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199 在矿山项目开展过程中，铲齿经过不断地演变和发展，得到了广泛的应用和发展。根据资料显示，截至目前，全球不同种类的铲齿已经超过 7000 多种。据测算，在现代化企业的发展中，自动化和智能化的铲齿维修费用是传统铲齿的 32%，动力费用是 35%，自动化和智能化不仅提高了井下作业的生产条件，而且还降低了维修的成本。我国铲齿行业的发展顺应自动化、智能化发展趋势，经过改进、维修以及发展，目前已经有超过500 种的铲齿应势而生，并且实现了在不同的井下作业中采用相适应的铲齿类型。在中色非洲矿业有限公司东南矿体（以下简称“东南矿体”）采矿场过程中，通过统计分析铲齿使用情况，表明之前使用铲齿在一类和二类采矿过程中，平均超过 40 万 t/套；三类岩石的采剥量超过 60 70 万 t/套。在这个过程中，出现铲齿损坏事故的概率超过 15%。铲齿损坏事故发生的主要原因是断裂，之前很多生产厂家的设备，铲齿断裂都比较严重。在东南矿体试用铲齿过程中，我们按照矿山自身的特点结合生产经验，对铲齿提出了不少建议。铲运机在进入物料过程中，铲齿会承受一定程度的冲击力，出现一定的磨损。若铲齿的硬度过高，那么铲齿的质量就会越好，同时需要具备一定的韧性。铲齿在锻造中，锻造公司按照矿山的建议，结合铲齿的材料组成部分，采用手工工艺的方式进行锻造，然后再将铲齿投入生产中使用。我们发现以这种方式制作的铲齿，在生产过程中不但硬度高、质量好，而且还具有韧性。通过跟踪铲齿在作业中的使用情况，同时记录铲齿的运行数据，进行有效的统计分析，并将结果反馈生产厂家，及时进行数据交流，沟通使用铲齿在生产中存在的不足，对今后的锻造流程和材料进行了更新，取得了很好的效果。在试验过程中铲齿经常会出现重量较重，安装费力；设计不足，阻力偏大；铲齿硬度偏大，出现断裂等情况。铲齿质量需要在实践中不断地完善和改进，这样生产才能稳定提升。1 铲齿在矿山应用存在的问题1.1 铲齿适用的斜坡道斜坡道按照功能可分为直通地表和不通地表两种类型，这两种类型和分段巷道相互连接，包括螺旋、折返以及直线式等三种方式。其中灵活性最大的斜坡道关于GET铲齿在矿山的应用和实践陈利兵，杨利刚，方超（中色非洲矿业有限公司，赞比亚基特韦 22592）摘 要：在矿山工作过程中，对现代化技术、高精密仪器等具有较高的要求。GET 铲齿是矿山施工过程中的工具，在开采、施工等环节中发挥着至关重要的作用。在现代化技术的发展中，对铲齿工具不断进行改造，实现矿山机器的最大经济使用价值。本文通过阐述中色非洲矿业有限公司东南矿体无轨设备管理部，生产作业过程中使用铲齿的情况，不仅展示出国家高新技术的水平，另一方面也为推动矿山工作快速发展提供借鉴。关键词：GET 铲齿；矿山；应用和实践 200 是螺旋式，更便于铲齿在矿山中的应用。在矿体下盘中的围岩中，通过斜坡道进行连接，由于距离矿体通常只有 30 50 米，所以在斜坡道连接过程中，需要考虑围岩的稳定性以及稳固性。因此连接矿体的过程中应该选取最大的数值建设永久性斜坡道，这样经过地表的过程中，结合地表地形的场地布置，便于铲齿在生产过程中的应用。在斜坡道断面中，应该考虑无轨设备的外形尺寸、运行速度以及行人多少的情况。通常情况下，国内主斜坡道的坡度是 10%15%，只有极个别的达到 25%，同时弯道缓坡道路在 5%左右。1.2 影响铲齿运行的因素在矿山工作中，影响铲装运行速度的因素很多，包括设备的质量、维修技术、运行的距离、操作手段以及生产技术和工艺等。