矿山设备运行成本分析与控制实验研究

鞠天智 JU Tian-zhi

（中铁十九局集团矿业投资有限公司，北京 100161）

0 引言

砂石骨料作为建筑材料的重要组成部分，在基础设施建设领域具有广泛的应用。随着砂石骨料需求的不断增加，矿山采矿设备的运行成本成为企业关注的重点。为了降低设备运行成本，提高企业的经济效益，本文对砂石骨料矿山采矿设备的运行成本进行了实验研究。通过收集和分析设备能耗、维护费用和人工成本等数据，本文找出了降低设备运行成本的途径，并评估了实施控制策略后的效果。

1 砂石骨料矿山采矿设备介绍

1.1 旋回破碎机

旋回破碎机是一种大型破碎设备，主要用于将大块矿石或岩石破碎成小块。它是砂石骨料矿山中不可或缺的关键设备之一。旋回破碎机的工作原理是利用旋转的破碎锤头对矿石或岩石进行冲击和挤压，使其破碎成所需粒度的物料。破碎锤头的高速旋转和冲击力可以有效地将大块矿石或岩石破碎成小块，以满足后续加工和处理的要求。旋回破碎机具有许多优点，如破碎能力强、生产效率高、能耗低等。它能够处理各种硬度的矿石和岩石，具有较高的破碎效率和出料粒度控制精度。此外，旋回破碎机还具有结构简单、维护方便、使用寿命长等优点，因此在砂石骨料矿山中得到了广泛应用。在砂石骨料矿山中，旋回破碎机通常与其他破碎设备配合使用，如颚式破碎机、圆锥破碎机等，形成完整的破碎生产线。通过合理的设备配置和工艺流程设计，可以实现高效、低耗的破碎作业，提高整个生产线的生产效率和经济效益。

1.2 凿岩机

凿岩机是一种专门用于岩石开采的钻孔设备，主要用于在岩石上钻孔，以便进行爆破或其他作业。在砂石骨料矿山中，凿岩机是不可或缺的关键设备之一。凿岩机通常由钻头、钻杆、钻机等组成。钻头是凿岩机的核心部件，具有锋利的切削刃和坚固的柄部，能够快速、准确地钻入岩石。钻杆则是连接钻头和钻机的部分，起到传递动力和稳定钻头的作用。钻机则是控制整个凿岩机工作的设备，可以根据不同的岩石类型和钻孔深度选择不同的型号和规格。凿岩机具有许多优点，如钻孔速度快、精度高、效率高等。在砂石骨料矿山中，凿岩机通常与爆破作业配合使用，通过钻孔爆破的方式将岩石破碎成小块。此外，凿岩机还可以用于其他需要钻孔的作业，如地质勘探、井下开采等。在使用凿岩机时，需要注意安全操作和保养维护。操作人员需要经过专业培训，熟悉凿岩机的结构和性能，掌握正确的操作方法。同时，定期对凿岩机进行保养维护，保证其正常运行和使用寿命。

1.3 风炮

风炮是一种利用压缩空气进行爆破的设备，主要用于将大块岩石或矿石破碎成小块。在砂石骨料矿山中，风炮是常用的爆破设备之一，对于提高生产效率和降低成本具有重要意义。风炮的工作原理是利用压缩空气存储在气罐中，然后通过管道输送到风炮的冲击锤头。当压缩空气被释放时，冲击锤头以高速冲击岩石或矿石，使其破碎成所需粒度的物料。这种爆破方式具有效率高、安全性好等优点。风炮的优点包括爆破能力强、效率高、安全性好等。它能够快速、有效地破碎大块岩石或矿石，提高生产效率。同时，风炮采用压缩空气作为动力源，具有安全性好、无污染等优点，符合环保要求。在砂石骨料矿山中，风炮通常与其他破碎设备配合使用，如旋回破碎机、颚式破碎机等，形成完整的破碎生产线。通过合理的设备配置和工艺流程设计，可以实现高效、低耗的破碎作业，提高整个生产线的生产效率和经济效益。

1.4 筛分机

筛分机是一种用于将破碎后的物料进行筛选和分类的设备，主要用于将不同粒度的物料进行分离和分类。在砂石骨料生产中，筛分机是不可或缺的关键设备之一。筛分机通常由筛网、驱动装置、振动器等组成。筛网是筛分机的核心部件，具有不同规格和材质的孔径，可以满足不同粒度物料的筛选需求。驱动装置和振动器则是控制筛分机工作的设备，通过驱动装置带动振动器振动，使物料在筛网上产生运动和振动，从而实现物料的筛选和分类。筛分机具有许多优点，如筛选效率高、精度高、易于操作等。在砂石骨料生产中，通过合理的设备配置和工艺流程设计，可以实现高效、低耗的筛选作业，提高整个生产线的生产效率和经济效益。同时，筛分机还可以根据不同的物料特性和生产需求选择不同的型号和规格，满足不同生产场景的需求。

