我厂专业生产0.75,1,1.5,2立方电动铲运机,并且与同业及专家为推广矿山企业无轨设备的应用努力. 博主:徐连峰 13863467585 邮箱:xulf8888@163.com QQ:1379124037 我厂专业生产0.75,1,1.5,2立方电动铲运机,并且与同业及专家为推广矿山企业无轨设备的应用努力. 博主:徐连峰 13863467585 邮箱:xulf8888@163.com 我厂专业生产0.75,1,1.5,2立方电动铲运机,博主:徐连峰
地下矿山铲运机的合理配置
安庆铜矿 盛春节（安徽省怀宁县246131）
摘要：本文从运输距离、生产能力、作业性质、作业成本以及铲运机应用参数等方面论述了地下矿山铲运机的选型，并提出了确定铲运机数量的方法。铲运机在地下矿山合理配置对充分发挥设备效能和提高采矿效率具有重要的的意义。
关键词：铲运机 选型 生产能力 数量确定
铲运机是随着现代采矿技术的发展而出现的一种新型的高效出矿设备。它主要用于采场出矿、掘进出矸以及各种辅助装运作业等。由于铲运机具有出矿效率高、技术先进和作业成本低的特点，因此在国内外地下矿山的应用推广很快。合理的选用铲运机型号和确定其数量有利于发挥设备效能和提高采矿效率。
铲运机有电动和柴油两种驱动方式；从斗容看，目前国内外矿山采用了0.38～12米3各种规格的铲运机。
1.铲运机的选型
对一个地下矿山而言，影响铲运机的选型的因素有：运输距离、生产能力、作业性质、作业成本等。
1.1 运输距离
运输距离是由各矿山的采矿方法决定的，与采场到卸载点的距离有直接关系；采场到卸载点（卸载溜井）距离越长，运输距离就越长。
铲运机既不同于前端式装载机，又不同于装运机。前端式装载机只需按照装载要求进行设计和选用，其特点是铲取力大、装卸速度快、效率高；装运机按运输要求设计，功率和斗容较小。当运距在300～1000米时选用装运机；超过1000米时，采取装载机和自卸卡车配套使用。
铲运机具有“装载-运输-卸载”三合一的功能，这就决定着铲运机运输距离不宜过长。一般说来，铲运机的经济合理的运距在200米以内，其功率介于装载机和装运机之间。电动铲运机最佳运距在100米以内，运距在100～200米时宜选用柴油铲运机。因而电动铲运机的卸载点较多，柴油铲运机因其更灵活机动，卸载点相对较少。
在合理运距的情况下，铲运机要结合矿山产量来选型，若产量大运距较长时，选用斗容在4米3以上的大中型铲运机；当运距较短产量大时，选用2～4米3铲运机；运距较短产量较小时选用2米3以下的小型铲运机。
1.2生产能力
铲运机的生产能力是选用铲运机的重要依据，它与作业条件、道路状况设备运修管理水平有关。通常以单位时间的生产能力（即每小时生产能力）和每班（年）生产能力来表示。
1.2.1小时生产能力
小时生产能力与装运卸循环时间有关，装——运——卸循环时间由装载速度、运行速度和卸载条件决定的。影响装载速度的因素包括：矿堆大小、矿石块度、松散比重、斗容等；影响运行速度的因素有：道路宽度、路面状况、照明、运距、转弯掉头次数及坡度；卸载条件是指矿仓、溜井的尺寸对卸载的影响。因而装运卸循环的时间是一个装——运——卸作业循环内的装载时间、运行时间和卸载时间之和。
小时生产能力Ph=每次实际装载量Gb／装运卸循环的时间TLHD×3600
安庆铜矿ST-5C柴油铲运机平均实际装载量Gb =6吨，运距150米，以每小时12公里速度运行。从满矿堆装载的平均时间为35秒，卸载时间为20秒，转弯掉头两次为15秒，运行时间90秒，总循环时间TLHD =160秒，那么1小时可往返22.5个循环，出矿Ph=135吨。
1.2.2台班生产能力
铲运机的台班生产能力Ps =小时生产能力Ph×每班实际作业时间Ts
对于三班制作业的铲运机，每班不可能连续运转8小时，诸如装矿点的清理、矿块的二次破碎、撬顶锚固、道路维护、设备保养及故障处理、班中就餐和交接班等非操作性作业将会使铲运机的实际运行时间低于8小时。由于各个矿山或各采场的情况不同，铲运机的实际作业时间也不一样。
