矿山挖掘机生产能力的影响因素及优化措施思考

公艳庆

随着大型采矿装备的不断研制成功和推广使用，采矿作业也不断朝着大参数、大采场、高阶段、连续作业的方向发展。在上世纪80年代以来的近30多年里，各种采矿设备的研制和推广不仅使得凿岩、铲装、运输等主要工序配备了功能齐全的挖掘设备，而且几乎所有的辅助作业也逐步实现了机械化。机械化作业效率高、机动性强、产能大的特点，为连续采矿技术的实现创造了条件；同时，机械化也必须通过连续化生产才能充分发挥其高效高产的优势。采矿界早在上世纪60年代就开始加大了采矿设备投入方面的研究，在连续硬岩切割采矿机研制、振动放矿技术与设备研究、带式运输机研制等方面取得了一些重要成果，并成功进行了工程化应用。要想真正实现矿产资源的高效高产，除了采场作业的连续生产之外，提升系统、外部运输系统和管理调度系统的优化配套也是必不可少的。目前多种采矿技术在国内外的发展从工艺技术、设备配套、控制技术等方面均日臻成熟，已经开始进入推广使用阶段。就整体结构角度分析，矿山挖掘机内部结构具有较强复杂性，这也直接导致其应用过程中容易受多方因素的影响，造成一系列的应用问题。长此以往，对矿产挖掘机的生产使用乃至整体矿产开采企业的发展，都会造成严重影响。这就要求各矿产企业对矿山挖掘机生产能力发挥不完全的问题进行深入探究与思考，充分发挥该设备在矿山矿产资源开采与企业生产中的积极作用，以提高矿产行业综合发展水平为根本目的，完成矿山挖掘机应用各类影响因素合理性优化，确保矿山挖掘机使用与矿产资源开采符合企业生产要求。

1 矿山挖掘机生产能力判断

矿山开采与挖掘工作具有较高的技术要求，其施工过程涉及到的知识面也更为广泛，但这也决定了它的生产运行容易受到各方面因素的影响，如不能及时针对实际生产问题进行影响因素分析，会给矿山开采与挖掘机使用带来严重阻碍，甚至会引发一系列安全事故。更何况，并非所有生产问题都能通过分析探究解决，部分影响因素只有通过全面测试才能获得准确答案，计算出矿山挖掘机的生产能力。我国矿产开采部门将矿山挖掘机的生产能力分为两大类，分别叫做技术生产能力与实际生产能力。

1.1 矿山挖掘机技术生产能力分析与计算

矿山挖掘机的技术生产能力是指在每小时中，挖掘机可从工作面中挖掘并放置到传输设备中矿岩实方体积，部分矿山开采施工中也会以重量为计量单位。

矿山挖掘机的技术生产能力受到工作循环时间、满斗方系数以及铲斗容积等因素的直接影响，但就我国矿山挖掘机应用情况分析，出现挖掘机工作循环时间严重误差的情况较为少见，再加上矿山岩石的特有性质，满斗系数变化情况也可忽略不计，由此可见，铲斗容积才是挖掘机技术生产能力的决定性因素。矿山挖掘机型号一般固定，确定挖掘机型号的同时也就固定了铲斗容积，这也就意味着挖掘机技术生产能力一经确认就不会再发生明显变化。

1.2 矿山挖掘机实际生产能力分析与计算

矿山挖掘机的实际生产能力充分考虑了计算时间单位的不同，所以按照有效生产能力将其划分为年、月、日、班等四个单位的实际生产能力。相较于矿山挖掘机技术生产能力，实际生产能力计算受到的影响因素较少，如矿山挖掘机的实际班生产能力就主要受到班工作时间利用系数的影响。这里需要提到的是，班工作时间系数指的是装车时间在班工作时间中占据的时间比例，相应的日工作时间系数就是指装车时间在日工作时间中的时间占比，月与年工作时间生产系数可同理推断。

