礦山挖掘機生產能力的影響因素及優化措施思考

公艷慶

隨著大型采礦裝備的不斷研制成功和推廣使用，采礦作業也不斷朝著大參數、大采場、高階段、連續作業的方向發展。在上世紀80年代以來的近30多年里，各種采礦設備的研制和推廣不僅使得鑿巖、鏟裝、運輸等主要工序配備了功能齊全的挖掘設備，而且幾乎所有的輔助作業也逐步實現了機械化。機械化作業效率高、機動性強、產能大的特點，為連續采礦技術的實現創造了條件；同時，機械化也必須通過連續化生產才能充分發揮其高效高產的優勢。采礦界早在上世紀60年代就開始加大了采礦設備投入方面的研究，在連續硬巖切割采礦機研制、振動放礦技術與設備研究、帶式運輸機研制等方面取得了一些重要成果，并成功進行了工程化應用。要想真正實現礦產資源的高效高產，除了采場作業的連續生產之外，提升系統、外部運輸系統和管理調度系統的優化配套也是必不可少的。目前多種采礦技術在國內外的發展從工藝技術、設備配套、控制技術等方面均日臻成熟，已經開始進入推廣使用階段。就整體結構角度分析，礦山挖掘機內部結構具有較強復雜性，這也直接導致其應用過程中容易受多方因素的影響，造成一系列的應用問題。長此以往，對礦產挖掘機的生產使用乃至整體礦產開采企業的發展，都會造成嚴重影響。這就要求各礦產企業對礦山挖掘機生產能力發揮不完全的問題進行深入探究與思考，充分發揮該設備在礦山礦產資源開采與企業生產中的積極作用，以提高礦產行業綜合發展水平為根本目的，完成礦山挖掘機應用各類影響因素合理性優化，確保礦山挖掘機使用與礦產資源開采符合企業生產要求。

1 礦山挖掘機生產能力判斷

礦山開采與挖掘工作具有較高的技術要求，其施工過程涉及到的知識面也更為廣泛，但這也決定了它的生產運行容易受到各方面因素的影響，如不能及時針對實際生產問題進行影響因素分析，會給礦山開采與挖掘機使用帶來嚴重阻礙，甚至會引發一系列安全事故。更何況，并非所有生產問題都能通過分析探究解決，部分影響因素只有通過全面測試才能獲得準確答案，計算出礦山挖掘機的生產能力。我國礦產開采部門將礦山挖掘機的生產能力分為兩大類，分別叫做技術生產能力與實際生產能力。

1.1 礦山挖掘機技術生產能力分析與計算

礦山挖掘機的技術生產能力是指在每小時中，挖掘機可從工作面中挖掘并放置到傳輸設備中礦巖實方體積，部分礦山開采施工中也會以重量為計量單位。

礦山挖掘機的技術生產能力受到工作循環時間、滿斗方系數以及鏟斗容積等因素的直接影響，但就我國礦山挖掘機應用情況分析，出現挖掘機工作循環時間嚴重誤差的情況較為少見，再加上礦山巖石的特有性質，滿斗系數變化情況也可忽略不計，由此可見，鏟斗容積才是挖掘機技術生產能力的決定性因素。礦山挖掘機型號一般固定，確定挖掘機型號的同時也就固定了鏟斗容積，這也就意味著挖掘機技術生產能力一經確認就不會再發生明顯變化。

1.2 礦山挖掘機實際生產能力分析與計算

礦山挖掘機的實際生產能力充分考慮了計算時間單位的不同，所以按照有效生產能力將其劃分為年、月、日、班等四個單位的實際生產能力。相較于礦山挖掘機技術生產能力，實際生產能力計算受到的影響因素較少，如礦山挖掘機的實際班生產能力就主要受到班工作時間利用系數的影響。這里需要提到的是，班工作時間系數指的是裝車時間在班工作時間中占據的時間比例，相應的日工作時間系數就是指裝車時間在日工作時間中的時間占比，月與年工作時間生產系數可同理推斷。

