某选矿厂原矿自主给料装载设备配置分析

赵行生 王庆龙

云南华联锌铟股份有限公司，中国·云南 马关 663701

1 引言

公司下属某选矿厂原矿给料采用业务外包，以固定给料单价和进料重量核算服务费用。目前，外包单位装载机驾驶员变动频繁，工艺流程掌握度不足，给原矿进料带来诸多不便，无形中增加了选矿厂管理难度，间接影响选矿厂生产效益。矿山安全管理日显重要，选矿厂生产任务紧迫，应结合公司情况大力推进工艺流程精细化、标准化，是否能自主给料成为解决该问题的关键。论文分析自主给料的可行性和装载设备配置的经济性，为减少非必要业务外包提供参考依据。

2 原矿委外给料情况

选矿厂原矿处理量规模4150t/天，年开机额定天数为335 天，承包单价为1.80 元/t；有AB 系统、C 系统两个原矿给料口，受颚式破碎机功率影响，日平均给料料时间分别为18h、16h，合计日平均给矿时间34h，年结算费用为：

3 自主给料可行性分析

要想实现原矿自主给料，应做到以下几点。

3.1 设备配置方面

每个给料口各配置1 台5t 装载机，给料期间必须保证装载机完好，另配1 台装载机备用，以满足装载机日常维修及轮换周期性检修需求，则共需配置3 台5t 装载机。

3.2 驾驶员配置方面

选矿厂执行“三班两运转”工作制，每班配置2 名驾驶员，共需配置6 名驾驶员。

3.3 设备维保方面

以目前公司下属采矿车间维修工段的人员配置和维修力量，能够承担增加的3 台装载机维保任务，无需增加额外的维保用人成本，也就是说，只需完成装载机及驾驶员的配置，选矿厂即可自主给料[1]。

4 装载设备产品咨询

市场上5t 装载机种类繁多，为便于装载机维护保养和备品备件的采购及储备，选择公司下属采矿车间现有装载机产品，满足给料口工况的5t 装载机有徐工LW500KV 装载机和华南重工50 纯电动装载机，购置费询价详见表1。

表1 装载机类型及购置费询价表

对比两款设备参数，设备功率、性能差距较小，但由于华南重工50 纯电动装载机为电力驱动，需另购置一套充电辅助设施（充电装、变压器），额外增加40.0 万元成本，在设备采购价格方面，燃油装载机具备较强优势，但纯电装载机变速箱没有液力变矩器，传动效率高，噪声小，无尾气颗粒物排放，清洁环保。

5 装载设备运维成本及能源成本

根据公司资产管理办法，设备正常运行按10年完全折旧（不可控制因素损坏除外），设备年综合保险金额为设备原值的0.3%，由于华南重工50 纯电动装载机电池组寿命为6年，即折旧期内需更换1 组电池，参考价30.0 万元/组[2]。根据2018—2020年设备成本统计，徐工LW500KV 装载机年平均备件消耗约10.0 万元，华南重工50 纯电动装载机无发动机，减少30%的维修成本。运维成本详见表2。

表2 装载设备运维成本表

受选矿厂日处理规模、颚式破碎机功率、装载效率等因素影响，装载机日工作时间较为稳定，两个进料口合计工作34h 即可满足生产，根据装载机功率及近年柴油交易、工业用电数据进行自主给料能源成本测算，详见表3。

表3 自主给料能源成本表

表2、表3说明纯电装载机运维成本虽然略微高于燃油装载机，然能源成本差距较大，仅为燃油装载机的24.4%，节能效果明显，在运行成本上具有较强优势。

6 配置方案及对比分析

6.1 方案一：全燃油装载机给料

（1）全燃油装载机购置投资金额N1：

（2）2020年公司装载机驾驶员岗位平均用人成本14.5万元/人·年，驾驶员用人成本与装载机运维成本、能源成本构成自主给料综合成本，则全燃油装载机每年自主给料综合成本L1：

（3）全燃油装载机配置投资年效益Q1及投资回收期H1：

6.2 方案二：全纯电装载机给料

（1）全纯电装载机、辅助设施、电池购置合计投资金额N2：

（2）全纯电装载机每年自主给料综合成本L2：

（3）全纯电装载机配置投资年效益Q2及投资回收期H2：

6.3 方案三：“2+1”电主油辅联合给料

对比方案一和方案二，方案一投资金额较小，成本回收期短，但投资效益不及全纯电装载机给料的一半；方案二短板亦非常明显，投资金额较大，是全燃油装载机给料的2.9 倍，成本回收期较长，但投资效益高。2020年公司装载设备平均完好率为87.08%，换而言之，故障停机率只有12.92%，考虑到其中1 台装载机仅作为备用的实际，配置2 台纯电装载机为主和1 台燃油装载机为辅进行联合给料，根据表1、表2、表3数据可得：

（1）联合给料装载设备购置投资金额N3：

（2）联合机每年自主给料综合成本L3：

（3）联合给料装载机配置投资年效益Q3及投资回收期H3：

方案三较方案一，投资依然较大；对比方案二，投资成本下降76 万元，投资效益相近，投资回收期缩短13.2%。

6.4 配置方案确定

论文通过分析认为，使用清洁能源驱动的工程设备是建设绿色矿山的一个重点举措，贴合国家环境理念，电力驱动的装载机更有利于公司长期发展规划，不建议按方案一配置全燃油装载机。考虑到给料大部分时间仅2 台装载机运行，大金额配置1 台纯电动装载机备用，容易造成资源浪费，不建议按方案二全配置为纯电装载机。方案三虽然投资仍然较大，但投资效益良好，投资回收期适中，备用的1 台燃油装载机机动性较强，必要时可调入采场作业，不易发生长期闲置情况。通过此举措能避免设备资源的浪费，建议按方案三配置选矿厂自主给料装载设备[3]。

7 结语

按照装载设备配置分析结果配置所需设备，不仅满足了当期生产需求，结合公司发展规划和实际情况，合理地选择投资方法，提高投资效益，科学规避了投资浪费，还切实解决了原矿给料业务不必要外包的问题，降低了原矿给料成本，且自主给料设备及人员由选矿厂调配，便于管理，符合公司安全生产要求。