1、已知条件
1.1煤的容重为1.14吨／m³，岩的容重为1.95吨／m³；
1.2产能为煤1550万t／a，比例土方量为4320万m³／a；
1.3每年工作365天，η1=0.73，η2=0.74；
1.4满斗系数为Km=0.9，Ks=1.3；
2、要求
2.1选择电铲（技术规格）；
2.2计算效率与数量（技术规格）；
2.3选择合理车铲子比，配车型号，数量。
3、电铲预选
单斗挖掘机是露天矿剥离的主要装备之一。一般来说，矿山产量越大，挖掘机斗容也就越大。挖掘机的斗容V与矿山产量关系如下：
    （1）当日产量Q小于5万吨时：
  式中    —基量系数，取3～4
—增量系数，取2～2.5
      （2）当日产量Q大于5万吨时：
             
式中    —基量系数，取6～9
—增量系数，取1～1.5
  矿山年煤和岩石的产量：
         
根据矿山的年生产能力可以确定该矿山日产量。
日产量为：
=27.189万t﹥5万t
综上所述此露天矿电铲的斗容应为：
  基量系数取=7，增量系数取=1.2
    因此选择35m³的电铲，即WK-35。
4、选型原则与计算
4.1 选型原则
  单斗挖掘机主要根据矿山规模、矿岩采剥总量、开采工艺、矿岩物理力学性质、设备供应情况等因素选型。
  采用汽车运输时，挖掘机铲斗容积与汽车总量要合理匹配，一般一车应装4～6斗。
WK—35电铲主要技术参数表1
5万以下的汽车
标准斗容(m3)
35
最大提升力（KN）
2150
斗容范围(m3)
25～54
起重臂长度（m）
17．68
开斗电动机功率（KW）
11
理论生产率(m3/h)
4200
最大推压力（KN）
3月17日油价调整预测
850
工作重量（t）
1020～1035
履带最大牵引力（KN）
4520
最大挖掘半径（m）
24.00
斗臂长度（mm）
10300
挖掘深度（m）
4.45
最大爬坡角度（°)
12
铲斗循环时间（s）
30
配重重量（t）
228
斗杆有效长度(m)
10.30
轻卡网4.2 生产能力计算
               
式中：    V—挖掘机铲斗容积，m3
                      KM— 挖掘机铲斗满斗系数，KM=0.9；
          T—挖掘机班工作时间，8h；
          t —挖掘机铲斗循环时间，s；
          kP—矿岩在铲斗中的松散系数, KP=1.3，
—班工作利用系数, η1=0.73，η2=0.74；
挖掘机台班能力受各种技术和组织因素影响，如矿岩性质、爆破质量、运输设备规格、其他辅助作业配合条件和操作技术参数。
    台年生产能力：
4.3 设备数量计算
矿山所需挖掘机台数：
式中：    大通b型房车 A—年采剥量，万m³/a；
          —挖掘机台年效率，万m³/a，值可通过计算或参考挖掘机实际台年生产能力选取，并要考虑效率降低因素。
    露天矿生产配备的挖掘机台数不考虑备用数量，但不应少于两台。如果采矿和剥离作业的工作制度不同、设备型号不同以及生产效率较大时，可以分别计算采矿和剥离作业所需要的挖掘机台数。此外，若矿山还有其他工程，如修路、整理道破和边坡及倒推等，可考虑备用有前端式装载机、铲运机和推土机等辅助设备。
    煤的体积：15500000/1.14=13596491.228m³=1360万m³。
使用WK—35
     
     
5计算车铲匹配的容积与卡车的技术规格
斗容与载重关系表2
年运量万t
＜150
80～350
100～500
250～1000
550～2500
800～4500
≥3500
汽车载重t
7
7～15
15～32
20～60
32～80
80～120
≥120
在大中型露天矿山，装载和运输设备主要是万绝技和自卸汽车，由于二者购置费昂贵，因此应尽量提高其利用率，使其连续工作，减少和避免停歇时间，而二者的合理匹配是提高其利用率的技术条件。
5.1 自卸汽车和挖掘机的应勇
矿生产的关键工序之一，它决定和制约着矿山的生产能力。在装运作业中，汽车往返运行与采场与卸矿仓之间；而装载机则相对基本不动。在使用配合方面，往往是一台挖掘机与多辆汽车配合。在装载运输设备的购置、运行和维护维修费中，自卸汽车约占90％。由此可知，自卸汽车在露天矿的装运作业中占主导地位，因此，在露天矿装运设备选型与匹配上，应以自卸汽车为主。
5.2自卸汽车与挖掘机匹配
  在装运作业中，挖掘机和自卸汽车装运的是同一种矿石，故挖掘机的铲斗斗容与汽车车箱容积，是二者匹配的基本参数。装载时，对挖掘机要求满斗，但运输中因汽车受载重量的限制，不一定是满箱。由于矿岩的种类很多，其松散容重差别较大，所以应按汽车额定载重量需要的容积与铲斗匹配，即先根据汽车的额定载重量与所运矿石的松散容重，确定需要的车箱容积，再用该容积与挖掘机铲斗容积进行匹配。
5.3确定挖掘机斗容
据使用经验可知，一般取装载斗数N=3～7；当运距为1～3km时，4≤N≤6；当运距≤1km时，取N=3；当运距为4～5km时，取N=6～7。              取车厢容积为1：5依据挖掘机斗容与汽车载重的比例关系：
               