需要注意的是，挖掘機班生產能力是結合技術、工藝、組織工作所消耗時間與停歇時間等多方因素后，根據采掘設備完成度或實際上可能的工作量確定的，既可以代表臺班，也能用于指代臺日、臺月、臺年生產能力。同樣根據試驗判斷，工作時間與技術生產能力屬于固定數值，決定挖掘機實際生產能力的因素主要為班工作時間的利用系數，要想提高礦山挖掘機的實際生產能力，還需從提高班工作時間的利用系數角度考慮。

2 礦山挖掘機生產能力影響條件分析

2.1 安全意識缺失對機械生產的影響

近年來，我國礦產資源開發領域取得優異成績，但與部分發達國家相較，技術水平與安全管理方面還存在較大差異。尤其是現階段我國部分礦產開采企業過于注重眼前利益，將生產效率的提升作為企業發展第一要義，以至于企業生產發展中出現安全意識薄弱問題，頻頻引發礦產資源開采安全事故。部分規模較小的礦產開采企業，受資金條件的限制，在礦山挖掘機采購方面進行成本控制，選擇沒有質量保障的挖掘設備，甚至直接購買大型礦產企業淘汰的礦山挖掘機，不僅大大降低礦產資源生產開發能力，也為企業發展埋下安全隱患。

2.2 設計施工嚴密性不足對機械生產的影響

科技發展前提下，礦山挖掘機在應用設計與實際操作層面取得了空前發展，并總結出一套較為完整的應用理論與方法。現階段礦山挖掘機朝著規模化、復雜化方向發展，而傳統礦產企業發展過程中收集的研究資料已無法為新型礦山挖掘機生產效率提升提供有效參考。我國與發達國家礦山挖掘機應用差距主要體現在兩大方面，一是礦山挖掘機設計理念較為落后，實際觀念也僅停留在理論層面，設計出的礦產開發設備與實際應用需求適配性較低。再來就是技術層面，我國礦產開采工作人員尚未掌握最新型的礦產開采技術，即使擁有高科技礦山挖掘機，也無法將其高效利用到企業生產發展中。

2.3 設備檢測與故障排查技術落后對機械生產的影響

最后則是設備檢測與故障排查技術的劣勢，我國礦產開采企業普遍延續傳統型人力設備檢測與故障排查技術，但由于礦山挖掘機的發展與改進，人力檢測技術不僅無法達到新型礦產挖掘機設備檢測要求，還會為企業造成大量人力資源消耗。基于礦山挖掘機工作環境條件考慮，礦產開采企業還需積極引進新型設備檢測與故障排查技術，但由于資金、觀念等多方因素的限制，我國對新型技術的引進效率不高，也就導致礦山挖掘機生產能力優化效果受限。

3 礦山挖掘機生產能力優化措施研究

3.1 提高人員安全意識，建立生產安全體系

礦山開采施工本身具有一定的危險性，為避免機械應用不當造成嚴重安全隱患，礦產開采企業還應加大對施工人員安全意識培養力度，進一步完善礦山挖掘機安全管理體系，保障礦產施工生產安全。提高礦產企業人員安全意識，首先要從領導階層入手，完成企業領導者安全意識的提升。如果將企業生產發展比作航船，那么領導階層就是掌握前進方向的舵手，其安全意識以及采礦企業生產發展方向的決斷，都直接對礦產企業生產發展產生影響。企業領導階層安全意識的提升，能促進整體員工對礦山挖掘機生產安全性的重視，也為企業內部安全教育創設思想基礎，是企業內部鼓勵安全生產、提高生產效率的基礎保障。領導階層帶動企業整體安全意識的上升是礦山挖掘機應用安全性優化的首要條件，完成這一工作后，企業管理人員還需著重提升員工的安全意識。與領導階層的間接管理不同，施工人員是礦山挖掘機的直接操控者，其安全意識水平與礦產開采過程安全事故發生概率有著十分緊密的聯系。是以，礦產開采企業內部可定時舉行礦山挖掘機操作安全教育活動，對企業員工進行安全知識培訓，促使其將安全生產作為日常工作的第一要義。

