露天采矿机械装备中存在的问题及改善措施

Problems in Open Mining Equipment and Improvement Measures
Jiang Fulei
（Shandong Zhongtai Coal Industry Group Co., Ltd., Zaozhuang, Shandong, 277100, CHN）
【Abstract】With the continuous development of global mineral resources, open-pit mining opera⁃tions are becoming more and more important. However, in the current process of open pit mining, the problems of mechanical equipment have become an important factor limiting the efficiency and quality of mining. This not only affects the efficiency of mining operations, but also increases the risk of mining operations. Based on this, on the basis of in-depth analysis of the current situation of open-pit mining machinery and equipment, this paper studies the existing problems in open-pit mining machinery and equipment, and puts forward corresponding improvement measures to pro⁃vide reference for subsequent in-depth research.
Key words:open-pit mining machinery and equipment；question；improvement measure
1引言
传统的地下开采方式由于受到各种因素的影响，在实践过程中存在很多问题，这些问题的存在严重影响了采矿的安全性和稳定性。

露天采矿是一种新型的采矿方式，相比于传统采矿方式而言，它具有安全性稳定、采矿效率高、不受空间限制等优点[1]。

其采矿流程如图1所示。

由于露天煤矿环境复杂，开采起来容易受到外界环境影响发生各类事故，因此降低开采过程中的事故发生率已经成为露天煤矿管理工作的重点内容，其中由于设备故障产生的安全问题对矿区的生产产生了极大的影响，据不完全统计，生产过程中，露天煤矿事故中60％以上由机电设备故障所致[2]。

露天采矿机械装备在当前存在一些问题，主要表现在以下几个方面。

第一，露天采矿机械装备的数量和结构存在问题。

第二，配套设备也十分匮乏，机具的品质和档次也层次不齐，缺乏统一的规范。

5.清理废物
1.钻井
2.充填炸药
引爆装置
3.爆破
4.破碎矿石装运
5.矿石运往工厂
图1露天采矿流程图
露天采矿机械装备中存在的问题及改善措施
姜福磊
（山东中泰煤业集团有限公司梨花山水泥用灰岩矿，山东枣庄 277100）
【摘要】随着全球矿产资源的不断开发，露天采矿作业变得越来越重要。

然而，在当前的露天采矿过程中，机械装备存在的问题却成了限制采矿效率和质量的重要因素。

这不仅影响了采矿作业的效率，也增加了采矿作业的风险。

基于此，在深入分析露天采矿机械装备现状的基础上，针对露天采矿机械装备中存在的问题进行研究，并提出相应的改善措施，为后续深入研究提供参考。

关键词：露天采矿机械装备；问题；改善措施
中图分类号：TH69 文献标识码：B
DOI：10.13596/ki.44-1542/th.2024.03.078
针对这些问题，需要开展进一步的研究工作。