2 实验设计

2.1 实验目的

本实验旨在研究矿山设备的运行成本，分析其影响因素，并探讨降低运行成本的策略。通过实验，了解设备运行过程中的能源消耗、维护费用、人工成本等关键因素，为矿山企业提供降低成本的优化建议。

2.2 实验原理

通过实地考察，直接观察矿山挖掘机设备的运行状况、维护情况以及能源消耗情况。在实地考察的基础上，通过收集设备采购、运营、维护等环节的成本数据，包括设备采购价格、运营过程中的燃料消耗、维护费用等，来更全面地了解设备的成本构成。通过对收集到的成本数据进行整理和分析，找出设备成本的主要构成部分，主要由设备能耗、维护费用、人工成本等构成。通过分析这些成本构成，找出降低成本的途径。例如，优化设备运行参数、提高设备维护效率、降低人工成本等。

2.3 实验过程

①实地考察：选择具有代表性的矿山挖掘机设备，进行实地考察，了解设备的运行状况、维护情况及能源消耗情况。

②收集数据：收集矿山设备运行过程中的能耗数据、维护费用数据、人工成本数据等。

③数据分析：对收集到的数据进行整理和分析，找出成本构成及影响因素。

④制定控制策略：根据数据分析结果，制定针对性的成本控制策略。将制定的控制策略应用于实际生产中，观察效果。

除了同伴评估和同伴互评，同伴反馈还被称为同伴评判、同伴评价、同伴反应和同伴修订等。 每个术语意味着反馈的特定角度，可以被看作是给定反馈的连续体和不同焦点。 例如，同伴反应可能出现在反馈过程的早期，聚焦于内容(文本组织、论据呈现)； 同伴编辑则出现于稿件的最后阶段，侧重于形式(语法、词汇、标点符号)。[3] 但是，也有学者认为同伴反馈与同伴互评和同伴反应相似，都是指学生接受的同伴对他们写作的反馈。[14]

⑤评估效果：对实施控制策略后的效果进行评估，分析是否达到预期目标。

2.4 实验结果分析

对砂石骨料矿山采矿设备的运行成本进行详细分析，结合实验数据，绘制表1。表1 中展示了不同设备的能耗、维护费用和人工成本。

表1 不同设备的运行成本

从表1 中可以看出，旋回破碎机的总成本最高，达到了14000 元/月，其中能耗和维护费用较高。凿岩机的总成本为10000 元/月，风炮的总成本为7000 元/月，筛分机的总成本为12000 元/月。这些数据表明，在设备的运行过程中，能耗、维护费用和人工成本是主要的成本构成部分。因此，在制定成本控制策略时，需要重点考虑这些方面。其次不同设备的运行成本存在差异。在制定成本控制策略时，需要根据设备的类型和特点进行有针对性的分析和控制。另外通过优化设备的运行参数、提高维护效率和降低人工成本等措施，可以有效降低设备的运行成本并提高企业的经济效益。

3 成本控制策略

在制定矿山挖掘机设备的成本控制策略时，需要遵循几个核心原则，以确保策略的有效性和实用性。首先，需要制定明确、具体的成本控制目标，确保每个参与者都能清晰理解并致力于实现这些目标。其次，成本效益原则要求确保所采取的措施能够带来经济效益。最后，定期评估和调整成本控制策略，可以确保成本控制措施始终保持有效，并随着时间和环境的变化而不断完善。

成本控制策略的主要目标是降低矿山挖掘机设备的运营成本，提高设备的运行效率，以及实现可持续发展，提高企业的经济效益和市场竞争力。这些目标相互关联、相互促进，共同构成了成本控制策略的核心。通过降低运营成本，可以提高企业的盈利能力；通过提高设备运行效率，可以减少资源浪费，进一步提高经济效益；而实现可持续发展则有助于提升企业的社会形象和市场竞争力，为企业的长期发展奠定坚实基础。为了实现这些目标，需要采取一系列具体的措施。

3.1 运行数据的实时监测和分析

首先，通过收集和分析设备运行数据，可以更准确地了解设备的性能和运行状态，包括设备的运行效率、能耗、故障率等关键指标。这些数据可以为决策者提供更准确的信息，帮助他们更好地了解设备的实际情况，从而做出更科学、更合理的决策。其次，通过对设备运行数据的实时监测和分析，可以及时发现设备运行中的问题和潜在风险，从而及时采取措施进行改进和优化。这不仅可以避免设备故障和事故的发生，提高设备的运行效率和经济效益，同时也节约设备维修和更换的费用。

3.2 加强对设备的维护和保养

首先，通过定期对设备进行检查、清洗、润滑等保养措施，可以及时发现和解决设备存在的问题和隐患。设备在运行过程中，由于各种原因会出现磨损、老化、故障等问题。如果这些问题得不到及时解决，就会影响设备的正常运行，甚至导致设备损坏或事故的发生。而通过定期的维护保养，可以及时发现这些问题，并及时采取措施进行修复和解决，从而避免设备故障和事故的发生。其次，维护保养可以提高设备的运行效率和稳定性。设备在运行过程中，如果缺乏适当的维护保养，会导致设备的性能下降、效率降低等问题。而通过定期的维护保养，可以确保设备的各项性能指标达到最佳状态，从而提高设备的运行效率和稳定性。最后，维护保养还可以减少能源消耗和环境污染。砂石骨料矿山采矿设备在运行过程中，会产生大量的能源消耗和环境污染。而通过定期的维护保养，可以确保设备的各项性能指标达到最佳状态，从而减少能源消耗和环境污染。

