【正文】 卸載方式：前卸、后卸、側(cè)卸。引導(dǎo)方式：輪胎、領(lǐng)帶。 傳動(dòng)方式：機(jī)械、電、液壓。操作系統(tǒng)：鋼繩、滑輪、液壓。 前裝機(jī)（ frontend loader） 是一種自鏟自運(yùn)設(shè)備，行走速度快，機(jī)動(dòng)靈活，爬坡能力大（ 20 度左右）作業(yè)效率不受臺(tái)階低的影響，因此，近年來前裝機(jī)在露天礦作業(yè)中占愈來愈大的比重。 目前常用于①裝車②直接裝運(yùn)③高臺(tái)階排土場倒運(yùn)④輔助作業(yè)⑤與挖掘機(jī)配合⑥掘溝 國內(nèi)用柳州工程機(jī)械廠出的 Z450 和 Z4－ 4（ 米 179。)在廣西水泥廠石內(nèi)蒙古科技大學(xué)教案 8 灰石礦和福建潘洛礦用。并引進(jìn)了日本川崎產(chǎn)品的 KLD－ 100(5 米 179。)在南芬和海南做輔助設(shè)計(jì)用。 二、機(jī)械鏟的工作參數(shù)及作業(yè)方式 工作參數(shù) 挖掘半徑（ Rw） :最大（ Rwm），站立水平（ Rwz） 挖掘高度（ Hw）：最大（ Hwm） 卸載半徑（ Rx） 卸載高度（ Hx） 下挖深度（ Kw） 作業(yè)方式：側(cè)面平裝車，側(cè)面上裝車，端工作面層盡頭平裝車，搗堆作業(yè)。 三、電鏟采裝工作面要素 工作面高度（ height of bench） 受各方面因素限制：如電鏟工作參數(shù)、礦巖性質(zhì)和埋藏條件、穿爆工作要求、礦床開采強(qiáng)度以及運(yùn)輸條件。 1) 電鏟工作參數(shù)的影響 平裝車 挖掘不需爆破的巖土 h≤ Hwm a)從安全出發(fā) 堅(jiān)硬巖石爆堆高 度： h≤（ ?? ） Hwm 從效率出發(fā)： h≥ 2/3Ht b)上裝車 h≤ Hxmhcex h≤ (RxmRwzC)tgα 2）其它因素 a)礦巖埋藏條件：保證穩(wěn)定和臺(tái)階礦巖性質(zhì)一致 b)開采強(qiáng)度： h 大降低水平推進(jìn)速度和延深速度 c)運(yùn)輸條件： h 大可減少臺(tái)階總數(shù)，簡化開拓運(yùn)輸系統(tǒng) d)礦巖損失貧化： h 小有利于減少礦巖混雜面積 2 、采掘帶寬度（ width of excavation zone） 實(shí)體采掘帶寬度：需爆破的堅(jiān)硬巖石取決于爆破參數(shù)，底盤抵抗線和排距。不需爆破直接挖掘的松巖與電鏟采掘帶寬度 相同。 電鏟采掘帶寬度： 過窄：電鏟移動(dòng)頻繁，減少作業(yè)時(shí)間，生產(chǎn)能力降低，增加履帶磨損，鐵運(yùn)增加移道次數(shù) 過寬：挖掘條件惡化，采掘帶邊緣滿斗程度低，殘留礦巖多，清理工作量大。 通常： bc≈ (1～ )Rwz 對于鐵路運(yùn)輸還應(yīng)滿足下列條件： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)教案 9 bc≤R xm+RwzC 采區(qū)長度（ length of working section） 較短的采區(qū)使每一臺(tái)階可設(shè)置較多的電鏟工作面，但不能過短，應(yīng)根據(jù)電鏟和采裝的配合，礦巖分布及礦石品級變化，臺(tái)階的計(jì)劃開采以及運(yùn)輸方式等條件確定。 ① 保證足夠的采裝爆破量 Lmin=N(5～ 10)Q/q q— 單位工作線長爆破量 N— 作業(yè)分區(qū)數(shù)，一般 N=3 ② 滿足不同運(yùn)輸方式的要求 鐵路運(yùn)輸 Lmin≦（ 2～ 3）列車長（ 400 米左右） 汽車運(yùn)輸 Lmin≦ 150～ 200 米 工作平盤寬度（ width of working bank） 應(yīng)按采掘、運(yùn)輸及動(dòng)力管線等設(shè)備的安置和通行等條件加以確定。 