第三章采装工作

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（2）采掘带宽度A的合理确定： 采掘带宽度就是挖掘机一次挖掘的宽度。 为了不使挖掘调动频繁，保证挖掘机挖掘 时的满斗程度，提高采装生产能力，采掘 带的宽度一般为挖掘机站立挖掘半径Rwp的 1 ～ 1.7倍。
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四

工作平盘配线
汽车工作面入换时间较短，一般在1分钟之 内。大体分为三种：直接式、回转式和折 返式。
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①采掘带宽度：A=Rw（sinσ1+sinσ2）
式中：σ1悬臂中心线相对拉铲中心线向采空区一侧角度 。通常σ1 =30°-45° σ2悬臂中心线相对拉铲中心线向台阶内侧的回转角 。一般σ2小于30°-35°
②台阶高度：H ≦Hws
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2、上挖：拉铲站在台阶底盘上，铲斗由上 而下挖掘站立水平以上的物料。
1.作业方式：平装车、上装车、倒堆和联 合装车。
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(1)平装车—挖掘机和运输设备位于同一个水 平上。
优点：a：挖掘机卸载时瞭望条件较好。(与上装时比较) b：挖掘机效率高。（与上装比较) c：挖掘机不用安装长臂架，可减少故障，延长寿命。 d：挖掘高度可在保证作业安全的情况下适当增大 缺点：a：挖掘设备的站立水平需要足够的多卜盘宽度， 保证运偷设备的放臵位臵。 b：开挖沟作业时，没有足够的宽度防止运输设备， 特别是铁道运输时，作业效率低。 适用条件:正常推进的具有足够平盘宽度的剥采台阶的采装作 业。
式中：tj—技术周期时间s， Kf—辅助作业系数 Kw—挖掘系数，也叫实方满斗系数 其中：Kw=Km/Ks；km满斗系数，ks松散系数。

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（三）实际生产能力Qw 1.概念—指在具体矿山条件下，在某段实际工作 时间内，在各种技术和管埋因素—诸如爆破质量 、运输和其他作业的影响下，挖掘机所达到的生 产能力。分小时、班、日、月、年能力。 2.计算：Qw = QjTη ，m3/台班 3.年生产能力:QWN = QW mw , m3/台a
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2、工作面类型
(1)工作面—用采掘设备或排土设备直接进行采掘 或排土作业的场所。 (2)工作面类型—主要与电铲规格、作业方式和矿 岩特性有关。可分为:端工作面、侧工作面和尽斗 式工作面三种类型。

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端工作面： 优点：①由于采掘的平均回转角≤90°故 效率高②采宽较宽(与侧工作面比较)作业 效率高 缺点:选采时效果不好。 适用条件:广泛应用于台阶的采掘作业。


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第四节

多斗挖掘机作业
一、轮斗挖掘机作业 (一)轮斗挖掘机 1.轮斗挖掘机是利用安装车斗轮上的铲斗 直接切割物料，并通过设备本身的胶带输 送机及卸载机构，将切割下的物料转载到 工作面的运输设备，或直接向排土场排弃 。是一种连续挖掘作业的挖掘设备。
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第三节

前装机、铲运机和推土 机作业
一、前装机
近年来，前装机在露天矿的应用有了较快的发展 。它是一种用柴油发动机驱动(或柴油发动机—— 电动轮)和液压操纵的一机多能的装运设备，除向 运输容器装载外，还可以进行自铲自运、以及清 理工作面等各项作业。目前国外生产的露天矿用 轮胎式前装机的斗容最大达27m3。
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3、上挖与下挖相 联合的作业方式— 将拉铲布臵在中间 平台上，交替地进 行上挖和下挖作业 (倒堆时)。
可以有效地利用大 型拉铲的线形参数， 加大总的采掘高度。
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四、拉铲生产能力 与机械铲基本相同，年生产能力为 Qwn=EnKwTNηOT
挖掘循环包括:铲斗满斗提升，回转，卸载，卸载 后反转铲斗并把它对准工作面下挖位臵。 式中：n一每小时挖掘循环数 TN一年计划作业小时数 ηOT一时间利用系数
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三

