露天矿山采掘设备选型优化配置方法

1、露天矿山采掘设备选型优化配置方法【摘 要】矿山开采业作为我国国民经济的支柱性产业之一，它在保证我国 国民经济快速稳步发展方面起到了重要作用。本文在分析露天矿山采掘设备选型 影响因素的基础上，通过建立相应的采掘设备选型模型，然后结合实例验证模型 的实用性。结果表明，本文建立的采掘设备选型模型对露天矿山采掘设备选型上 具有很好的使用价值。【关键词】露天矿山；采掘设备；选型；优化配置；模型建立引言在露天矿山开采实践中，采、装、运等三方面内容的相互配合问题是人们研 究的重点。这是因为这三者之间存在着密切的联系，而且彼此受到对方的制约， 任何一个环节处理不当都可能对整个开采工程造成重大影响；另外，上述三

2、个环 节所涉及的采掘设备众多、投资大，对生产单位的经济效益影响重大。因此，如 何配置好露天矿山采掘设备对开采单位完成各项生产指标，提高企业经济效益有 着重要的意义。1设备的选型原则1.1所选设备的先进性所选的机型必须具备生产效率高、技术性能先进、工作质量高的要求，能够 在技术上代表国内或国际的先进技术水平，同时其操作必须符合系列化、标准化 以及通用化的要求。在考虑设备先进性的同时，最好同时考虑所选机型的购置成 本，不能不顾企业的实际情况而盲目购置先进的设备。因此，在选择机械设备的 时候，本着一切从实际出发的原则，尽量满足机械设备的可行性、经济性。1.2所选设备的经济性施工单价是施工机械经济性的

3、选择基础，它主要同设备的运行费用及固定资 金消耗成本有关。采用大型号的设备来施工，虽然增加了一次性投资成本，但是 它可以分摊大的工程量中去，从这方面来看，选用大型设备进行施工，对成功的 成本影响较小。所以在进行设备选型时，充分考虑设备的可靠性和先进性，它们 是影响企业经济效益的主要因素。倘若选用先进的采掘设备，必定降低设备发生 故障的概率，进而降低设备维修费用。1.3所选设备的适用性设备的组配性好，说明设备的适用性强，在选择采掘设备的时候，应力求各 施工工序中对设备能力的协调配套。确保采掘设备施工过程中的顺利进行，从而 发挥采掘设备的最大效能。1.4所选设备的安全性设备的安全性主要取决于采掘设

4、备的结构设计是否合理、设备材质是否良 好；除此之外，采掘设备还应该配置各种常见预防事故发生的保护装置，比如说 自动报警器、压力表、安全阀以及防侧翻装置等。1.5所选设备的可靠性设备的可靠性可以从其在规定时间内的工作能力上体现，能够完成规定工作 的能力越高，设备的可靠性越好。1.6所选设备的灵活性选用时应优先选用结构灵巧、适用性和通用性强的一机多能设备，这有利于 提高采掘设备的利用率。1.7所选设备的维修性尽量选用维修方便的采掘械，因为设备维修的难易，在一定程度上决定了设 备的维修工作量及维修费用。1.8所选设备的环保性采掘设备在施工的过程中所排放的废气及发出的噪声势必对环境造成污染， 虽然我们

5、不能改变它，但是我们可以将污染的程度降低到最低，在选择施工机械 的时候，尽量选用符合国家相关法规要求的设备类型。2设备选型2.1意义采矿工程的环境决定开采工艺。而开采工艺与开采设备的选择息息相关，相 辅相成。具体说来即是开采工艺又决定开采设备的选择，与此同时，开采设备又 反过来影响开采工艺的开采成本、技术参数等。为有效的降低开采成本且让采矿 工程有条不紊的顺利进行，就需要我们在开采工程施工之前根据相应的开采环 境，因地制宜，量身定制合理的开采设备。2.2总顺序露天开采设备选型的过程一般是首先选择合理的主体设备，然后根据主体设 备的选择而选定合适的辅助设备。其中包括铲装设备、运输设备及穿孔设备。

