矿用液压挖掘机与电铲的性能及特性对比

　　2006年，笔者到内蒙神华准格尔能源公司黑黛沟和哈尔乌素露天煤矿采访，当时神华准能大手笔采购了数十台载重360吨（短吨）的矿用汽车。在当时的露天煤矿领域，神华准能采购这么多当时国内最大的矿用车，引来一片惊叹。而如今，大吨位矿用车在国内矿山使用已经司空见惯……

　　在中国露天矿山领域，大型矿用挖掘设备一直以来被机械式挖掘机（下称电铲）所垄断。如今，大型液压挖掘机已经在国内露天矿山开始使用。比如神华北电采购的日立建机EX2500液压挖掘机（250吨）；大唐锡林浩特矿业拥有2能日立EX3600、2台比塞洛斯RH170以及日立的EX1900等液压挖掘机；包头白云鄂博巴润铁矿拥有5台利勃海尔350吨液压挖掘机、最近又采购了2台小松PC5500液压挖掘机（550吨）；伊敏露天煤矿刚刚投入使用的日立EX8000液压挖掘机是目前国内露天矿山使用的最大液压挖掘机，自重达780吨，斗容超过40多立方米……

　　那么，大型液压挖掘机(矿山俗称液压铲，下同)会不会像当初露天矿山接受大型矿用车一样，获得首肯后便在矿山广泛运用呢？

　　矿用液压挖掘机与电铲的优劣如何？矿山用户如何评价？笔者走访了神华北电、大唐国际、白音华、白云鄂博、云南华联锌铟矿等大型露天矿山，从矿山用户的实际使用出发，在大型液压挖掘机与电铲在作业效率、出勤率、设备性能、经济性、维护、备件等方面进行深入探讨。

　　大唐锡林浩特矿业有限公司副总经理马永海：选用大型液压铲一方面是初次采购成本；另一方面，液压铲能够适应较为复杂的工作环境，现场作业必不可少。液压铲本身具有较强的灵活性，动作快捷，能实现较为复杂的动作轨迹，其独有的行走系统优越于电铲，能够在复杂的环境中进行作业，且该设备具备较强的自救能力，采掘现场较为复杂，不利于电铲作业的工作环境必须采用液压铲。

WK20电铲标准斗容为20立方米，与EX3600液压挖掘机斗容相同

EX3600液压挖掘机与WK20电铲相比，各有优势

　　EX3600液压铲前端工作装置的各个部位均是刚性销轴连接，油缸支撑，动作灵活，活动范围大，能实现较多复杂动作；底盘结构简单，仅有“四轮一带”，且“四轮”均为密封装置，无多余的润滑管路，泥泞作业或破碎物料较多的作业面对其正常工作也不会造成影响；该铲整机工作重量361吨，履带对地比压仅188.923KPa，远小于同级别电铲，降低了陷铲的概率，且前部工作装置能将自身一侧履带支起，仅用另一侧行走，因此具有较强的自救能力，适应在各类复杂、恶劣的环境下作业；但由于该铲破断能力较差，仅适于对破碎后的松散物料进行挖装，否则不能体现其工作效率；该铲允许满载作业角度为17.6%（10°），因此液压铲可在较大坡度的作业面上工作，能完成各类采装、开拓、开坡道、清理作业面等各类作业。

　　WK-20是我矿一期的主要采掘设备，属于机械式电铲，行走部分采用强制润滑，管路较多，作业时需保证地面清洁，以免对润滑管路造成损坏；若出现陷铲，只能等待救援；但该铲破断能力强，在不伤害各处原件的情况下可对各种物料进行直接挖掘，满斗率高，装机效率高；该铲整机工作重量为738吨，对地比压为285KPa，作业时如地面松软，极易出现陷铲情况，且该铲允许作业角度最大为8%（5°），因此对作业环境要求较高，适用于作业面已拓展规范，工作面平整、坚固的工况下作业，一般配备轮式推土机进行辅助作业。

　　神华北电胜利露天矿矿长刘树德：

　　胜利煤矿是一座年产能力3000万吨的大型露天煤矿。随着矿山规模的不断扩大，新设备不断引进，老设备相继淘汰，目前胜利露天矿拥有比塞洛斯495HD电铲、太原重工WK-35电铲、WK-10电铲、日立EX2500电动液压正铲等主采设备共11台，以形成国内、国外品牌，多斗容电铲共存的局面。由于WK-10B电铲与EX2500电动液压正铲的斗容相近，现就两种设备的效率、维护、工况、使用、成本等方面进行简单分析。

　　（1）最大挖掘高度对比：

　　胜利煤矿WK-10B电铲与EX2500电动液压正铲的挖掘段高度为12米，一般来讲，在同等挖掘段高度下，设备挖掘高度越大，相对越安全，在挖掘过程中可以比较容易地处理掉散檐、危石、大块等，避免伤人或损坏设备、根据参数对照表的数值，理论上讲EX2500要优于WK-10B电铲，但是根据本矿多年的使用分析，EX2500正铲曾多次出现大块物料掉落在履带板上，导致回转围板被严重刮蹭、WK-10B未曾出现过类似事件，其主要原因是：WK-10B电铲的最大挖掘半径比EX2500正铲大4.96米，所以在相同的工作环境中，无形中增加了危石与设备之间的缓冲距离。虽然WK-10B电铲的最大挖掘高度存在不足，但是由于我矿对工程质量要求严格，弥补了此缺点。

　　（2）回转速度对比：

　　回转速度的快慢是衡量挖掘设备工作效率的重要参数之一，但是速度过快会导致操控性降低，对操作人员的水平要求较高，经过矿里几年的使用，液压正铲出现的回转砸车事件要远远高于WK-10B电铲，通过设备的数据及使用案例可以看出，WK-10B电铲这一数据的安全性要高于EX2500液压正铲。

　　（3）斗容对比：

　　胜利露天矿为两种挖掘设备配备的卡车为北重TR100（91吨）和湖南湘电重装的SF108卡车（108吨），两种设备在相同的工况下，配备TR100卡车作业，WK-10B电铲需要5斗即可装满卡车，EX2500正铲则需要6-7斗——当然这与未采用全部爆破方式作业导致的工况复杂有关。其主要原因是在满斗率方面，后者要逊色于前者，但是EX2500液压正铲用其灵敏、快速的动作弥补了装车时间上的差距。

　　（4）行走方面对比：

　　行走方面的数据主要包括行走速度、爬坡角度、接地比压。通过3组数据的比较，EX2500液压正铲的数据全部要高于WK-10B电铲，在日常使用中EX2500正铲的良好“运动天赋“发挥了很大作用，同时在较差的作业环境中避免了不必要的麻烦。就行走速度以及爬坡角度而言，EX2500正铲具有良好的机动性，可以快速就位，为组织生产提供有力保障。由于该设备良好的爬坡能力以及接地比压，而且自重较轻，动作灵活多样，在恶劣环境中可实施自救，所以经常被用于松软、出水、泥泞等恶劣作业环境。根据胜利露天矿的实际使用情况也可证明此观点。自两种设备投用以来，WK-10B电铲曾多次出现陷铲，救援设备所需要的时间从3小时至40小时不等，

　　EX2500从未出现过陷铲事件，行走方面限制了WK-10B电铲的作业环境及生产效率。