挖掘机工作面参数
单斗铲工作面的参数，主要是台阶高度H，采掘带 宽度A和爆堆宽度b。
（1） 台阶高度H

从满斗角度考虑，H值应不小于2／3 HT (HT—— 单斗铲推压轴高度)；另一方面，从作业安全出发 ，H值在不需爆破的软岩中不应大于最大挖掘高度 ，在爆破后的矿岩中，则爆堆高度不应大于(1.0 ～1.3) HWMAX。
第三章
采装工作
3.1、机械铲作业 3.2、拉铲作业 3.3、前装机、铲运机和推土机作业 3.4、多斗挖掘机作业 3.5、螺旋铲作业 3.6、采装设备选择
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采装工作是露天开采生产过程中心环节。 通俗的讲，采装的实际生产能力，基本就 是矿山的生产能力。 采装工作，通常是用装载设备将矿岩从 爆堆中或实体中挖取，装入运输容器中。 露天矿用挖掘设备主要有：单斗挖掘机、 吊（拉）斗铲、前装机、铲运机、轮斗挖 掘机、链斗挖掘机。
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五、拉铲作业特点及适用条件 1.优点：①拉铲机械尺寸较大，因此工作面规格 较大。②下挖深度较大，有利于挖沟作业。 缺点：①挖掘力小，对较硬岩石或爆破质量差的 不适用②由于卸载半径较大，直接装载运输设备 时不方便。 2.适用条件: ①软岩，砂土岩 ②爆破质量较好的中硬岩 ③倒堆作业
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二、铲运机作业
铲运机—是一种集挖掘、运输、卸载于一体的一 种工程机械，作业特点是边走边挖掘。 优点：①机动性好，②完成剥采工作，又担负铺 路等辅助工作，③可铲挖矿层间的软薄夹层利于 选采，④对运输道路要求不高，可斜坡作业 缺点：①受气候影响大，②松软，不砾石土岩， ③运输距离受限制
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前装机与挖掘机相比具有以下优点 ：
自重轻；
制造成本低； 行走速度快，机动灵活性好； 爬坡能力大。
缺点是：
对矿岩块度的适应性差； 工作台阶高度不宜过大； 采装成本较高等。
据此，在适宜条件下，前装机可以在中小型露天矿中作为主要采 装设备，在运距不大时，还可作为采、装、运设备使用。在其它条件 下，前装机可作为辅助设备配合挖掘机工作。
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提高挖掘机生产能力的方式：
1.合理的采装方式及工作面规格 2.合理配线与调车； 3.爆破质量好，数量足； 4.运输设备足，空车供应率高； 5.提高操作技术，减少采装时间； 6.加强设备维修，减少故障； 7.加强环节配合，减少外障； 8.改进坑内运输系统布局
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倒堆时工作面坡脚<25°，防止土岩滑落 ①采宽A： A=Rw（sinσ1+sinσ2） ②台阶高度：H ≤ （0.5-0.7）Hx
一般来说，当H>0.4Hx时，拉铲的生产能力及效 率较下挖时要低。另外，只有斗容大于10-15m3 时，拉铲才能有效地上挖作业。
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五

挖掘机生产能力


概念—在一定条件下，单位时间内一台挖掘机所 能采装矿岩的实方量。 分类:理论生产能力Ql；技术生产能力Qj;实际生产 能力Qw。 （一）理论生产能力Ql

1.概念—是指由挖掘机机械本身的性能条件(如斗容， 电机功率、工作机构的线形尺寸以及传动速度等)所决 定的，在理想条件下(装卸不间断、满斗）的生产能力 。
程序采用垂直切片式工作面自上而下分为若干分层轮斗挖掘机先位于离工作面最近的位臵上挖掘最上分层最上分层切割数个规定切片后再挖掘第二个分层若为斗轮臂不可伸缩的轮斗挖掘机需后退一个距离若为斗轮臂可伸缩的则调整斗论臂长度第二分层挖掘完后再依次挖掘下一分层所有分层挖掘完后轮斗挖掘机向前移动一个距离开始新的挖掘作业
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2.轮斗挖掘机主要用来挖掘松软物料，或 爆破效果良好的中硬物料。一般不适用于 下列情况:①硬度较大的均质物料、爆破效 果不好的中硬物料;②含研磨性矿物较多的 物料，如石英砂岩;③硬度较大而致密的夹 层;④物料中含有大量会堵塞铲斗、斗轮臂 架、胶带运输机和转载机的物料;⑤气温常 年在—35°以下的地区等。
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2.计算
Ql=60nE，或3600E/tl，m3/h 式中：n一每分钟装卸次数; E一斗容m3 tl一每采装一斗理论周期时间s.
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（二）技术生产能力Qj;
1.概念—挖掘机在具体矿山条件下(矿岩性质、实 际工作规格、装卸条件、技术水平等)，挖掘机进 行不间断作业能达到的生产能力。 2.计算：Qj=3600EKwKf/tj
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采装环节学习内容:上述采装设备作业的工 作原理:①工作规格②作业方式③工作面类 型④工作面参数⑤与运输设备的配合⑥设 备台数及生产能力的确定⑦优缺点及适用 条件⑧设备选型。
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第一节 机械铲作业

