露天矿电铲铲装效率影响因素的分析

露天矿电铲铲装效率影响因素的分析

张静臻

内蒙古包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司内蒙古白云鄂博014080

摘要：电铲是露天矿主要采掘设备，电铲生产能力是露天矿重要的经济技术指标，是确定运输设备及其它主要设备的数量的基础。提高电铲效率对改善矿山经济效益具有重要意。对生产设备效率的分析，合理布置电铲的作业位置和车铲规格匹配，以发挥最高的生产效率。露天矿生产规模和能力主要决定于电铲效率，因此露天采矿工作者对电铲效率都极为重视。

关键词：露天矿；电铲；效率；影响因素

电铲是露天矿主要采掘设备，电铲生产能力是露天矿重要的技术经济指标，是确定采掘设备和运输设备以及其它设备数量的基础。电铲的生产能力决定露天矿的生产能力，露天矿电铲在籍生产能力的总和，就是相应时期矿山矿岩剥采总量。.露天矿电铲的采掘费用占采矿成本较高，提高电铲效率和生产能力是露天矿生产管理的重要内容，对于改善矿山经济效益具是有重要意义。

2电铲效率影响因素分析

结合露天矿的实际生产情况，影响电铲效率主要分为2类，即管理因素和工艺因素，同时地质资源储量及地质条件也是影响采矿工作的因素之一。对露天矿季节冻层期的工艺因素进行讨论。

2.1电铲的作业地质条件

露天矿采掘范围内，岩层由上至下分为第四系地层和第三系地层，第四系地层由灰色砾石、黄色粘土、亚粘土、砂土和黑色腐植土等组成。第三系呈条带状分布于勘探区内(原称砾岩冲刷带)，主要由灰白、灰褐色砾岩、含砾粗砂岩、灰黄色泥岩夹灰白色砂砾岩、细砂岩，黄、灰、灰褐、红褐色泥岩(含白色砾石)组成，硬度的增加直接影响采掘设备的作业效率，且需要爆破后作业。采掘设备在装载上部冻层处理时，需要增加处理冻顶、伞檐、大块等辅助处理时间。

2.2工作面参数

工作面参数对电铲效率的影响主要体现为采掘带宽度、台阶高度、爆破效果等方面。

2.2.1采掘带宽度。采掘带宽度影响电铲走行时间、电铲作业循环时间。

2.2.2台阶高度。采掘台阶高度若高于电铲的最大挖掘高度则不利于电铲采掘作业安全。若采掘台阶高度小，则电铲采装作业时切片厚度小，电铲满斗率下降。由于东端帮露头区煤层受地质构造的影响，煤层破碎，煤层夹研层数由西向东急剧增加，且夹研厚度也在增加，需要进行选采，增加了开采台阶数量，台阶高度发生变化。

2.2.3爆破效果。爆破效果是工作面参数中影响冬季电铲采装效率的主要因素，包括矿岩平均块度、大块率、爆堆形状、底板平整度、根底及硬帮等因素会增加采掘设备的辅助作业时间。

2.3单斗汽车工艺简单

大家都知道单斗汽车工艺比单斗铁道工艺最突出的特点是简单。所谓简单，就是该工艺没有铁道、架线、信集闭、车站及行车组织机构这一套和与此有关的技术和业务。

单斗汽车工艺灵活：后行的卡车可以超行前面的故障车；汽车的爬坡能力强。道路建设成行的快；采矿工作面并段、死区几乎不影响电铲作业；处理故障的检修车可以迅速到达故障铲，而不象铁道工艺那样，从地面到坑下要经过各站和区段。

由于单斗汽车工艺简单灵活的特点，其电铲的作业时间组成与单斗铁道工艺的电铲作业时间组成也有根本的不同，它没有或很少有等车、移路和辅助作业等时间。因此我们寻求单斗汽车工艺电铲效率的提高途径也不同。要想提高电铲装车时间(利用率)，必须压缩停电、待命和无司机及交接班影响。