式中：      —挖掘机铲斗容积，m³；
—匹配系数。
    使用WK—35时，
      装载煤：
装载岩：
所以使用360t自卸汽车
卡特彼勒Caterpillar352B HD EUI矿用自卸车表3
型号
Caterpillar352B HD EUI
功率(kw/rpm)
2513/1750
整备质量（t）
265
额定载重量（t）
360t
满载质量（t）
625
堆装容量（m³）
220
最大卸载高度（mm）
14500
自卸斗最小离地高度（mm）
1550
最高行驶速度
67.6
排量（L）
117.1
机身全长（mm）
14530
发动机缸数（个）
24
机身全宽（mm）
8514
机身全高（mm）
7584
车厢举升时间（s）
25
卸载角度（°）
45
因取挖掘机斗容与汽车载重的比例关系为1：5，则自卸车台数为
上海大众汽车报价及图片
N=5×5=25台
6、参考文献
《露天采矿手册》、《露天采矿机械》、课堂笔记；
中国矿山装备网wwwkszb。
论文
目前，我国露天采矿行业采用的最为普遍的生产工艺仍然是“单斗—卡车”工艺，而这种工艺中的龙头设备电铲和自卸卡车的市场一直是进口设备占据着主导地位。可喜的是,近年我国在电铲和自卸卡车的研发方面有了长足的进步。当前全球采矿业内普遍使用的35m3和55m3电铲以及220t级自卸卡车已分别由太原重工股份有限公司（以下简称“太重”）和湘电重型装备股份有限公司（以下简称“湘电”）研发并试用成功，且湘电目前还正在研发另一种世界范围内普遍使用的290t级自卸卡车。
尽管如此，为矿用设备的用户或为用户进行选型设计的设计院，是否可以将国产电铲和自卸卡车作为设计选型和采购设备时的首选，仍然是仁者见仁，智者见智。
笔者从事神华准格尔能源有限公司设备管理工作20多年，曾亲历了神华准格尔能源有限公司(以下简称“准能公司”)露天矿采购使用395BI、2800XP、495HR等型号进口电铲以及630E、730E、830E、MT4400AC、MT5500B等型号进口自卸卡车的全过程，也见证了这些矿山采购使用WK—10B、WK—20、WK—35、WK—55等型号国产电铲以及SF3102、SF32601、SF33900等型号国产自卸卡车的全过程，对于单斗挖掘机和自卸卡车使用进口和国产设备哪种更优有较为深刻的体会。同时，为了准确了解国产电铲和自卸卡车的使用效果，笔者不仅对本公司相关设备作了更加深入的调研，还对平朔煤炭公司安家岭露天矿相关设备进行了调查了解，在此将上述调研结果列出，供大家借鉴。
国产与进口设备的先进性基本相当
设备先进性较为重要的表现是主要核心部件的设计型式、主要外购件的制造商和关键结构件的材料来源等方面。目前国内已开发成功的35m3和55m3两种电铲、220t级自卸卡车与国外较为知名的、同规格电铲和自卸卡车的有关设计先进性的技术特征。目前在世界范围内流行的35m3和55m3两种电铲以及220t级自卸卡车，国产设备的设计先进水平与进口设高速免费时间2020国庆
备基本相当。也就是说，这3种规格的国产设备已达到了当今世界同类设备配置的先进水平。
国产与进口设备的可靠性差距小
设备可靠性是指设备在设计使用条件下、规定的时间内完成设计功能的性能。矿山设备最具代表性的标志参数是设备使用的可出动率。
2007年由太重开发并成功使用的第一台WK—35型电铲已在准能公司运行约3年。为比较其可出动率的水平与国际名品牌间的差距，这里选取了准能公司同时期投用的比塞洛斯495HR型电铲以及同规格的P&H公司2800XP型电铲作对比分析。
2008年由太重开发成功的2台WK—55型电铲已在平朔煤炭公司安家岭露天矿运行2年多，为研究其可出动率的水平，我们可以和该矿同期使用的2台同规格P&H公司4100XPC型电铲进行比较，具体对比数据见表2—2。
由湘电开发成功的第一批共2台和第二批5台SF33900型自卸卡车分别于2010年3月份和7月份在准能公司哈尔乌素露天矿投入运行。为研究其可出动率的水平，我们可以和该矿同期使用的18台同规格的特雷克斯公司MT4400AC型自卸卡车进行比较，具体对比数据见表2—3。