露天矿机械铲有两种类型：剥离型和采矿型。


采矿型： 工作装臵只有一种——正铲，又称电铲、机械铲 。挖掘力大。 剥离型： 分为正铲、拉斗铲； 正铲是在采装型正铲的基础上，减小铲斗容积、 增加动臂长度而来，主要用于剥离、上装车等； 工作范围大； 拉斗铲：高效的剥离型单斗挖掘机； 按行走方式分为履带式、迈步式（常用）。

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(2)上装车—运输设备所在水平高于挖掘机 站立水平。
优点：a：挖掘机在采装时就将矿岩向上运送了一个水平 高度，提高了运输效率； b：挖掘机作业水平的平盘宽度不需考虑运输设备 的位臵； c：在升挖沟作业时，挖掘机作业效率不受运输设. 备位臵的影响。 缺点：a：挖掘机卸载时瞭望条件较差； b：挖掘机作业效率较平装时低； c：需装长臂架，故障多； d：挖掘高度受卸载高度的限制。 适用条件:多用开挖沟作业或挖掘机采装水平运输线路联络 较困难时。


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三、推土机作业
1.推土机是一种既能铲挖，又能推运和排弃的多 功能土方机械。（不能装载） 2.作业方式:推运物料，平道。(辅助作业)；排土 场排土(汽车) 3.适用条件:主要作为辅助设备作业和排土场排土 。①清扫平整平盘，道路②调挤局部标示③配合 选采④物料集堆⑤修道⑥拖运物料⑦排土场辅助 工作(铁道时)⑧复田等
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侧工作面： 优点:选采效果好—可分层采掘进行选采。 缺点：①由于挖掘机平均回转角在120-140 ，故效率低。②工作面宽度(采宽)小，铁 道运输时移道频繁。 使用条件:选采。
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尽头式工作面(掘沟时) 优点：①挖掘机挖掘时满斗效率高(采高足 够时)。②可开挖新工作面 缺点:铁道运输、平装车时，效率低。 适用条件:掘沟。
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第二节
拉铲作业
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一、拉铲主要工作结构及特点（dragline） 拉铲的铲斗是用钢绳提升和拉挖的， 属于反斗铲，铲斗挖掘物料时，主要靠铲斗的自 重下落力和牵引钢绳的拉力。 因此拉铲(吊头铲)主要用来挖掘松散 的或固结但不致密的松软土岩、砂子及有用矿物 ，或是爆破质较好、块度均匀的中硬矿岩。 拉铲工作规格较大，且为反斗铲，可 下挖较深，故一般用于下挖，但也可上挖。
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（4）倒堆—不用运输设备运输，直接由挖 掘机将矿岩倒至指定地点的作业。
优点：①不需运输设备；②露大开采工艺简单。 缺点：①需要采用长臂架、大勺斗挖掘机；剥离 型挖掘机②适用条件较严格，一般适用于水平、 近水平的单一爆层露天矿。 适用条件:水平、近水平的单一爆层的开采；露大 矿的特殊采掘工程（如滑坡体的处理，爆岩选采 时）
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一
机械铲的工作规格
单斗挖掘机的主要工作参数包括
挖掘半径(RW 、 RWMAX)、挖掘高度(HW 、 HWMAX)、 卸载半径(RX 、 RXMAX)、卸载高度(HX 、 HXMAX)、 站立水平挖掘半径(RWP )、下挖深度( HWS )。
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二

作业方式及工作面类型

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（3）联合装车—上装和平装相结合的采装 作业。
优点：①由于运输设备供应充分，可最大限度发 挥挖掘机的作业效率(减少等车时间及入换时间) ②可加快工程速度 缺点:①生产管理复杂;②运输设备效率有时受到 影响（有时受挖掘设备限制）③若为长臂架挖掘 机，平装电机车牵引的自翻车时极不安全，违反 操作规程和安全规程。 适用条件:在露天矿很少使用。一般在特殊情况下 需加快挖掘机所在位臵的工程速度，而挖掘机数 量不够或不能放臵两台挖掘机同时作业时采用。
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二、工作规格
挖掘半径(RW、RWMAX)、挖掘深度(HWS)、卸 载半径(RX )、卸载高度(HX)、站立水平最小 挖掘半径(RWMIN)、铲斗外抛距(F)、悬臂倾 角(α)。
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三、作业方式及工作面系数 1.下挖：拉铲站在台阶顶盘上，铲斗由下 而上挖掘站立水平以下的物料。