Bmin=b+c+d+e+f+g c— 鐵路中心至爆堆坡底線距 d— 汽車道寬或鐵路中心間距 e— 至動(dòng)力線桿距 f— 動(dòng)力線桿至臺(tái)階穩(wěn)定邊界線 3～ 4 米 g— 安全寬。 四、單斗挖掘機(jī)生產(chǎn)能力 挖掘機(jī)生 產(chǎn)能力是一項(xiàng)很重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，全礦挖掘機(jī)總生產(chǎn)能力也就是礦山采剝總量，所以充分發(fā)揮挖掘機(jī)的能力，對保證完成或超額完成礦山計(jì)劃的采剝量有著直接的關(guān)系。 研究挖掘機(jī)生產(chǎn)能力的目的：①組織礦山生產(chǎn)時(shí)，能充分挖掘生產(chǎn)潛力，保證穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)②制定采剝計(jì)劃或礦山設(shè)計(jì)時(shí)，能確定出符合實(shí)際情競的指標(biāo)。 1. 挖掘機(jī)生產(chǎn)能力的確定 方法：①對比法：根據(jù)實(shí)際統(tǒng)計(jì)進(jìn)行！對比，以便挖掘潛力改進(jìn)生產(chǎn)或設(shè)計(jì)礦山時(shí)，對比其他類似條件的礦山指標(biāo)確定。②分析計(jì)算法： 小時(shí)技術(shù)生產(chǎn)能力： QJ=3600EKw/twc ， Kw=Km/Ks( Km=VS/E KS=VS/VC KW=(VS/E)/(VS/VC)=VC/E ) 所以實(shí)際測量： KW可用 KW=V/NE 計(jì)算 實(shí)際班生產(chǎn)能力： QB=QJTη Q N=QBM W (米 3/班 ) η — 班工作時(shí)間利用系數(shù)，即裝車時(shí)間點(diǎn)班工作時(shí)間的比例，推土機(jī)平整場地，等車，設(shè)備故障，交接班，鐵路運(yùn)輸?shù)囊频赖取? 內(nèi)蒙古科技大學(xué)教案 10 1)縮短挖掘機(jī)工作循環(huán)時(shí)間，提高滿斗程度。 一般挖掘占 20～ 30%兩次回轉(zhuǎn)占 60～ 70%，卸載占 10～ 20% ① 提高操作技能 ，使每一操作迅速而準(zhǔn)確。 ② 加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，保證機(jī)器各部性能良好，使之運(yùn)轉(zhuǎn)快速而穩(wěn)定。 ③ 采用合理的采裝方式和工作面尺寸，使挖掘機(jī)和車輛的位置適當(dāng)，保證小角度裝車。 ④ 充分利用等車時(shí)間，做好裝車前的準(zhǔn)備工作，包括松動(dòng)、搗置和清理工作面的礦巖，挑選不合格大塊等。 2）改善爆破質(zhì)量，保證穿爆儲(chǔ)備量。 3）及時(shí)供應(yīng)空車，提高挖掘機(jī)工時(shí)利用。 η=η 1η 2 η 1— 空車供應(yīng)率，即因等車而引起的挖掘機(jī)的工時(shí)利用。 η 2— 除供車條件外，由于其他因素的影響而引起的工時(shí)利用。 η 1=tz/tz+tr+to tz— 裝車時(shí)間 tr — 入換時(shí)間 to— 欠車時(shí)間 對于鐵路運(yùn)輸： tr與工作平盤配線線方式有關(guān)。 盡頭式配線 :tr1=2 60((Lo+)/v)+L? 或 tr2=2 60((Lo+)/v)+L? 減少欠車時(shí)間主要有合理的車鏟比，關(guān)于此分析在下章評述。 4）加強(qiáng)設(shè)備維修，保證有較高的出勤率。 