擇挖掘機的規格過小，會導致挖掘機數量過多，挖掘機工作線過短，不能滿足鐵路運輸工作線長度宜為1000～1200m、卡車運輸工作線長度一般不小于300m的要求。同時由于挖掘機挖掘高度偏小導致臺階數較多，從而減小工作幫坡角，加大基建量。反之，如果挖掘機的規格過大，挖掘機數量較少，在工作臺階調度頻繁，降低設備的生產效率。

卡車選型的合理性除卡車裝載量與單斗挖掘機勺斗的裝載量之比要合理外，還應考慮運距的影響和車型選擇的合理性。在礦巖運輸距離不超過3km的情況下，選擇卡車運輸是合理的。選擇的車型過?。孩傺b車時調配次數多，時間長，降低挖掘機效率;②車流密度大，不利生產安全;③導致破碎站卸載臺位多，調車復雜，管理不便，影響卡車效率。反之車型過大，卡車等裝時間長，亦會降低卡車效率。帶式輸送機適合運距在3km以上的運輸。帶式輸送機的能力根據運量、物料性質和輸送機長度確定，半連續工藝帶式輸送機的能力應與破碎站等供料設備能力相適宜，連續工藝帶式輸送機的能力通常可按輪斗挖掘機理論能力的1.0～1.2倍確定。

2.3礦山鏟裝運輸設備選型的經濟性

經濟性是礦山鏟裝運輸設備選型時必須要考慮的一個因素。在設備選型時，基于經濟性的考慮，一般應選擇大型化的鏟裝運輸設備。露天礦規模的大小決定選擇鏟運設備規格的大小，實踐證明：大型設備的使用降低了生產成本，提高了經濟效益。因而特大型和大型露天礦宜選擇大型采運設備。

露天采礦是一項比較復雜的系統工程，為了選擇經濟合理的鏟運設備，對開采工藝和鏟運設備進行技術經濟比較，在選擇經濟指標比較優越的開采工藝的基礎上，再進行鏟運設備的組合優化，從而使鏟運設備投資和運營成本最小化。

目前我國采運設備制造業得到長足發展，一些大型采運設備已達到國際先進水平。同類采運設備國內外價格相比，一般相差20%～30%，有的甚至高達50%，因此在設備選型時應優先選擇價格較低的國產設備。

3結束語

露天礦鏟裝運輸設備合理選型，可以充分發揮設備的生產效率，降低投資和成本，提高露天礦的經濟效益。設備選型時，應認真分析露天礦的氣候和地質等自然條件，緊密結合露天礦規模、開采工藝，充分考慮設備之間匹配的合理性、適應性和設備質量性能可靠成熟程度，進行必要的技術經濟比較，使所選設備經濟合理。

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