銅街—曼家寨露天采場(chǎng)鏟運(yùn)設(shè)備生產(chǎn)效率提升研究與實(shí)踐

馮光華，劉佶林，楊 超，崔幫全

（云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司，云南 馬關(guān) 663701）

如何提升鏟運(yùn)設(shè)備生產(chǎn)效率需圍繞露天礦山“四大工序”各作業(yè)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)效率及成本開展分析研究，充分探找各工序間的病根所在，制定針對(duì)性的改進(jìn)措施，改變以往單一增加設(shè)備臺(tái)數(shù)滿足鏟裝配置的觀念，向高質(zhì)量的“用好、用強(qiáng)”現(xiàn)有設(shè)備轉(zhuǎn)型研究，在產(chǎn)能提升的同時(shí)有效降低車間生產(chǎn)成本，提高人均創(chuàng)效，為公司創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)效益。

1 鏟運(yùn)設(shè)備生產(chǎn)效率提升主要措施

1.1 優(yōu)化車鏟型號(hào)匹配，充分發(fā)揮運(yùn)輸設(shè)備效率

為最大限度的發(fā)揮運(yùn)輸設(shè)備生產(chǎn)能力，完成生產(chǎn)任務(wù)，通過對(duì)部分大型設(shè)備早班中班運(yùn)行狀況進(jìn)行了跟蹤統(tǒng)計(jì)，并計(jì)算其在不同挖掘設(shè)備下運(yùn)行的生產(chǎn)效率，論證車鏟型號(hào)匹配關(guān)系，以此優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度。

表1 不同型號(hào)礦用卡車在電鏟、4.5m3挖機(jī)匹配下的生產(chǎn)效率

通過試驗(yàn)分析，論證了“大車配大鏟、小車配小鏟”的優(yōu)越性，并在設(shè)備安排、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度中優(yōu)化配置：大鏟（15m3～18m3電動(dòng)液壓鏟）匹配大車（100t級(jí)），小鏟（4.5m3～5m3挖掘機(jī)）匹配小車（50t～60t級(jí)），在現(xiàn)有運(yùn)輸設(shè)備不足情況下，盡量減少“大配小”的幾率，以充分發(fā)揮運(yùn)輸設(shè)備效率。

1.2 適時(shí)優(yōu)化運(yùn)輸線路，縮短運(yùn)距，降低成本

眾所周知，露天礦運(yùn)輸投資占了礦山總投資相當(dāng)大的比例，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，適時(shí)的優(yōu)化運(yùn)輸線路，將是露天礦山降本增效的一項(xiàng)重大舉措。

1.2.1 強(qiáng)化技術(shù)指導(dǎo)生產(chǎn)

表2 線路優(yōu)化情況

①緊緊圍繞采剝推進(jìn)、排土等實(shí)際，通過現(xiàn)場(chǎng)勘查、室內(nèi)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)交底施工等措施將礦山道路優(yōu)化工作付諸實(shí)踐。項(xiàng)目開展以來，完成采場(chǎng)、排土場(chǎng)多條主要運(yùn)輸?shù)缆穬?yōu)化工作。②根據(jù)排土設(shè)計(jì)，在運(yùn)輸車輛不足的情況下，立足排土實(shí)際，化呆板為靈活，在排土場(chǎng)1060m、1100m預(yù)留部分排土空間，排土不集中將1060m排滿再排1100m，預(yù)留空間盡力留給采場(chǎng)1060m以下廢土排放，有效減少采場(chǎng)廢土“低土高排、高土低排”。③完成露天采場(chǎng)1125m～1155m東幫、1275m～1290m西幫、970m～990m東 幫、970m～910m排 廢 道 路、1245m～1260m東 幫、1275m～1290m北幫礦山臨時(shí)聯(lián)絡(luò)道的改擴(kuò)建工作。

1.2.2 持續(xù)改進(jìn)運(yùn)輸?shù)缆焚|(zhì)量

（1）礦車司機(jī)利用手機(jī)安裝行者軟件，在礦用卡車運(yùn)行期間全程跟蹤核對(duì)礦用卡車運(yùn)行速度，收集運(yùn)行軌跡。根據(jù)運(yùn)行軌跡，可從車輛當(dāng)班運(yùn)行的每一個(gè)位置查找出其對(duì)應(yīng)的速度，從而找出運(yùn)行速度相對(duì)受限的位置進(jìn)行針對(duì)性的道路優(yōu)化整改。在利用此方法基礎(chǔ)上，廣泛接納現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸設(shè)備操作人員意見，針對(duì)性的完成了1180回收車間十字路口區(qū)域、1130東幫沉砂池岔路口區(qū)域、1020堆場(chǎng)東東幫路面加寬區(qū)域、1060東幫(原三棵樹)岔路口區(qū)域、1180排土場(chǎng)—1090含鋅廢石資源堆場(chǎng)區(qū)域、中試試驗(yàn)廠堆場(chǎng)腳區(qū)域、970m東幫沉砂池路口區(qū)域的現(xiàn)有運(yùn)輸?shù)缆返恼墓ぷ?，有效提升礦用卡車運(yùn)行效率。

