2 New Developments of Hard-rock Surface Mining Techniques

2.1 New Development of Mine Equipment

Bigger continued to be better, with a breakthrough in tyre technology boosting big trucks, but throughout, as John Chadwick notes, the machines required more power and more productivity.

Consolidation among the suppliers continued in 1998. Terex added Oamp;K to Unit Rig to form Terex Mining, Komatsu Mining Systems (KMS) purchased Demag, Hitachi took a firmer grip on Euclid, as Volvo departed, and Pamp;H Mine Pro added more products to its portfolio.

The pressure to cut mining costs has driven many producers to maximise the overall scale of operations and to use the latest and largest available and applicable excavating loading and haulage equipment. However, the weak mining product markets of the past year or so have mitigated against this by driving down the investment capital available for new equipment. Nevertheless, manufacturers continue to develop better and bigger machines with, for example, the 3001 truck capacity barrier well and truly broken last year.

Manufacturers continue to take an ever increasing role on the mine itself, providing a variety of services in addition to supplying spare parts. They now offer to take on the maintenance tasks, to varying levels ranging from only the most extensive maintenance work to completely replacing a mines own team of maintenance engineers. Such contracts leave the mining company to focus on its core business; that of mining.

Surface mining plays the dominant role in world mineral supply, and as these operations get ever larger, their number decreases. According to market researcher The Parker Bay Company, 'Worldwide there are fewer than 1,000 surface operations that combined account for 1,500 Mt of coal, more than 80% of the worlds copper production, two-thirds of its iron ore, one-third of all gold output and a large portion of the worlds bauxite, phosphate rock, lead, zinc, oil sands and more than 30 other minerals.' Parker Bay, in 1998, conducted a census of large excavating, loading and haulage equipment. It reports that, 'In total, nearly 14,000 machines, valued at more than

Table 2.1 Mines operating large, excavating, loading and haulage equipment

$30 billion (replacement value at 1998 price levels), are operating at just 760 locations in 63 countries.' Parker Bay breaks those machines down as 9,969 mining trucks (payloads of 90 t and above) valued at $11,282 million, 450 10 m³ and above bucket capacity draglines ($7,812 million), 1,335 electric shovels with bucket capacities from 10 to 50 m³ ($6,768 million), 956 hydraulic excavators with operating weights of 140 t and greater ($3,622 million) and 1,032 wheel loaders with net power ratings of 600 kW and above ($911 million).

Data for the former Soviet Union does not reflect its vast mining industry, but as Parker Bay points out 'no attempt was made to canvas stone quarries or sand/gravel operations, although a few very large operations were included for OEMs convenience. The database was also limited by including only those mines in China and countries of the former Soviet Union that operate interna- tionally sourced equipment. Products of Chinese, Russian and related manufacturers (for example Belaz, Uralmash) were not included.' The 760 mines detailed by Parker Bay are broken down in the table above.

Parker Bays geographic breakdown of the equipment shows that of a total population of 13,742 units, 43%, 5,006 units (worth $13,145 million), are in North America; 18%, 2,492 units (worth $5,421 million), are in Australasian and 12%,

Figure 2.1

Terex Mining was the latest of the specialist mine earthmoving groups to be established. Last year this brought together Unit Rigs trucks and OSKrsquo;s hydraulic excavators.

2,002 units (worth $3,762 million) are in Latin America. In these top three regional Parker Bay comments that: 'Despite the small number of new large mines coming on stream in this region [North America], replacement requirements for the more than 5,000 machines in operation make this the largest single equipment market in most years. Australia alone is home to more than 100 large surface mines including many world-class coal, iron and gold operations. Add major new copper, gold and coalmines in Indonesia and Papua New Guinea and its easy to understand why this region ranks second to North America. Not far behind is Latin America. While this region boasts only 88 locations

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2硬岩表面采矿技术的新发展

2.1矿山设备新发展

对于推动突破轮胎技术的大卡车，越大越好，但是总体上，如约翰·查德威克所说，机器需要更高的功率和更多的生产力。

供应商的合并在1998年继续进行，特雷克斯将O＆K添加到单位钻机以形成特雷克斯矿业公司，小松矿业系统（KMS）购买了德马格，随着沃尔沃的离去，日立坚定了对欧几里德的控制，而且P＆H 矿业在其产品组合中增加了更多产品。

削减采矿成本的压力迫使许多生产者以最大化总体规模来运作，并使用最新最大可用而且适用的挖掘装载和运输设备。然而，过去一年左右脆弱的采矿产品市场通过减少可用于新设备的投资资本来减轻这种情况。然而，制造商继续开发更好并且更大的机器，例如，3001卡车能力障碍和去年的严重破碎。