受科學技術進步的影響，礦產開采施工所應用的礦山挖掘機應用效果呈現高速化發展，其內部結構也逐漸趨于復雜，相應的，大規模與高質量成為新時期背景下礦山挖掘機的主要特點。考慮到礦山挖掘機應用安全受多方因素影響，采取傳統單一的理論與方法并不能為礦山挖掘機的安全使用提供堅實保障。為滿足現代化生產要求，礦產企業管理人員還需充分結合礦產企業發展現狀，在原有安全設計理論與安全設計方法基礎上進行創新與完善，必要時還可積極借鑒國外礦產開采先進管理經驗，基于我國實際應用需求進行調整，建立與礦產企業生產發展適配性較高，且具有較高生產安全保障效果的礦山機械安全生產體系，保障礦產資源開采工作安全進行，完成礦山機械安全生產水平的優化。

3.2 合理布設工作層面，保障開采施工效果

完成施工前準備與施工流程設計等準備活動后，礦山企業工作人員還應以現階段礦山挖掘機應用模式為依據，礦山開采實際施工情況進行施工布置，確保各資源開采工作面設置的合理性。不僅如此，工作面設計階段，對施工人員作業方式也有明確要求，相關操作人員還需采取上裝車作業方式進行礦山挖掘機的操作施工，保障其施工效率。在此操作模式下，外界條件對礦山挖掘機應用生產的影響狀況能得到有效控制與緩解，避免礦山挖掘機受影響嚴重導致生產停滯或生產效率受損現象。礦山開采過程中，礦山挖掘機有時也會出現回轉角度過大的現象，從而影響礦山挖掘機應用效率，影響企業生產發展。上裝車作業模式還能有效避免回轉角度過大問題的發生，降低開采施工所受影響，確保礦山挖掘機在礦產企業開采生產中應用效率。不同型號的礦山挖掘具有不同的應用效果，其生產能力與運行效率也存在較為明顯的差異，礦產開采工作人員還應結合不同生產機械的特點，對開采工作面布置施工問題進行分析，通過調整機械型號或其他解決措施的方式，完成礦產資源開采效率優化，確保礦山開采施工中機械正常生產不受影響，也能通過相關調整與完善，從根本上解決礦山挖掘機發展歷史中常見的質量問題。

滿斗率是衡量礦山挖掘機應用效果的常用標準，各礦山開采企業還應適當調整礦山挖掘機的挖掘深度，以提高挖掘滿斗率，加強礦產開采機械應用效果。但需要注意的是，在完成礦產開采效率提升的同時，企業工程單位還需考慮到整體對礦山乃至周邊環境生態穩定性的影響，實現生產與生態的協調發展。挖掘機移動幅度越大，生產挖掘事故出現概率也就越大，而礦山挖掘機挖掘深度的調整能將挖掘機移動幅度維持在可控范圍內，保障礦山挖掘機生產應用穩定性不受損害，從基礎角度降低生產問題出現概率。經濟社會的發展在礦產資源方面有了更高的應用需求，各礦產開采企業還應結合自身生產所在礦山的資源分布情況，采取合理化的資源開采模式，實現礦產資源開發與礦山挖掘機生產協調發展，避免相關沖突問題對最終生產效果造成不利影響，也能在一定程度上完成礦山挖掘機在礦產開采企業生產發展中的應用擴展，進一步完成礦山挖掘機生產應用優化。

考慮到不同礦山礦產資源差異，以及不同礦山挖掘機的應用效果，礦產資源開采，生產中常會出現挖掘使用機器與實際礦產開采需求不符的現象 ，這時開采人員還需從設備與礦產雙方角度出發，盡可能通過技術優勢使礦山開采機在礦山開采中具有實際應用效果，避免重新購置礦山挖掘機造成的額外成本消耗。

