陈宝心 朱 宏 何存芳

(武汉理工大学资源与环境工程学院)

露天采矿机生产效率预测是露天采矿机应用的基础，可为决策者选择露天采矿机，制定生产计划及技术经济分析提供依据。目前，露天采矿机生产效率预测方法较多，有经验法、半经验半理论法和理论方法，但尚未有比较完善的理论预测方法［1］。本文基于切割破碎理论，建立了露天采矿机生产效率与岩石性质及采矿机性能特性的关系。

1 生产效率理论预测公式的建立

露天采矿机生产效率理论预测是指采用某些假设和基本切割理论，建立切割模型，计算截齿上所受的力，然后求出整机切割时所需的切割力和功率。露天采矿机生产效率与截齿可达到的切削深度和采矿机行驶速度存在如下关系:式中，Qh为露天采矿机生产效率，通常取0.5～0.8;B为露天采矿机一次采掘宽度，也即露天采矿机切割滚筒宽度;h为露天采矿机一次切削深度;V为露天采矿机工作行走速度;K为作业时间利用率，与露天采矿机空车行走、调头、切割矿岩、更换截齿、机器大修及保养等时间有关。

在式(1)中，对于给定的机器，切割宽度B是一定的，而行走速度V和切削深度h与矿岩性质、采矿机输出功率有关。采矿机功率Nc是水平切割力F与行驶速度V的乘积，因此，式(1)可改写为

显然，切削深度h越大，矿岩强度越高，所需切割力越大，因此，切割力F是切削深度h与矿岩性质的函数。用式(2)计算露天采矿机生产效率，需要建立切割力、切削深度h与矿岩性质的关系。……