6、在 主体设备的选择过程中，运输设备是根据铲装设备而配置的。2.3装载设备的选型挖掘机的选择选择合理的挖掘机是一个较为复杂的过程，在此过程中，矿岩物理机械性质、 矿山采剥总量、开采工艺和设备性能是确定挖掘机的选型的主要条件。合理型号 的挖掘机保证每个工艺环节的生产设备间配套，保证生产设备的工作效率。可供 选择的挖掘机有电铲挖掘机和液压挖掘机。这两种挖掘机的选型都要根据相应的 环境来确定。从挖掘机斗容来看，需要斗容大于10m3时适合选择电铲；需要斗 容小于10 m3时适合选择液压铲。从电力条件、矿石种类来看，电力条件好，矿 石种类少时选择电铲挖掘机。在其他情况下，若设备价格与生产效率产生冲突时，

7、我们应当综合考虑，从整体衡量选择牺牲一定生产效率的低价位的生产设备，这 种情况一般出现在进口设备与本土设备选择之间。但是，当我们设计的大型矿山 在选择使用液压铲的情况下，就不会面临这样的问题，因为国内大于等于10 m3 大斗容的液压铲技术可靠性有待进一步的验证，其技术可靠性需要加强。整体来说，提升机常见故障主要有硬故障以及软故障两种，其中，硬故障指 的是由于特定参数超限表现所导致的故障，保护装置负责解决此种故障；软故障 涉及到一系列的变量，诊断软件故障需要测量一系列的工况参数，并进行数据推 理，准确率相对较低。但需要对软故障予以足够关注，因为很多硬故障前期都具 有软故障表现。为最大限度的保障提

8、升机运行的安全性，相关部门投入了极大精 力致力于提升机检测诊断研究，并取得了一定的研究成果。其中比较具有影响力 的有中国矿业大学研发的KJ46型矿井提升机状态监护系统以及ASCC型全数 字提升机控制系统等，这两大系统中均含有检测提升机运行参数以及进行故障诊 断等相关功能，此外还可以实现制动失灵保护、过卷保护以及超速保护等，效果 十分显著。在煤矿生产实践中经常会遇到矿井双筒提升机松绳现象，并且松绳现 象极容易导致较为严重的后果。前装机的选择在选择前装机时，首先要考虑的主要技术性能包括额定载重及牵引力，并认 真检测其对开采环境的适应性，其次要考虑作业项目的零散性对装载机效率的影 响。当我们有配矿要

9、求的时候，装载机要完成将配好的矿石运送至破碎站的运输， 此时前装机的型号由运输距离和配矿量的数量决定。3辅助设备的选择辅助设备的规格选择由主要生产设备决定，辅助设备的规格要与主要设备的 规模相匹配。下面我们简单说说平地机的选择情况。运输道路的长短以及行车密度决定了平地机的选择类型。具体来说，大功率 的平地机适合运输道路长，行车密度大的矿山。功率大于198KW以上的平地机 轮式推土机在大型矿山倍受青睐，这主要靠由高机动性能以及有能力替代履带推 土机和平地机的功用决定。总之，现如今，矿山开采技术日渐成熟，矿山设备也正着大型化、自动化、 智能化、信息化的方向稳步发展。为企业获得更大的利益，更多减少生产成本， 我们应在延续前期设备优点的同时，加大科研力度，改善设备在生产中不足之处， 使设备的效用发挥至极致。设计人员不但要了解先进的设备技术，而且应更多地 了解各实例矿山的具体生产情况及各采矿设备的经济技术和维护保养情况，这些 数据的积累和经验总结能为下一个项目的设计起到很好的指导、借鉴作用。3结语根据本文上面的分析结果，我们可以得到下面结论：我们在进行采掘设备选 型配置计算的时候，必须结合矿山的地质条件、设备适用条件以及其他影响因素， 在综合考虑设备选型影响因素的基础上，才能得到设备选型结果的最佳经济组