需要先对露天采矿机械装备的现状进行深入的调研和分析，了解其发展现状和存在的问题。

然后还需要针对露天采矿机械装备的数量和结构问题，提出相应的改善措施，包括增加大型装备机械的研发和生产，提高机具的品质和档次，完善配套设备。

2露天采矿机械装备存在的问题
2.1 设备老化和性能下降
在露天采矿机械装备中，设备老化和性能下降是一个极为重要的问题。

随着使用时间的延长和工作负荷的增加，机械设备不可避免地会出现各种问题，如磨损、裂纹、机件松动等[3]。

此外，随着技术的发展和市场的竞争，新一代设备的性能不断提高，使得老旧设备的性能显得更加落后。

设备老化和性能下降会给露天采矿工作带来一系列的负面影响。

首先，设备的稳定性和可靠性会下降，增加了设备故障和停机的风险，对正常生产造成了严重困扰。

其次，性能下降会导致采矿效率降低，生产成本增加，从而影响了企业的经济效益。

最后，设备老化还可能导致零部件的损坏，增加了维修和更换的成本。

2.2 安全隐患和事故频发
在露天采矿机械装备中，安全隐患和事故频发是一个严重的问题，对工人的安全和生命造成了重大威胁。

首由于设备老化和性能下降，一些关键部件可能存在磨损、疲劳等问题，导致设备在运行过程中出现故障的概率增加，从而增加了事故发生的可能性[4]。

此外，缺乏科学的操作规范和安全管理制度也是事故频发的原因之一。

许多工人缺乏必要的安全培训和技能，他们可能会在操作中犯错或忽视一些安全细节，从而引发事故[5]。

2.3 能耗过高和环境污染
在露天采矿机械装备中，能耗过高和环境污染被认为是亟待解决的问题之一。

随着采矿行业的不断发展和深入，机械装备的能耗问题逐渐凸显。

大规模的采矿作业需要大量的能源供应，如电力、燃料等，这不仅增加了成本，而且损耗较高[6]。

此外，机械设备在运转过程中往往存在效率不高的情况，导致能源的浪费。

此外，一些陈旧的设备技术落后，能耗更加显著，直接影响整个采矿行业的可持续发展。

3改善措施
3.1 技术更新和设备优化
在现代露天采矿机械装备领域，技术更新和设备优化是解决存在问题的重要途径。

首先，可以通过不断引入先进的技术和设备来提升采矿效率和质量。

现如今，矿山机械领域涌现出了许多创新的技术和设备，如自动化控制系统、智能化装备、无人驾驶技术等，这些新技术的引入将极大地提高采矿作业的效率和安全性。

其次，对现有设备进行优化和改进也是一个关键的措施。

通过对设备的结构、材料、传动系统等方面进行改进，可以进一步提高设备的稳定性和耐久性。

例如，在露天采矿挖掘机方面，优化其整体结构，提升其抗震能力和作业效率；在矿用运输车辆方面，采用轻量化材料、优化动力系统，减少能耗和排放，等等。

这些优化措施将有效提高机械装备的性能和使用寿命，从而降低维护成本和故障率。

比如可以改善刀头材质及刀体处理。

刀头材质属于碳化钨类硬质合金，分析刀头损坏情况，有断刀、磨损情况，综合考虑其使用强度、冲击抗震性和耐磨性，将露天采矿机刀头材质原来的YG8改成YG15。

由于断刀大多发生在轴肩处，所以分段调整刀体热处理硬度。

从刀头到刀体，按照硬度由高到低调整，以提高刀头耐磨性的时改善刀体断裂情况，刀体热处理分成段如图2所示。

最后，技术更新和设备优化还需要与成本效益和可行性相结合。

在进行技术更新和设备优化时，必须综合考虑经济效益、环境效益和社会效益。

只有在确保改进措施能够带来良好的回报的前提下，才能进行相应的投入和实施。

45（表面淬火硬度HRC50.5）74.7
（表面淬火硬度HRC525）20（表面淬火硬度HRC4L.5）
139.7
图2刀体热处理示意图（mm）
3.2 安全管理和事故预防
在露天采矿机械装备中，安全管理和事故预防是至关重要的方面。