需要注意的是，挖掘机班生产能力是结合技术、工艺、组织工作所消耗时间与停歇时间等多方因素后，根据采掘设备完成度或实际上可能的工作量确定的，既可以代表台班，也能用于指代台日、台月、台年生产能力。同样根据试验判断，工作时间与技术生产能力属于固定数值，决定挖掘机实际生产能力的因素主要为班工作时间的利用系数，要想提高矿山挖掘机的实际生产能力，还需从提高班工作时间的利用系数角度考虑。

2 矿山挖掘机生产能力影响条件分析

2.1 安全意识缺失对机械生产的影响

近年来，我国矿产资源开发领域取得优异成绩，但与部分发达国家相较，技术水平与安全管理方面还存在较大差异。尤其是现阶段我国部分矿产开采企业过于注重眼前利益，将生产效率的提升作为企业发展第一要义，以至于企业生产发展中出现安全意识薄弱问题，频频引发矿产资源开采安全事故。部分规模较小的矿产开采企业，受资金条件的限制，在矿山挖掘机采购方面进行成本控制，选择没有质量保障的挖掘设备，甚至直接购买大型矿产企业淘汰的矿山挖掘机，不仅大大降低矿产资源生产开发能力，也为企业发展埋下安全隐患。

2.2 设计施工严密性不足对机械生产的影响

科技发展前提下，矿山挖掘机在应用设计与实际操作层面取得了空前发展，并总结出一套较为完整的应用理论与方法。现阶段矿山挖掘机朝着规模化、复杂化方向发展，而传统矿产企业发展过程中收集的研究资料已无法为新型矿山挖掘机生产效率提升提供有效参考。我国与发达国家矿山挖掘机应用差距主要体现在两大方面，一是矿山挖掘机设计理念较为落后，实际观念也仅停留在理论层面，设计出的矿产开发设备与实际应用需求适配性较低。再来就是技术层面，我国矿产开采工作人员尚未掌握最新型的矿产开采技术，即使拥有高科技矿山挖掘机，也无法将其高效利用到企业生产发展中。

2.3 设备检测与故障排查技术落后对机械生产的影响

最后则是设备检测与故障排查技术的劣势，我国矿产开采企业普遍延续传统型人力设备检测与故障排查技术，但由于矿山挖掘机的发展与改进，人力检测技术不仅无法达到新型矿产挖掘机设备检测要求，还会为企业造成大量人力资源消耗。基于矿山挖掘机工作环境条件考虑，矿产开采企业还需积极引进新型设备检测与故障排查技术，但由于资金、观念等多方因素的限制，我国对新型技术的引进效率不高，也就导致矿山挖掘机生产能力优化效果受限。

3 矿山挖掘机生产能力优化措施研究

3.1 提高人员安全意识，建立生产安全体系

矿山开采施工本身具有一定的危险性，为避免机械应用不当造成严重安全隐患，矿产开采企业还应加大对施工人员安全意识培养力度，进一步完善矿山挖掘机安全管理体系，保障矿产施工生产安全。提高矿产企业人员安全意识，首先要从领导阶层入手，完成企业领导者安全意识的提升。如果将企业生产发展比作航船，那么领导阶层就是掌握前进方向的舵手，其安全意识以及采矿企业生产发展方向的决断，都直接对矿产企业生产发展产生影响。企业领导阶层安全意识的提升，能促进整体员工对矿山挖掘机生产安全性的重视，也为企业内部安全教育创设思想基础，是企业内部鼓励安全生产、提高生产效率的基础保障。领导阶层带动企业整体安全意识的上升是矿山挖掘机应用安全性优化的首要条件，完成这一工作后，企业管理人员还需着重提升员工的安全意识。与领导阶层的间接管理不同，施工人员是矿山挖掘机的直接操控者，其安全意识水平与矿产开采过程安全事故发生概率有着十分紧密的联系。是以，矿产开采企业内部可定时举行矿山挖掘机操作安全教育活动，对企业员工进行安全知识培训，促使其将安全生产作为日常工作的第一要义。