通过以上国内35 m3和55 m3等两种大型电铲和220t级自卸卡车与同规格世界知名品牌进口设备的出动率比较不难发现：目前国产电铲和自卸卡车的出动率水平已与进口设备差距很小。由于上述3种国产设备投放市场时间较短，还有一些设计及制造质量方面的问题时而出现，造成设备出动率的波动。相信随着使用中的不断改进和完善，国产设备的可出动率水平会很快赶上甚至超过进口设备。
国产设备的运行成本低
设备的综合运行成本是设备使用经济效益的重要指标。那么，国产电铲和自卸卡车的综合运行成本水平如何呢？
由于近年来新开发投入的大型国产电铲和自卸卡车使用时间较短，受试用期设备非正常零部件损坏、质保期索赔、设备改进等因素的影响，设备的实际运行成本还不能反映其正常水平。这里分别选取了神华准能公司露天矿1992年购入的太重WK—10B型电铲、湘电SF3102型自卸卡车与同期购入的美国比塞洛斯公司395BI型电铲、小松公司630E型自卸卡车做比较，具体对比数据见表3—1、3—2。
通过以上对比可知：国产电铲和自卸卡车的综合运行成本比进口设备明显较低，约相当于进口设备的41%-73%。
国产设备的初期投资少
设备初期投资主要是设备购置费用。设备初期投资的多少不仅会影响到设备投入后的运行成本，往往还会影响到设备购置项目能否得到企业决策层的批准。而国产电铲和自卸卡车的购置费用较低已是业内尽人皆知的事实。
2010年，准能公司购入的两种55m3电铲，太重产WK—55型电铲的含税到矿且包安装的价格是9876万元/台，比塞洛斯公司495HR电铲的CIF价格为1840万美元/台。如果按同口径比较，495HR电铲的CIF到岸价格还需加上共约24%的关税、内陆运保费、增值税及安装费等费用，这样WK—55型电铲的购置费用只相当于495HR电铲的64%。
2009—2010年期间，准能公司购入的两种220t级自卸卡车，湘电产SF33900型卡车的含税到矿且包安装的价格是2100万元/台，小松公司830E卡车的FOB离岸价格为295万美元/台。如果按同口径比较，830E卡车的FOB离岸价格还需加上共约28%的海上运保费、关税、内陆运保费、增值税、安装费等费用，这样SF33900型卡车的购置费用只相当于830E型卡车的82%。
上述两种55 m3电铲的国产和进口设备的购置费用差距之大足以证明国产电铲在初期投资方面的优越性。在上述两种220t级自卸卡车之间，虽然SF33900型卡车的购置费用比830E
型卡车减少的幅度较小，但其主要原因是目前该型号自卸卡车的国产化率还较低，而提高国产自卸卡车的国产化率是一个必然的趋势。随着该类自卸卡车国产化率的不断提高，其购置费用比同型进口自卸卡车的差距必然会进一步扩大，国产自卸卡车在初期投资方面的优越性也会来强。
国产设备的售后服务更快
设备售后服务内容主要包括设备供货商对用户的维修支持、技术支持及配件支持等。
国内厂家由于地理位置上及语言沟通上的绝对优越条件，决定了国内设备制造商在售后服务方面不仅比国外制造商要快捷得多、容易得多，而且可以做到国外制造商做不到的服务。例如，太重和湘电一般配件供货周期约为2个月内到矿，大型配件供货周期约为3-6个月内到矿，而美国公司同类设备的一般配件的供货周期约为3-6个月内到矿，大型配件供货周期约为6-12个月内到矿；处理重大疑难故障需制造商派出技术专家时，国内专家可在24h内到达，而美国专家办理身份证等手续后，至少在一周后才能到达；设备需要外委大修时，只有国内设备制造商可以作为候选承修企业，而国外设备制造商大部分不能提供此项服务。
尽管国内设备制造商在服务意识、服务质量等方面与国外厂家还有一定差距，但近年来随
着我国国内市场与国际市场的进一步接轨，国内厂家正在这些方面快速进步。
通过以上5个方面的对比分析可知，国产大型电铲、自卸卡车在设计先进性、可靠性方面与进口设备差距很小，而其运行成本、初期投资却明显较低，售后服务更加快捷。
由于近年来新开发投入的大型国产电铲和自卸卡车使用时间较短，仍会存在设计和制造方面的质量问题，需要不断地发现、解决和改进。但随着国产大型电铲和自卸卡车在设计水平、制造质量、服务质量等方面的进一步提高，采矿行业使用国产大型电铲和自卸卡车的优越性必将更加明显。