3提高电铲效率的方法和途径

3.1应充分发挥人的主观能动性。对上岗司机进行严格的岗位培训，提高司机的操作水平。加强对司机的岗位管理，制定具有挑战性的劳动定额。

3.2加强电铲的计划维修和日常维护，减少电铲故障。电铲工作环境恶劣，机械、电机负荷大，容易出现各种故障，这是不可避免的。但我们在生产实际中要根据电铲运转条件和自身状况，制定合理的维修计划，强化计划维修和养护，使设备保持较高的出动率。

3.3采用优化调度方法减少电铲等车时间。优化调度的总体原则包括:运距最短，产量最大，铲车相互等待时间最短;车铲大小相匹配;矿岩分运;人工调度优先，固定配车次优先，同等条件重点工程优先配车;通常情况下先保证矿石电铲配车，后保剥离电铲配车。要实现这些原则就要做好电铲计划、卡车计划、排卸计划、班作业时间及产量计划。通过电铲计划中的出动标志、配车标志、工程类别，控制各铲的配车原则。卡车计划中通过卡车出动标志、计划运输物料、固定电铲及排卸点等控制卡车调度。排卸计划中通过计划中的点状态、工程类别、计划产量控制重车的调度。在班作业时间及产量计划中，通过确定工作重点、配车数量控制运量和运送物料类型。

3.4采用合理的采装方式和工作面规格。实践证明，端工作面平装车时电铲效率最容易发挥，而旁采工作面和尽头式工作面要比端工作面生产能力下降15-40%。工作面台阶太高对电铲作业不安全，过低则不易满斗。窄采掘带会增加电铲移动时间，太宽又不能有效地铲挖，因此在矿山设计和生产中要充分考虑这些因素。

3.5要合理安排电铲与运输设备的相对位置，尽量减少电铲的回转角度。在可能的情况下，尽量使电铲回转角度控制在90度以内。

3.6控制炸药单耗提高电铲效率。通常炸药单耗大，爆堆松散性好，矿岩破碎块度小，电铲效率会提高。但这一过程并不是无限度的，一方面炸药单耗增大，爆破费用提高，另一方面当炸药单耗超过一次范围时，爆堆前冲过远，使爆堆前部电铲效率下降。所以，要根据矿山的实际找到炸药单耗的最优区域，使爆破和采装总费用最低。

3.7合理控制爆堆宽度。爆堆宽度对电铲效率影响很大，根据矿山实际测得的电铲效率与爆堆宽度分析，两者呈倒U字形的曲线关系，即爆堆宽度越大，电铲效率越高，但爆堆宽度超过一定值时，电铲效率开始下降。所以，要控制爆堆的宽度，提高爆堆前部电铲的装车效率。在爆破时可减少前排孔装药量或采用间隔装药结构来实现。

3.8要有合理的松散系统。一般来讲，爆堆越松散则电铲满斗效果越好，装满一车的斗数就少。但松散系数不要超过一定值，否则电铲装车效率会下降。

4结论

由于影响电铲生产能力的因素多，且相互间作用复杂，如提高挖掘系数则涉及爆破质量、司机的技术水平、工艺参数等。要提高电铲效率，应结合矿山的实践经验，抓住影响电铲能力发挥的关键因素，统筹管理才是提高电铲生产能力的有效途径。只有这样才能最大限度地提高电铲的生产能力，提高矿山的经济效益。

参考文献：?

[1]胡志鹏，刘中华.我国电铲市场发展综述[J].矿山机械，2004.(4).?

[2]苏靖,刘胜富,杨明朗.露天矿间断连续运输工艺系统布置研究[J].金属矿山.?1996(09).?

[3]杨倩,霍俊杰,周泽文.露天矿滑坡稳定性分析[J].煤炭技术.?2017(07).?

[4]刘昆，高放，何方威，李季秀，韩德久.露天矿WK4型电铲电气传动系统改造[J].矿业工程，2012（04）：111-113.

作者简介：张静臻，男，汉族，出生日期：19890417，内蒙古乌兰察布市卓资县人，毕业学校：包头钢铁职业技术学院，现从事电铲操作。