受科学技术进步的影响，矿产开采施工所应用的矿山挖掘机应用效果呈现高速化发展，其内部结构也逐渐趋于复杂，相应的，大规模与高质量成为新时期背景下矿山挖掘机的主要特点。考虑到矿山挖掘机应用安全受多方因素影响，采取传统单一的理论与方法并不能为矿山挖掘机的安全使用提供坚实保障。为满足现代化生产要求，矿产企业管理人员还需充分结合矿产企业发展现状，在原有安全设计理论与安全设计方法基础上进行创新与完善，必要时还可积极借鉴国外矿产开采先进管理经验，基于我国实际应用需求进行调整，建立与矿产企业生产发展适配性较高，且具有较高生产安全保障效果的矿山机械安全生产体系，保障矿产资源开采工作安全进行，完成矿山机械安全生产水平的优化。

3.2 合理布设工作层面，保障开采施工效果

完成施工前准备与施工流程设计等准备活动后，矿山企业工作人员还应以现阶段矿山挖掘机应用模式为依据，矿山开采实际施工情况进行施工布置，确保各资源开采工作面设置的合理性。不仅如此，工作面设计阶段，对施工人员作业方式也有明确要求，相关操作人员还需采取上装车作业方式进行矿山挖掘机的操作施工，保障其施工效率。在此操作模式下，外界条件对矿山挖掘机应用生产的影响状况能得到有效控制与缓解，避免矿山挖掘机受影响严重导致生产停滞或生产效率受损现象。矿山开采过程中，矿山挖掘机有时也会出现回转角度过大的现象，从而影响矿山挖掘机应用效率，影响企业生产发展。上装车作业模式还能有效避免回转角度过大问题的发生，降低开采施工所受影响，确保矿山挖掘机在矿产企业开采生产中应用效率。不同型号的矿山挖掘具有不同的应用效果，其生产能力与运行效率也存在较为明显的差异，矿产开采工作人员还应结合不同生产机械的特点，对开采工作面布置施工问题进行分析，通过调整机械型号或其他解决措施的方式，完成矿产资源开采效率优化，确保矿山开采施工中机械正常生产不受影响，也能通过相关调整与完善，从根本上解决矿山挖掘机发展历史中常见的质量问题。

满斗率是衡量矿山挖掘机应用效果的常用标准，各矿山开采企业还应适当调整矿山挖掘机的挖掘深度，以提高挖掘满斗率，加强矿产开采机械应用效果。但需要注意的是，在完成矿产开采效率提升的同时，企业工程单位还需考虑到整体对矿山乃至周边环境生态稳定性的影响，实现生产与生态的协调发展。挖掘机移动幅度越大，生产挖掘事故出现概率也就越大，而矿山挖掘机挖掘深度的调整能将挖掘机移动幅度维持在可控范围内，保障矿山挖掘机生产应用稳定性不受损害，从基础角度降低生产问题出现概率。经济社会的发展在矿产资源方面有了更高的应用需求，各矿产开采企业还应结合自身生产所在矿山的资源分布情况，采取合理化的资源开采模式，实现矿产资源开发与矿山挖掘机生产协调发展，避免相关冲突问题对最终生产效果造成不利影响，也能在一定程度上完成矿山挖掘机在矿产开采企业生产发展中的应用扩展，进一步完成矿山挖掘机生产应用优化。

考虑到不同矿山矿产资源差异，以及不同矿山挖掘机的应用效果，矿产资源开采，生产中常会出现挖掘使用机器与实际矿产开采需求不符的现象 ，这时开采人员还需从设备与矿产双方角度出发，尽可能通过技术优势使矿山开采机在矿山开采中具有实际应用效果，避免重新购置矿山挖掘机造成的额外成本消耗。