安庆铜矿使用ST-5C铲运机出矿，司机每班的时间分配大致为：出矿进路清理50分钟，矿块的二次破碎100分钟，撬顶锚固30分钟，道路维护50分钟，设备保养及故障处理或待修50分钟，班中就餐30分钟，交接班20分钟，其它占20分钟，那么用于铲运机作业的时间只有130分钟。每台铲运机由2名司机操作，铲运机的每班实际作业时间为：130分钟×2=260分钟，即4.33小时。该矿山ST-5C铲运机的台班生产能力为：135吨／小时×4.33小时=585吨
通常情况下，用有效利用率ηe来评价铲运机的台班生产能力，即：
有效利用率ηe＝（每班实际作业时间Ts／每班规定的工作时间TsT）×100%
另外，地下矿山还可用铲运机在一定时间内的可开动率ηk来评价铲运机的生产能力及技术状况，即：
铲运机可开动率ηk＝（规定的工作时间TT－故障停机时间TF）／规定的工作时间TT×100%
由于设备的制造质量、折旧情况、工作条件、工作制度、维修质量及技术水平、备件来源等因素的影响，铲运机的可开动率差异很大。安庆铜矿铲运机的有效利用率和可开动率平均分别为54%、83%。
可见，铲运机的台班生产能力与作业性质、生产管理水平及其技术状况有着直接的关系。
我厂专业生产各种规格 电动铲运机 联系人 徐连峰 手机 13863467585 山东莱芜 1.2.3台年生产能力
由于影响铲运机的小时生产能力和台班生产能力的因素很多，各个矿山的情况不尽相同。因此铲运机选型必须参照国内外矿山的不同工作制度下的台年生产能力。
例如：安庆铜矿使用ST-5C铲运机出矿，三班制作业，年工作日330天。如果按铲运机的小时生产能力和台班生产能力为基础计算出的台年生产能力应为：585吨／台班×3台班／天×330天＝579150吨
实际上安庆铜矿的ST-5C铲运机台年出矿量为400000吨。差距主要来源于该矿山的卸载溜井、采场的条件及装满系数等不断变化，使ST-5C铲运机的小时生产能力在70～140吨、台班生产能力平均在400吨。
1.3作业性质
不同的作业性质，铲运机的选型也不同。对于大型基建矿山，井巷开拓工作量大，但矿石或矸石堆积量少，且出矿（矸）作业是间断的，不宜采用大规格的铲运机；对于井巷扩建工程或边基建边生产工程或技改工程，往往采用生产时的设备，可以节省投资费用。因而井巷开拓工程中一般使用1.5～4米3铲运机，如922D或ST-5C铲运机。
对于掘进巷道的长距离出矸，可用小规格的铲运机接力倒运使掘进工作面矸石得到及时清理运空。
对于采场出矿可结合采矿方法的需要，尽量选用中大型的铲运机如WAGNER的ST-5C型或EMCO-928D铲运机或同规格设备，以提高出矿效率。
对于箕斗提升的井底粉矿回收或矿山勘探等辅助作业可采用小型铲运机。
1.4铲运机选型的经济性
铲运机的合理选型，还应考虑其经济性。一般说来，在相同的作业条件下，无论从投资或生产成本上看，选用大中型铲运机比小型铲运机都经济合算。
某矿使用922D、WJ-1.5、ST-5C等铲运机出矿或出矸，其成本如下（表一）：
表一 铲运机出矿成本比较
|
机 型 |
922D铲运机 |
WJ-1.5铲运机 |
ST-5C铲运机 |
|
成本（元／吨） |
3.76 |
3.54 |
2.95 |
|
台年出矿量（万吨） |
7.5 |
8.5 |
35～50 |
在进行铲运机经济分析时，还要参考铲运机的有关指标；如：单位有效载重所需的功率和自重、单位斗容的有效载重以及运行速度来综合考虑。
在条件允许的情况下，一般选用自重轻、运行速度快、单位斗容的有效载重大的铲运机。ST-5C及同规格的铲运机之所以在国内外地下矿山广泛使用，是因为其具有自重较轻、单位斗容的载重量较大和爬坡能力强等优点。作为中型铲运机的ST-5C铲运机，其购置费为300万元／台，价格适中，因此是一种理想的适应性强的中型铲运机。
1.5铲运机的应用参数
在铲运机选型时必须考虑以下参数：
1.5.1矿山有关数据
包括矿石类型、密度／比重、工作环境、供电及矿山通道（表二）。
表二 矿山有关数据表
|
序号 |
项 目 |
内 容 |
|
1 |
矿石类型 |
如：矽卡岩、闪长岩等以及矿块尺寸 |
|
2 |
密度／比重 |
包括原矿比重、破碎密度（或松散比重） |