第三節(jié) 運(yùn)輸工作 （ hauling operation） 露天礦常用運(yùn)輸方式： 1） 自卸汽車運(yùn)輸（ truck haulage） 2） 鐵路運(yùn)輸（ railroad haulage） 3） 膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸（ belt conveyor） 4） 斜坡箕斗提升（ inclined skip hoist） 5） 聯(lián)合運(yùn)輸（ bined haulage） 第四節(jié) 排土工作 （ spoil (waste) disposal） 露天開采的一個(gè)重要特點(diǎn)就是要?jiǎng)冸x覆蓋在礦床上部及其周圍的表土和巖石，并將其運(yùn)至專設(shè)的場地排棄，用一定方式進(jìn)行堆放巖土的作業(yè)稱為排土工作。接受排棄巖土的場地稱作排土場（或廢石場） spoil (waste) bank 根據(jù)露天礦采用的運(yùn)輸方式和排土機(jī)械不同，排土方法可分為： 排土犁（ spreader plough） 鐵路 運(yùn)輸 電鏟 (shovel) 前裝機(jī) (frontend loader) 汽車推土機(jī)排土（ truckbulldozer） 內(nèi)蒙古科技大學(xué)教案 11 膠帶排土機(jī)（ belt spreader） 一、 排土犁排土工藝 排土工序 列車翻卸巖土伐、排土犁推土、修整平臺(tái)和線路移設(shè)。 ① 翻卸：開始用前進(jìn)式，全長翻卸一次巖土后，改用后退式。 ② 推土：翻土填滿初期容積后，由排土犁排土，排土線每移設(shè)一次通常需要推土 8 次左右，而每推一次土的走行次數(shù) 2～ 6 次。 ③ 平整：要求新坡頂線超高 100～ 200 毫米 ④ 移道：用搖道機(jī)（移道機(jī)）設(shè)步距 a=db 一般小于 3 米 d— 排土犁翅板最大懸距 b— 線路移設(shè)后線路中心至排土臺(tái)階。坡頂線距 ～ 米。移道機(jī)是一種二軸平板車，車上裝有齒條提升機(jī)構(gòu)和發(fā)動(dòng)機(jī)，車下有卡子。在提升齒條下有一個(gè)在移道時(shí)起支撐作用的鐵鞋，車身后架有一小齒輪。 一次提升移道距離 ～ 米 生產(chǎn)能力 A=60Lu/t（米 2/小時(shí)，一般是 60～ 210 米 2/小時(shí)） L— 兩工作點(diǎn)間距離 10～ 15 米 u— 動(dòng)作一次線路橫向移動(dòng)寬度 ～ 米 t— 動(dòng)作一次所需的時(shí)間 2～ 5 分鐘 排土線的受土能力及條數(shù)計(jì)算 QY=(Mnq)/K S 米 3/班（實(shí)方） M— 每班發(fā)往排土線的列車數(shù) n— 列車中自翻車數(shù) q— 自翻車平均裝載容積（松方） KS— 巖石松散系數(shù) M=60T η S/【 ?(2L0+L)/V?+ntx+i】 T— 班工作時(shí)間 η S — 排土線班時(shí)間利用系數(shù) η S=～ L0— 入模站至排土線的距離（入模距離），米 L— 排土線長 V— 平均運(yùn)速 公里 /小時(shí) tx— 卸車時(shí)間，分 i— 入模聯(lián)絡(luò)時(shí)間，分 需要的排土線數(shù)： NS=f w Kx/Qy W— 要求排土場平均每班排棄的巖石量 米 3/班 f— 排土量不均衡系數(shù) ～ Kx— 排土線在籍系數(shù)（考慮平道、移道、故障等線路封閉） ～ 評價(jià) 優(yōu)點(diǎn)： 1）工藝簡單、投資少、成本低 2）排土作業(yè)與運(yùn)輸之間沒有連續(xù)性的作業(yè)聯(lián)系互相制約性小 3）排土線比較長，翻卸土巖速度快。 缺點(diǎn)： 1）線路移設(shè)步距小，移設(shè)頻 繁，工作量大。 2）線路質(zhì)量差，容易發(fā)生車輛掉道事故。