铲装运行中，影响铲装的主要因素是铲齿质量比较差、维修花费的时间和金钱比较多，同时利用率比较低。国内设备的利用率是 33%左右，矿山的作业性质和生产管理也是影响铲齿运行的重要因素。1.2.1 铲装作业循环的时间铲装作业循环的时间包括装、卸、运等三个环节。影响铲运设备运行的时间包括运行的距离、路面质量以及铲装矿石的速度等因素。其中装的时间影响最大，尤其操作员的技术、大块产出率都会直接影响铲装运行时间。1.2.2 出矿成本根据资料显示，铲装出矿的成本比较高。国内 GET铲齿大部分采用的是进口备件，价格比价昂贵，设备折旧费用比较高。出矿成本占据总成本的 16%42%，维修费用占据总成本的 14%53%。不仅磨损速度比较快，消耗量也比较高。消耗量占据总成本的16%35%。同时耗油量比较高，占据总成本的 7%。1.2.3 铲齿更换维修成本根据实际生产管理中统计，每台铲装设备更换铲齿需要 36 小时左右，铲齿更换工作时间长，更换工序烦琐、人员焊接工作量大，更换材料成本高，维修费用占据生产总成本 14%53%，生产管理与设备管理矛盾冲突较大。2 GET铲齿创新改进及运行效果2.1 GET 铲齿改进思路为了提高铲运设备在斜坡道铲运效率，首先要解决装运现场斜坡道坡度问题，通过与采矿工程技术人员沟通交流，后期采场设计时减小采场底板起伏角度，坡度图1 技改前铲斗铲刃图2 铲斗磨损图3 联系国内OEM加工厂制作的铲刀图4 技改安装的GET铲齿图5 技改后效果图 201 以不大于 10%为准。另外需要解决更换铲刃时间长的问题，就需要一种快速便捷的更换方法。为了减少因为更换铲刃给生产造成的影响，提高维修效率，东南矿体无轨设备部管理人员联系国内 OEM 件生产厂家，通过核对铲斗图纸尺寸，确定可以在铲刃上加装 GET 铲齿来达到快速维修的目的。2.2 GET 铲齿改进方式首先测量现场铲斗的尺寸，核对国内发来的参数进行对比，确认和 OEM 加工厂铲斗图纸尺寸一致，并要求国内 OEM 加工厂的原材料成分等同原铲齿芬兰工厂材料成分。经过国内外询价对比铲斗 GET 价格后，发现国内 OEM 件加工工厂有绝对的价格优势。当采购国内 OEM 的 GET 铲齿加工备件到达现场，组织焊工切割除旧的铲刃见图 1 和图 2，焊接上带有固定凸台的新铲刃见图 3，再安装 GET 铲齿到铲刃上见图 4。2.3 技改后的 GET 铲齿使用效果（1）GET 铲齿使用寿命为 4 5 个月，GET 铲齿磨损后只需要更换铲齿，不需要更换铲刃，铲斗底板钢板没有磨损损耗；不带GET铲齿的铲刃使用寿命是4个月左右，铲刃磨损后需要更换铲刃，铲斗底板钢板磨损严重；（2）将普通铲斗更换成带 GET 铲齿后缩短了更换铲刃时间，若 GET 铲齿磨损了，只需要更换铲齿，不需要更换铲刃，更换铲齿大约需要 4 小时，更换铲刃的工作量是 2 天，大大节约了更换时间。技改后的效果见图 5。2.4 实现的经济效益计算通过实际数据记录，LH514 7m3铲运机每个班可以运矿约 800 吨，除去交接班时间 2 小时（12 小时制），每小时大约可以铲运 80 吨；2 天等于 4 个班次，计算得出以下数据：（1）每次更换铲齿可以节约时间为：22（12-表1 价格对比表2）-4=36 小时；（2）节 约 的 时 间 可 以 多 出 的 矿 石 量 为：3680=2880 吨。