3.3 解决设备应用难题，完善故障检测系统

国民经济的发展离不开矿产开采业的支持，作为国民经济活力源泉之一，各矿产企业还需意识到自身矿山挖掘机设备应用过程中存在的弊端，并做出相应解决措施。基于矿产开采工作的重要性，我国也为矿产开采生产制定了一系列安全生产标准与要求，其中对矿山挖掘机应用安全也做出了明确指示，矿产开采企业还应积极响应国家号召，按照相关规范进行机械应用，保障矿山开采施工活动的正常进行。国家对于采矿企业的帮助与扶持主要体现在资金与技术两大方面，但二者之间又存在紧密的联系。国家通过加大资金投入力度，鼓励矿产企业进行技术引进与创新，从而解决传统型矿山挖掘机技术应用中存在的弊端。接着是对矿山机械应用流程的监察管理，一旦管理过程中发现矿山挖掘机符合报废标准，还需及时更换，并报销处理，杜绝简单修理、重新投入使用的现象。部分矿产企业贪图眼前利益，将达到报废标准的矿山挖掘机转卖给小型民营矿产开采企业，以至于超期服役引发安全问题，对工程人员造成生命安全威胁。除此之外，矿产开采企业还要加大对矿山挖掘机设备管理维护的资金投入，完成维护等方面的优化，保障矿山挖掘机应用质量，提升矿产资源开采工作的可靠性。

矿山开采井下施工难度较高，其生产施工环境也较差，恶劣的施工环境导致矿山挖掘机故障概率明显上升。我国传统矿产开采矿山挖掘机故障检测通常采用人工检查的方式，不仅造成大量时间与人力资源的消耗，检查工作及时性与可靠性也存在一定程度的缺失。这就需要矿产开采企业积极引进新时期背景下的新型检测技术，通过在线检测模式提高矿山机械应用效果检测水平，为矿产挖掘机应用问题的解决创造条件。在新型检测技术的支持下，矿产开采工作人员可及时、全面地对矿山挖掘机各部件在实际开采施工中的应用情况进行调查分析，判断其部件参数与运行效果之间的联系。这样的故障检测系统相较于人工检测方式更具准确性与高效性，系统支持下，矿产开采工作人员能对施工故障区域进行准确定位，降低故障排查过程的时间消耗，也能有效避免故障处理延误造成的经济损失甚至人员伤亡情况。现阶段，我国可使用的矿山挖掘机应用效果检测与故障排查诊断技术逐渐趋于完善，可供矿产企业开采施工参考的施工方式也日渐丰富，各矿产开采企业还应提高对矿山挖掘机选购流程的管理力度，选取设计过程中应用了最新型设计理念的机器型号，确保矿山机械应用效果符合实际开采施工需求，故障诊断判定效率也能保障矿产开采施工的正常应用。

3.4 积累挖掘工作经验，优化开采施工工艺

我国矿山开采领域发展拥有较为悠久的历史，不断更新与完善过程中也为矿产开采企业积累了大量的工作经验，各企业还应结合以往矿山挖掘开采经验，对矿产开采工作做进一步的了解与认识。直白来说，矿产挖掘工作其实是基于挖掘机工艺研发出的新型挖掘技术，多次改进与完善后，矿产挖掘技术与我国矿产资源开采施工实际需求有了较高的适配性，进一步提高了矿产企业生产发展水平。

传统型矿山挖掘开采将矿山挖掘机与工艺车辆设计在同一水平工作面进行施工，这在一定程度上阻碍了矿山挖掘机生产效率的提升。在不断演化过程中，设计人员将矿山挖掘机进行改装，使其不再与工艺车同水平工作面，且工艺车辆应用水平要略低于矿山挖掘机，这一改装实现了矿产开采挖掘速度与回转速度的提升，进一步提高了矿山挖掘机生产效果，是矿产开采施工生产效率提升的重大举措。

4 结语

结合全文可知，矿山挖掘机应用过程中常会受到多方因素的影响，导致生产能力的降低，也为矿产企业发展形成阻碍。各矿产开采企业还需充分意识到提高矿山挖掘机应用效率的重要性，深入分析其发展受限原因，制定针对性解决方案，妥善处理相关问题，保障矿山挖掘机高效运行，为矿产开采领域的发展奠定良好基础。