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)教案 12 3）排土臺(tái)階的穩(wěn)定性差，高底受限制，排土線利用率低。 因此對于堅(jiān)硬巖石，有足夠場地時(shí)可用此法。 二、電鏟排土工藝 為了加大線路的移設(shè)步距，提高排土線的利用率，采用電鏟排土。 電鏟排土工作情況如 p104，圖 43 所示，排土段分成上、下兩個(gè)分臺(tái)階。電鏟站在下部分臺(tái)階的平盤上。車輛們于上部分臺(tái)階的線路上。將土翻入受土坑，由電鏟挖掘并堆壘。在堆壘過程中，電鏟沿排土工作線移動(dòng)。 1. 排土工序 列車翻卸土巖、挖掘機(jī)堆壘，移設(shè)鐵路。 1） 列車翻卸土 巖：逐輛對位，將土巖翻卸到受土坑內(nèi)。 翻卸方式： 前進(jìn)式：列車經(jīng)過的排土線較短，線路維護(hù)工作量小，路基踏實(shí)，質(zhì)量較好，但線路移設(shè)不能與電鏟同時(shí)作業(yè)。 后退式：與上述相反。 2） 堆疊方法：分層堆疊、一次堆疊、分區(qū)堆疊 3） 移道：吊車 移道步距（即排土帶寬度） A=+RXM A=｛√ R2wm－（ ） 2｝ +Rxm 排土臺(tái)階要素 1）排土臺(tái)階高度（經(jīng)下沉后的高度） 根據(jù)巖土性質(zhì)一般為 15～ 50 米 上分臺(tái)階的高度取決于電鏟的最大卸土高度 HXM考慮到其沉降因素，需使上分臺(tái)階的頂 面標(biāo)高比所規(guī)定的排土場頂面標(biāo)高要高，因此上分臺(tái)階高度應(yīng)為： h1≤ HXM△ h △ h= H’ H=KX HH=(KX1)H KX=H’ /H=1+(H’ H)/H H’ — 下沉前的排土臺(tái)階高度 H — 下沉后的排土臺(tái)階高度 KX — 下沉系數(shù) 2）受土坑尺寸 長度：要求大于一輛車長度 Lf 高度 ： hf=h1+△h+h r hr— 電鏟下挖沉度（ 1— 米） 寬度： b=RWzRwZzmin 電鏟排土線排土能力 排土線受土能力與排土犁排土相 同。 電鏟的實(shí)際排土能力還受重車供應(yīng)情況限制： Qp=Qj*T*Y1’ *Y2’ 內(nèi)蒙古科技大學(xué)教案 13 Qj??電鏟小時(shí)技術(shù)生產(chǎn)能力。 Y2’ ??排土電鏟除供車條件外的班時(shí)間和用系數(shù)。 Y1’ ??重車供應(yīng)率。 Y1’ ＝ Tp/ntx+tr’ +t0’ Qx1=(3600Ekm/tks)tη Qx2=Mnq/ks Tp??排一列車巖土所需時(shí)間 Tp＝ (n*Ve*Ke/E*Km) *(t/60) Ve??翻斗車容積 Km??翻斗車數(shù) Ke??翻斗車裝滿系數(shù) n??一列車牽引車輛數(shù) tx ??一輛車卸載時(shí)間 tr’ ??人換時(shí)間 tr ＝ (2L0+L)/v＋ η t0， ??欠車時(shí)間 η ??聯(lián)絡(luò)時(shí)間 電鏟排土的優(yōu)點(diǎn)為，效率高、移道工作量少，巖土堆置高度大，但設(shè)備投資大。 三、前裝機(jī)排土 使鐵路運(yùn)輸能實(shí)現(xiàn)高臺(tái)階作業(yè)，減少線路移設(shè)，提高排土效率。 作業(yè)方式：在排土段高上設(shè)立轉(zhuǎn)排平臺(tái)，由前裝機(jī)向外轉(zhuǎn)排。 排土場要素 作業(yè)線長：至少有一晝夜轉(zhuǎn)排量，并不短于一列車長（ 150 米） 轉(zhuǎn)排高度：據(jù)巖石公散程度，發(fā)揮設(shè)備效率和作業(yè)安全，不能太高，不大于前裝機(jī)舉升高，又不能太低，影響貯備量。 米 3 前裝機(jī) 一般 3— 6 米 5 米 3 前裝機(jī) 一般 4— 8 米 最小平臺(tái)寬度：一般為 20～ 25 米 海南鐵礦第六排土場以 KLD—