随着现代科技的不断进步，可以采取一系列措施来提高安全性并预防事故的发生。

一方面，可以通过提升人员培训和意识教育来加强安全管理。

培训员工如何正确操作和维护机械设备，使用个人防护装备以及识别和应对潜在的安全风险是非常重要的。

此外，加强员工的安全意识教育，让他们明白事故的后果以及遵循安全操作规程的重要性。

另一方面，引入先进的监控和预警系统也是一项有效的措施。

通过实时监测机械
设备的运行状态和环境参数，可以及时发现异常情况，并采取相应的措施来避免事故的发生。

预警系统可以通过声音、光线或震动等方式向操作人员发送警报，提醒他们注意潜在的安全风险，并采取适当的措施来避免事故。

3.3 节能减排和环境保护
在露天采矿机械装备中，节能减排和环境保护是一项至关重要的改善措施。

随着环保意识的日益增强和法规的不断完善，对于矿山企业来说，实施节能减排和环境保护已成为建设可持续发展的必然选择。

通过技术创新和设备更新来实现节能减排。

针对现有的采矿机械装备，可以利用先进的技术来提高其能源利用效率。

例如，在爆破作业中，采用高效低排爆破技术可以减少破碎能耗和粉尘排放。

在运输过程中，可以选用更节能的传动系统和设备，以降低能源消耗。

引入智能控制技术和自动化系统可以实现对设备运行状态的实时监测和优化管理，进一步提高能源利用效率和减少排放。

4改善措施的效果与影响
4.1 设备性能提升与效率提高
在露天采矿机械装备中，设备的性能和效率是影响生产效益和经济效益的关键因素之一。

针对目前存在的问题，在实践中采取一系列的改善措施以提升设备性能和效率，取得了显著的成效。

在技术方面，采用先进的制造工艺和材料，可以改善设备的性能。

通过改进设计，增加设备的工作效率和生产能力，实现了机械装备在采矿过程中更加高效的运行。

例如，改进挖掘机的液压系统，提升其挖掘能力和作业效率；优化挖掘机的结构设计，减少能耗同时提高工作效率。

此外，引入现代化的智能控制系统，可以实现对设备的自动化和智能化控制，进一步提升设备的性能和效率。

通过集成传感器、控制器和执行器等关键组件，可以实现设备的实时监测、智能调节和故障诊断，提高设备的稳定性和生产效率。

例如，在露天采矿装备中使用智能控制系统，可以实现对矿石的自动化分类和分选，减少人工操作，提高效率和产品质量。

4.2 安全隐患减少与事故发生率降低
为了提高露天采矿机械装备的安全性能，减少事故发生率，需要从多个方面进行改善和措施的实施。

应该先加强对装备操作人员的培训和教育，确保其具备安全操作技能和意识。

培训内容可以包括设备操作规程、事故应急处置以及安全生产知识等，使操作人员能够熟练掌握操作技巧，并且在面对突发情况时能够迅速作出正确反应。

另外，还要加强对机械装备的定期检查和维护工作，确保设备在正常运行状态下工作。

定期检查可以发现设备中潜在的安全隐患，及时进行维修和更换，以免设备故障引发事故。

同时，对设备的关键部位，如制动系统、传动系统等，要加强维护和保养，确保其正常运行和安全可靠。

4.3 能耗降低与环境污染减少
在露天采矿机械装备中，能耗和环境污染一直是一个严重的问题。

为了降低能耗和减少环境污染，需要采取一系列有效的改善措施。

一方面，可以通过技术创新来提高设备的能源利用效率。

在设备的设计和制造过程中，应注重节能标准的应用，采用先进的节能技术和设备。

例如，引入高效节能的电机和传动系统，通过优化设计和运行参数来降低能源损耗。

此外，还可以采用先进的控制技术，如自动化控制系统和智能化运行管理系统，实现能源的精细化管理和优化，从而降低能耗。

另一方面，对于存在能耗较高的环节，应该积极探索替代能源的使用。

例如，可以考虑使用可再生能源替代传统的化石燃料。

太阳能、风能等可再生能源具有广阔的应用前景，通过利用这些新兴能源，可以显著降低能耗。

同时，还可以考虑采用清洁能源技术，如电动机械装备等，以减少能源的消耗和环境污染。

综上所述，露天采矿机械装备是矿产资源开发的重要保障，其性能和质量直接影响到采矿作业的效率和安全性。

当前，露天采矿机械装备存在一些问题和瓶颈，需要采取相应的改善策略。

未来，随着科技的不断进步和社会需求的变化，露天采矿机械装备将朝着高效化、安全化、环保化和智能化方向发展。

因此，需要加强对露天采矿机械装备的研究和开发力度，以满足社会的需求并保障采矿作业的安全和稳定。

参考文献
[1]王传伟.采矿机械设备维修保养问题及其优化措施分析[J].
世界有色金属，2023，（04）：50~52
[2]刘治光.露天采矿设备机械零件的损坏形式及修复措施分
析[J].中国设备工程，2023，（02）：145~147
[3]张继伟.采矿机械设备维修保养的问题及解决策略探析[J].
中小企业管理与科技，2021，（07）：110~111+174 [4]孙斌.煤矿智能采矿机械应用现状及发展展望[J].现代矿
业，2019，35（11）：198~200
[5]贾洪章.露天矿山机械设备发展趋势及其安全管理[J].世界
有色金属，2018，（15）：119+121
[6]陈华国.浅谈露天采矿机械设备实施维修质量保障体系的
重要性[J].内燃机与配件，2018，（15）：131~132
作者简介：姜福磊，男，1986年11月，汉族，山东枣庄人大专，助理工程师，研究方向:非煤矿山开采技术。

（收稿日期：2023-12-02）。