3.3 优化设备的运行参数

矿山设备运行成本研究在砂石骨料矿山企业管理中具有举足轻重的地位。这项研究不仅直接关系到企业的经济效益，还对企业的发展战略和长期竞争力产生深远影响。因此，为降低设备的运行成本，还可以采取优化设备的运行参数，降低能耗的方式。例如，对旋回破碎机的破碎锤头进行调整，以减少能耗并提高破碎效率。

3.4 提高操作人员的工作效率，降低人工成本

提高操作人员的工作效率，降低人工成本的方式主要有：①优化人力资源成本，评估每一个岗位的工作职责，合理配置资源。②推进标准化的人力资源流程管理，用制度规范化对企业人员进行精准管理。③通过员工培训，提升员工个人岗位技能，从而提升员工的工作效率。④节约管理成本，应用专业的人力资源管理系统，提升HR 工作效能。

4 成本控制策略效果评估和经济效益分析

4.1 效果评估

为评估所制定的成本控制策略在砂石骨料矿山采矿设备运行中的应用效果，结合实验，绘制了表2。表2 展示了实施控制策略前后的设备运行成本变化，并对这些数据进行了分析和比较。

表2 实施控制策略前后的设备运行成本变化

从表2 中可以看出，实施控制策略后，旋回破碎机的总成本降低了14.29%，凿岩机的总成本降低了15%，风炮的总成本降低了14.29%，筛分机的总成本降低了16.67%。这些数据表明，所制定的成本控制策略在降低砂石骨料矿山采矿设备的运行成本方面取得了显著效果。

为进一步评估控制策略的效果，可以计算实施控制策略后的总成本降低额。假设实施控制策略前的总成本为C1，实施后的总成本为C2，则总成本降低额为ΔC=C1-C2。在本实验中，ΔC=（14000+10000+7000+12000）-（12000+8500+6000+10000）=3750 元。意味着通过实施控制策略，企业总共节省了3750 元的运行成本。

通过对表2 中的数据进行分析和比较，可以得出以下结论：首先制定的成本控制策略在降低砂石骨料矿山采矿设备的运行成本方面取得了显著效果。实施控制策略后，设备的总成本得到了有效降低。其次通过实施控制策略，企业能够节省可观的运行成本，有助于提高企业的经济效益和市场竞争力。另外在实际生产中，根据设备的具体情况和生产需求，灵活调整控制策略的参数和措施，以进一步提高成本控制的效果。

4.2 经济效益分析

为评估所制定的成本控制策略对砂石骨料矿山采矿设备运行的经济效益，结合实验数据，绘制表3。表3 展示了实施控制策略前后的经济效益变化：

表3 实施控制策略前后的经济效益变化

从表3 中可以看出，实施控制策略后，旋回破碎机的经济效益提高了20%，凿岩机的经济效益提高了18.75%，风炮的经济效益提高了25%，筛分机的经济效益提高了22.22%。这些数据表明，所制定的成本控制策略在提高砂石骨料矿山采矿设备运行的经济效益方面取得了显著效果。

为了进一步评估控制策略的经济效益，计算实施控制策略后的经济效益提升额。假设实施控制策略前的经济效益为E1，实施后的经济效益为E2，则经济效益提升额为ΔE = E2 - E1。在本实验中，ΔE = （10000+8000+5000+9000）-（12000+9500+6500+11000）= 1500 元。这意味着通过实施控制策略，企业总共增加了1500 元的经济效益。

通过对表格中的数据进行分析和比较，可以得出以下结论：所制定的成本控制策略在提高砂石骨料矿山采矿设备运行的经济效益方面取得了显著效果。实施控制策略后，设备的经济效益得到了有效提升。通过实施控制策略，企业增加了可观的经济效益，这有助于提高企业的市场竞争力并促进可持续发展。在实际生产中，可以根据设备的具体情况和生产需求，灵活调整控制策略的参数和措施，以进一步提高经济效益的提升幅度。

5 总结

本文对砂石骨料矿山采矿设备的运行成本进行深入研究，探讨了数据的实时监测和分析、设备维护保养的重要性，优化设备运行参数、降低人工成本重要性。收集和分析设备运行数据，更准确地了解设备的性能和运行状态，为决策者提供更准确的信息。数据分析和挖掘，发现设备运行中的问题和潜在风险，及时采取措施进行改进和优化，提高设备的运行效率和经济效益。砂石骨料矿山采矿设备的维护保养是保证设备正常运行和延长使用寿命的关键环节。维护保养提高设备的运行效率和稳定性，减少能源消耗和环境污染，为企业带来更多的经济效益和社会效益。运行成本研究为企业制定科学合理的生产计划和经营策略提供有力支持，促进企业的可持续发展。