某選礦廠原礦自主給料裝載設備配置分析

趙行生 王慶龍

云南華聯鋅銦股份有限公司，中國·云南 馬關 663701

1 引言

公司下屬某選礦廠原礦給料采用業務外包，以固定給料單價和進料重量核算服務費用。目前，外包單位裝載機駕駛員變動頻繁，工藝流程掌握度不足，給原礦進料帶來諸多不便，無形中增加了選礦廠管理難度，間接影響選礦廠生產效益。礦山安全管理日顯重要，選礦廠生產任務緊迫，應結合公司情況大力推進工藝流程精細化、標準化，是否能自主給料成為解決該問題的關鍵。論文分析自主給料的可行性和裝載設備配置的經濟性，為減少非必要業務外包提供參考依據。

2 原礦委外給料情況

選礦廠原礦處理量規模4150t/天，年開機額定天數為335 天，承包單價為1.80 元/t；有AB 系統、C 系統兩個原礦給料口，受顎式破碎機功率影響，日平均給料料時間分別為18h、16h，合計日平均給礦時間34h，年結算費用為：

3 自主給料可行性分析

要想實現原礦自主給料，應做到以下幾點。

3.1 設備配置方面

每個給料口各配置1 臺5t 裝載機，給料期間必須保證裝載機完好，另配1 臺裝載機備用，以滿足裝載機日常維修及輪換周期性檢修需求，則共需配置3 臺5t 裝載機。

3.2 駕駛員配置方面

選礦廠執行“三班兩運轉”工作制，每班配置2 名駕駛員，共需配置6 名駕駛員。

3.3 設備維保方面

以目前公司下屬采礦車間維修工段的人員配置和維修力量，能夠承擔增加的3 臺裝載機維保任務，無需增加額外的維保用人成本，也就是說，只需完成裝載機及駕駛員的配置，選礦廠即可自主給料[1]。

4 裝載設備產品咨詢

市場上5t 裝載機種類繁多，為便于裝載機維護保養和備品備件的采購及儲備，選擇公司下屬采礦車間現有裝載機產品，滿足給料口工況的5t 裝載機有徐工LW500KV 裝載機和華南重工50 純電動裝載機，購置費詢價詳見表1。

表1 裝載機類型及購置費詢價表

對比兩款設備參數，設備功率、性能差距較小，但由于華南重工50 純電動裝載機為電力驅動，需另購置一套充電輔助設施（充電裝、變壓器），額外增加40.0 萬元成本，在設備采購價格方面，燃油裝載機具備較強優勢，但純電裝載機變速箱沒有液力變矩器，傳動效率高，噪聲小，無尾氣顆粒物排放，清潔環保。

5 裝載設備運維成本及能源成本

根據公司資產管理辦法，設備正常運行按10年完全折舊（不可控制因素損壞除外），設備年綜合保險金額為設備原值的0.3%，由于華南重工50 純電動裝載機電池組壽命為6年，即折舊期內需更換1 組電池，參考價30.0 萬元/組[2]。根據2018—2020年設備成本統計，徐工LW500KV 裝載機年平均備件消耗約10.0 萬元，華南重工50 純電動裝載機無發動機，減少30%的維修成本。運維成本詳見表2。

表2 裝載設備運維成本表

受選礦廠日處理規模、顎式破碎機功率、裝載效率等因素影響，裝載機日工作時間較為穩定，兩個進料口合計工作34h 即可滿足生產，根據裝載機功率及近年柴油交易、工業用電數據進行自主給料能源成本測算，詳見表3。

表3 自主給料能源成本表

表2、表3說明純電裝載機運維成本雖然略微高于燃油裝載機，然能源成本差距較大，僅為燃油裝載機的24.4%，節能效果明顯，在運行成本上具有較強優勢。

6 配置方案及對比分析

6.1 方案一：全燃油裝載機給料

（1）全燃油裝載機購置投資金額N1：

（2）2020年公司裝載機駕駛員崗位平均用人成本14.5萬元/人·年，駕駛員用人成本與裝載機運維成本、能源成本構成自主給料綜合成本，則全燃油裝載機每年自主給料綜合成本L1：

（3）全燃油裝載機配置投資年效益Q1及投資回收期H1：

6.2 方案二：全純電裝載機給料

（1）全純電裝載機、輔助設施、電池購置合計投資金額N2：

（2）全純電裝載機每年自主給料綜合成本L2：

（3）全純電裝載機配置投資年效益Q2及投資回收期H2：

6.3 方案三：“2+1”電主油輔聯合給料

對比方案一和方案二，方案一投資金額較小，成本回收期短，但投資效益不及全純電裝載機給料的一半；方案二短板亦非常明顯，投資金額較大，是全燃油裝載機給料的2.9 倍，成本回收期較長，但投資效益高。2020年公司裝載設備平均完好率為87.08%，換而言之，故障停機率只有12.92%，考慮到其中1 臺裝載機僅作為備用的實際，配置2 臺純電裝載機為主和1 臺燃油裝載機為輔進行聯合給料，根據表1、表2、表3數據可得：

（1）聯合給料裝載設備購置投資金額N3：

（2）聯合機每年自主給料綜合成本L3：

（3）聯合給料裝載機配置投資年效益Q3及投資回收期H3：

方案三較方案一，投資依然較大；對比方案二，投資成本下降76 萬元，投資效益相近，投資回收期縮短13.2%。

6.4 配置方案確定

論文通過分析認為，使用清潔能源驅動的工程設備是建設綠色礦山的一個重點舉措，貼合國家環境理念，電力驅動的裝載機更有利于公司長期發展規劃，不建議按方案一配置全燃油裝載機。考慮到給料大部分時間僅2 臺裝載機運行，大金額配置1 臺純電動裝載機備用，容易造成資源浪費，不建議按方案二全配置為純電裝載機。方案三雖然投資仍然較大，但投資效益良好，投資回收期適中，備用的1 臺燃油裝載機機動性較強，必要時可調入采場作業，不易發生長期閑置情況。通過此舉措能避免設備資源的浪費，建議按方案三配置選礦廠自主給料裝載設備[3]。

7 結語

按照裝載設備配置分析結果配置所需設備，不僅滿足了當期生產需求，結合公司發展規劃和實際情況，合理地選擇投資方法，提高投資效益，科學規避了投資浪費，還切實解決了原礦給料業務不必要外包的問題，降低了原礦給料成本，且自主給料設備及人員由選礦廠調配，便于管理，符合公司安全生產要求。