3.3 解決設備應用難題，完善故障檢測系統

國民經濟的發展離不開礦產開采業的支持，作為國民經濟活力源泉之一，各礦產企業還需意識到自身礦山挖掘機設備應用過程中存在的弊端，并做出相應解決措施。基于礦產開采工作的重要性，我國也為礦產開采生產制定了一系列安全生產標準與要求，其中對礦山挖掘機應用安全也做出了明確指示，礦產開采企業還應積極響應國家號召，按照相關規范進行機械應用，保障礦山開采施工活動的正常進行。國家對于采礦企業的幫助與扶持主要體現在資金與技術兩大方面，但二者之間又存在緊密的聯系。國家通過加大資金投入力度，鼓勵礦產企業進行技術引進與創新，從而解決傳統型礦山挖掘機技術應用中存在的弊端。接著是對礦山機械應用流程的監察管理，一旦管理過程中發現礦山挖掘機符合報廢標準，還需及時更換，并報銷處理，杜絕簡單修理、重新投入使用的現象。部分礦產企業貪圖眼前利益，將達到報廢標準的礦山挖掘機轉賣給小型民營礦產開采企業，以至于超期服役引發安全問題，對工程人員造成生命安全威脅。除此之外，礦產開采企業還要加大對礦山挖掘機設備管理維護的資金投入，完成維護等方面的優化，保障礦山挖掘機應用質量，提升礦產資源開采工作的可靠性。

礦山開采井下施工難度較高，其生產施工環境也較差，惡劣的施工環境導致礦山挖掘機故障概率明顯上升。我國傳統礦產開采礦山挖掘機故障檢測通常采用人工檢查的方式，不僅造成大量時間與人力資源的消耗，檢查工作及時性與可靠性也存在一定程度的缺失。這就需要礦產開采企業積極引進新時期背景下的新型檢測技術，通過在線檢測模式提高礦山機械應用效果檢測水平，為礦產挖掘機應用問題的解決創造條件。在新型檢測技術的支持下，礦產開采工作人員可及時、全面地對礦山挖掘機各部件在實際開采施工中的應用情況進行調查分析，判斷其部件參數與運行效果之間的聯系。這樣的故障檢測系統相較于人工檢測方式更具準確性與高效性，系統支持下，礦產開采工作人員能對施工故障區域進行準確定位，降低故障排查過程的時間消耗，也能有效避免故障處理延誤造成的經濟損失甚至人員傷亡情況。現階段，我國可使用的礦山挖掘機應用效果檢測與故障排查診斷技術逐漸趨于完善，可供礦產企業開采施工參考的施工方式也日漸豐富，各礦產開采企業還應提高對礦山挖掘機選購流程的管理力度，選取設計過程中應用了最新型設計理念的機器型號，確保礦山機械應用效果符合實際開采施工需求，故障診斷判定效率也能保障礦產開采施工的正常應用。

3.4 積累挖掘工作經驗，優化開采施工工藝

我國礦山開采領域發展擁有較為悠久的歷史，不斷更新與完善過程中也為礦產開采企業積累了大量的工作經驗，各企業還應結合以往礦山挖掘開采經驗，對礦產開采工作做進一步的了解與認識。直白來說，礦產挖掘工作其實是基于挖掘機工藝研發出的新型挖掘技術，多次改進與完善后，礦產挖掘技術與我國礦產資源開采施工實際需求有了較高的適配性，進一步提高了礦產企業生產發展水平。

傳統型礦山挖掘開采將礦山挖掘機與工藝車輛設計在同一水平工作面進行施工，這在一定程度上阻礙了礦山挖掘機生產效率的提升。在不斷演化過程中，設計人員將礦山挖掘機進行改裝，使其不再與工藝車同水平工作面，且工藝車輛應用水平要略低于礦山挖掘機，這一改裝實現了礦產開采挖掘速度與回轉速度的提升，進一步提高了礦山挖掘機生產效果，是礦產開采施工生產效率提升的重大舉措。

4 結語

結合全文可知，礦山挖掘機應用過程中常會受到多方因素的影響，導致生產能力的降低，也為礦產企業發展形成阻礙。各礦產開采企業還需充分意識到提高礦山挖掘機應用效率的重要性，深入分析其發展受限原因，制定針對性解決方案，妥善處理相關問題，保障礦山挖掘機高效運行，為礦產開采領域的發展奠定良好基礎。