按选矿回收率 93%，精矿含水 11%，矿石平均品位 2%，电解铜价 74911.00 元/吨计算，汇率 1 6.43计算，每一次更换 GET 铲齿可节约时间等同价值为：28800.020.93（1-11%）749116.43=555430.93$国产 OEM GET 铲齿和当地采购 SANDVIK GET 铲齿价格对比节约金额为：19078.39$。单列计算更换铲斗铲刃和更换 GET 铲齿的人工经济效益数据：Sandvik 人工成本是 56.75$/小时，每次更换 GET 铲齿可以节约 36 小时，焊接和组装都是 2 人次操作，节约的人工成本费：3656.752=4086.00$；一台 LH514 一年需要更换 3 次铲刃，一年因为技改后可节约人工成本和材料成本费：（19078.39+4086.00）3=69493.17$（附件价格对比及节约成本见表 1）。3 针对GET铲齿的改进措施及效果3.1 铲刃外形尺寸的改进我们国产 GET 铲齿的厚度远远超过进口 GET 铲齿，加厚之后的重量超过 100 千克，每套增加的重量超过 0.6 千克。通过与 OEM 厂家交流沟通，优化了 GET铲齿材料成分，确保 OEM 生产的 GET 铲齿重量与进口件同等重量。经过在设备上安装测试之后发现，并未发生载荷过大的情况，也没有造成设备的损坏。改进之后的铲齿工作段的形状呈现出流线性的弧形，重量逐渐减少，更适合斜坡道铲装出矿。3.2 GET 铲齿热处理工艺改进在铸造 GET 铲齿的淬火工艺中，经常采取一个炉子同时放入 6 个 GET 铲齿进行加热淬火。因为铲齿的 202 密集冷却不均匀，所以铲齿表面的硬度是不同的。经过多种实验之后，采取的方式是单个铲齿淬火下水，实现铲齿硬度的均匀化。3.3 浇铸钢包的改进在刚开始锻造铲齿的过程中，经常采用的是镁砂堆砌之后，再使用喷烧烘干，然后倒入钢水停止 3 分钟，开始使用浇铸的方式。现在采取的方式是使用耐火砖堆砌之后，使用喷烧烘干一个小时以上，然后导入钢水中等待沉淀浇铸。通过这种方式，钢液中的杂质可以实现上浮，防治钢液中掺杂着杂质。不仅提高了铲齿内部的质量，而且还能增加基体的强度等。3.4 铲齿更改为 GET 铲齿后的效益在未实施技改前更换一台设备的铲齿需要 36 小时左右，技改为 GET 铲齿后，每次更换铲齿时间仅为 4小时，每次更换铲齿节约人工成本约为 4086.00$；每次更换铲齿可节约材料费用为：19078.39$，通过技改不但节约了生产成本，而且因为技改节省出来的时间，设备可以贡献更大的效益。4 总结矿山作业不仅需要承担巨大的安全风险，而且还需要面对恶劣的工作环境。铲齿作为矿山作业经常使用的工具，需要在实践作业中不断地改进。参考文献：1 孙士杰.耐磨材料大有可为与美国ESCO公司座谈后记J.铸工，1980（06）：3-5.2 王兆昌.矿山机械中易磨件用材的选择J.江西冶金，1983（03）：63-67.3 姚光华.一种新型耐磨材料堆焊J.铀矿冶，1984（02）：18-10.4.基谢列瓦，郭海山.-8型电铲铲齿堆焊J.国外金属矿山，1989（12）：69-70.5 赵志伟.圆弧铣刀的铲齿加工J.机械工人.冷加工，1991（09）：23-25.6 柯亨国.齿条铣刀铲齿工艺的改进J.机械工人.冷加工，1993（06）：21.7 邓锡鹏，周光溪.电铲铲齿的大面积堆焊强化J.世界采矿快报，1994（07）：16-18.8 魏玄仓，王巧林.阿基米德齿轮滚刀一次铲齿工艺探讨J.山西机械，1994（02）：28-32.9 孙景荣.矿用电铲齿熔铸结晶器的焊接J.机械工人（热加工），1994（09）：18.