（2）結(jié)合礦山道路實(shí)際重新修訂道路路好率檢查考核指標(biāo)，納入生產(chǎn)考核，強(qiáng)化了道路維護(hù)工作。

1.3 適當(dāng)增加炸藥單耗，降低鏟裝工序整體成本

鏟裝設(shè)備效率的發(fā)揮及鏟裝成本，與爆堆松散性有較大關(guān)系。2018年以來，礦山使用的2#巖石乳化炸藥做工能力由320ml降低至260ml，炸藥做工能力降低近19%。為不影響鏟裝效率，礦山積極開展炸藥單耗選取試驗(yàn)，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)鏟裝效果反饋積極進(jìn)行調(diào)整。2018年上半年在同比做工能力下降19%基礎(chǔ)上，為控制爆破成本的上升，綜合炸藥單耗為0.42kg/m3，同比2017年的0.36kg/m3上升僅上升17%，但現(xiàn)場(chǎng)反饋設(shè)備鏟裝效率不及預(yù)期。2018年下半年，車間調(diào)整綜合炸藥單耗至0.44kg/m3，同比2017年上升22%，雖然只相當(dāng)于在2017年基礎(chǔ)上提升3%做功能力，但鏟裝工序綜合成本下降明顯。2018年下半年完成爆破量362.93萬m3，增加爆破成本32.66萬元，完成鏟裝量731.69萬m3，減少鏟裝工序成本102.43萬元。

表3 2018年爆破、鏟裝成本變化

2 工程效果

通過爆破炸藥單耗調(diào)整、鏟運(yùn)設(shè)備型號(hào)匹配、運(yùn)輸線路優(yōu)化、生產(chǎn)技術(shù)管理等優(yōu)化配置措施，使鏟裝、運(yùn)輸設(shè)備整體臺(tái)班效率明顯上升。

（1）電鏟匹配100t級(jí)礦用卡車占比由53%增加至97%，同比提升83%。

（2）電鏟和5m3挖掘機(jī)綜合臺(tái)班效率由1950m3/臺(tái)·班增加至2072m3/臺(tái)·班，整體臺(tái)班效率增加122m3/臺(tái)·班，同比提升6%；

（3）礦用卡車綜合臺(tái)班效率由721m3·km/臺(tái)·班增加至792m3·km/臺(tái)·班，同比提升10%。

（4）在同等設(shè)備、人員配置情況下，礦用卡車運(yùn)輸功由3312.86萬m3·km增加至3656.39萬m3·km，運(yùn)輸功增加343.53萬m3·km，同比提升10%。

3 經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益

2018年100t級(jí)礦用卡車完成運(yùn)輸功2224.12萬m3·km，單位成本4元/m3·km；60t級(jí)礦用卡車完成運(yùn)輸功839.67萬m3·km，單位成本4.5元/m3·km；50t級(jí)礦用卡車完成運(yùn)輸功592.39萬m3·km（同比減少92.25萬m3·km，加大對(duì)成本低的較大級(jí)別的礦用卡車的利用），單位成本5.72元/m3·km，加權(quán)平均計(jì)算得2018年礦用卡車單位運(yùn)行成本為4.39元/m3·km。項(xiàng)目實(shí)施前后花同樣的生產(chǎn)成本達(dá)到不同的效率，即項(xiàng)目實(shí)施后提升運(yùn)輸功343.53萬m3·km。項(xiàng)目實(shí)施前要完成運(yùn)輸功343.53萬m3·km，相比項(xiàng)目實(shí)施后要多耗費(fèi)生產(chǎn)成本，即項(xiàng)目實(shí)施后有效的節(jié)約了生產(chǎn)成本。按照單位成本4.39元/m3·km計(jì)算，其產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益為343.53×4.39=1508萬元。

項(xiàng)目產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益為公司創(chuàng)造更多的利潤(rùn)，從而加大了公司稅收上繳金額，為國(guó)家、社會(huì)發(fā)展做出了更大的企業(yè)貢獻(xiàn)。同時(shí)，相比項(xiàng)目實(shí)施后，要完成運(yùn)輸功343.53萬m3·km，必然造成設(shè)備燃油（柴油）的更多消耗。根據(jù)2018年礦山生產(chǎn)運(yùn)行分析，礦用卡車柴油單耗為0.22kg/m3·km，按照柴油的CO2排放因子74100kg/TJ，柴油的凈熱值43TJ/kg計(jì)算，單位質(zhì)量柴油完全燃燒排放的CO2質(zhì)量為74.1×43/1000=3.186，即1kg柴油排放CO23.1863kg。項(xiàng)目實(shí)施后減少CO2的排放量C排=343.53×0.22×3.186÷1000=0.24萬t，有效減少了對(duì)空氣的污染，對(duì)凈化和改善礦山、周圍村莊人居環(huán)境有著積極貢獻(xiàn)。

4 結(jié)論

鏟運(yùn)工藝作為露天礦山生產(chǎn)的核心工藝，鏟運(yùn)工藝優(yōu)化配置研究在生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本上具有重要意義。本文初步的從露天礦山人、機(jī)、環(huán)、管等方面開展了相應(yīng)實(shí)踐，通過加強(qiáng)對(duì)車鏟型號(hào)匹配現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度、適時(shí)優(yōu)化運(yùn)輸?shù)缆?、加?qiáng)路面維護(hù)和優(yōu)先利用成本較低、效率較高的設(shè)備等有效管控手段，有效提升鏟運(yùn)設(shè)備生產(chǎn)效率，節(jié)約生產(chǎn)成本，雖然確得一定成效，但露天礦山鏟運(yùn)設(shè)備生產(chǎn)效率影響因素較多，本文只簡(jiǎn)單了分析了部分供借鑒，礦山還應(yīng)根據(jù)實(shí)際不斷改今年提升。