|
3 |
工作环境 |
包括海拔高度、地下通风、环境温度和湿度 |
|
4 |
供电情况 |
变电所容量（KVA）、交流电压（V）、频率（HZ） |
|
5 |
矿山通道 |
斜坡道坡度、长度及其截面宽度、高度；竖井提升能力以及罐笼长度、宽度和高度 |
1.5.2作业条件
包括对铲运机铲取力要求、装载点地板状况及尺寸、运行路面、卸载点等（表三）。
表三 作业条件数据
|
序号 |
项 目 |
内 容 |
|
1 |
铲 取 力 要 求 |
包括对直线、以一定角度、水平、上下坡等状况下的铲取力要求 |
|
2 |
装载点地板状况 |
包括装载点地板的粗糙度、平整、潮湿等状况 |
|
3 |
装 载 点 尺 寸 |
装载点的进路的宽度和眉线高度 |
|
4 |
运 输 巷 道 |
巷道的宽度和高度、路面的粗糙度、平整、潮湿等状况及弯道最小半径 |
|
5 |
卸 载 点 类 型 |
矿石卸入溜井、破碎机（高度和宽度）、有轨卡车（高度、长度和宽度）、输送带（高度和宽度）、自卸卡车及卸载点的高度 |
1.5.3铲运机性能参数
选型时要了解铲运机的性能参数，内容见表四：
表四 铲运机性能参数
|
序号 |
系统名称 |
性 能 参 数 内 容 |
|
1 |
动力系统 |
柴油机的型号、功率、转速、总排量、净化器、通风要求；电动机的功率、转速、工作电压、频率、绝缘等级及保护 |
|
2 |
传动系统 |
变矩器型号、失速比；变速箱型号、档位及离合器压力；桥的型号、减速比、差速器、制动器 |
|
3 |
控制系统 |
液压系统参数及元件组成；电控装置参数及元件组成 |
|
4 |
工作机构 |
铲取力（液压铲取力）、大臂举升／下降时间、铲斗收斗／翻斗时间 |
|
5 |
能力参数 |
斗容、装载能力、铲运机爬坡能力 |
|
6 |
外型尺寸 |
机器外型尺寸（长×宽×高）、内/外回转半径 |
1.5.4其它要求
铲运机是否与卡车配套使用、卡车卸载点的高度以及矿山的特殊要求和选项等。
2.铲运机数量的确定
在铲运机选型之后，还必须确定铲运机的数量。铲运机的数量包括开动数量和备用数量。开动数量指为确保矿山生产任务的完成必须的最少的设备台数；备用数量指在确定开动数量的同时，还应该考虑到铲运机出了故障或计划安排检修或设备大修时必须有后备铲运机予以顶替或补充的台数。
开动数量由铲运机的台年生产能力（Py）和矿山的年出矿量P确定。即：
开动台数NK＝矿山的年出矿量P／铲运机的台年生产能力Py
铲运机的备用数量与其工作制度和维修制度有关，备用系数用故障检修或计划检修或设备大修所需的时间与作业运行时间的比表示。对于每天三班制作业的铲运机，设备在正常的时间内无法检修，除定期的维护保养外必须有计划地安排检修，铲运机的备用系数要大些；对于两班制作业的铲运机，有一定的时间安排检修，备用铲运机起到在铲运机出现故障时顶替其作业。因而备用系数可小些。
国外矿山计划检修的备用系数在20%以上，即计划检修与作业运行的时间比至少为1／5；国内外地下矿山铲运机的大修通常送到地表进行，大修时间与作业运行时间比为1／10，即备用系数为10%；至于故障停机时间随着各矿山、各设备的情况的不同亦不同。根据前文所述，安庆铜矿ST-5C铲运机故障停机时间与作业运行时间比1／5，即备用系数至少为20%。因此综合考虑计划检修、大修及故障停机情况，总的备用系数至少应达到50%。
EMCO公司建议作业运行需20台以下铲运机的矿山备用系数至少20%，20～40台的矿山备用系数应为10%。我们曾考察美国的矿山，铲运机备用系数在80～150%之间。
结合我国的实际情况，我认为两班制作业的矿山铲运机备用系数应在50%以上，三班制作业的矿山备用系数应在100%以上，是比较合理的。
3.结语
地下矿山铲运机的选型必须考虑运输距离、生产能力、作业性质、作业成本以及铲运机应用参数等方面的因素；确定铲运机开动台数的同时，要考虑铲运机的备用数。合理配置铲运机对地下矿山充分发挥设备效能和提高采矿效率具有重要的的意义。
我厂专业生产各种规格 电动铲运机 联系人 徐连峰 手机 13863467585 山东莱芜
评论