制造商对矿山开发发挥越来越大的作用，除了提供备件之外还提供各种服务。他们现在提供承担维护任务，从不同的水平，从最大范围的维护工作到完全替换矿山自己原来的维护工程师团队。这种合同使矿业公司专注于其核心业务：矿业。

地表开采在世界矿物供应中起着主导作用，随着这些作业越来越大，它们的数量减少。根据市场研究公司帕克湾公司的报告，“世界范围内，表面操作不到1000家，总计1500万吨煤炭，超过80％的世界铜产量，三分之二的铁矿石，三分之一的铁矿石黄金产量和世界上很大一部分铝土矿，磷矿石，铅，锌，油砂等30多种其他矿物。 1998年，帕克湾对大型挖掘，装载和运输设备进行了普查。报告说，“总共有近14,000台机器，价值超过300亿美元（1998年价格水平的重置价值），在63个国家的760个地点运行。帕克湾将9,969辆矿用卡车（90吨及以上的有效载荷）价值112.82亿美元，450 10立方米及以上的铲斗容量拉铲（78.12亿美元），1,335台铲斗容量为10至50立方米的电铲（67.88亿美元） ），956台工作重量为140吨及以上（36.22亿美元）的液压挖掘机和1,032台净功率额定值为600千瓦及以上（9.1亿美元）的轮式装载机。

前苏联的数据并不反映其庞大的采矿业，但是由于帕克湾指出“没有尝试对帆布石采石场或沙子/砾石作业，尽管几个非常大的操作被包括为OEM的数据库也仅限于在中国和前苏联国家运营国际采购设备的地雷，不包括中国，俄罗斯和相关制造商的产品（如贝拉兹，乌拉尔马什）。帕克湾详细的760枚地雷在上表中分解。

帕克湾的设备地理分布显示，在总人口13,742单位，43％，5,006单位（价值131.45亿美元），在北美洲; 18％，2,492个单位（价值54.21亿美元），在澳大拉西亚和12％特雷克斯矿业是最新建立的专业矿山土建工程集团。去年，这里汇集了单位钻井平台卡车和OSK的液压挖掘机。

2,002个单位（价值37.62亿美元）在拉丁美洲。帕克湾在这三个地方评论中表示：“尽管在北美这个区域有少量新的大型矿山投产，但是在运行的5000多台机器的更换要求使得这是大多数年份最大的单一设备市场仅澳大利亚就拥有超过100个大型地表矿，包括许多世界级的煤，铁和金矿。在印度尼西亚和巴布亚新几内亚增加了主要的新铜，金和煤矿，很容易理解为什么这个地区位于北方虽然这个地区在11个国家中只有88个地点，但其中许多是世界上最新和最大的地区，智利和巴西在该地区占主导地位，但主要采矿中心包括墨西哥/秘鲁和哥伦比亚，在世界上该地区对最大的卡车和装载机的需求中发挥了更大的作用。

报告指出，运输卡车是迄今为止这类设备总数的最大单位，拥有近10,000个单位。 其中超过90％是刚性后排式机器，但总数中包括几百台自卸车。 帕克湾说：“这些单位的重置价值超过110亿美元，平均使用寿命为12至14年，年需求量在600辆卡车和每年10亿美元的范围内。

1998年卡车的大部分发展在有效载荷范围的顶部，卡车运载超过300吨。 这些将在8月号的MINING杂志中详细讨论。 小松挖掘系统公司（KMS）930E是自20年前的短命泰坦打破300秒以来的第一辆卡车。表2.2按规模类别划分的矿用卡车总数

吨（272吨）天花板。到去年，它已经在矿山卡车牵引能力的顶级领域建立了显着的领先地位。 3月底，在怀俄明州粉河盆地的雷霆盆地（Arch Coal）Black Thunder矿山纪念了第100届930E车队。第一批930E车队在新墨西哥Chino和亚利桑那州Morenci的菲利普斯 道奇矿场投产。

燃料和轮胎是矿山运输机的最高运行成本。过度的轮胎磨损不再是20世纪70年代困扰第一辆大卡车的不可逾越的障碍。新轮胎技术已经生产出具有新型化合物的低轮廓轮胎，其处理大的有效载荷，具有显着的耐久性，甚至与较小的卡车相比。在发射时，930E有效载荷定为300秒。吨，但很快，新的50/90 / R57轮胎提高到320秒。吨（2901）。燃油经营成本一直不是930E的问题。新的注射技术显示出极高的效率潜力，KMS报告。 ADT继续获得兴趣，特别是对于在差的地面条件下的工作。在过去12个月中发布了许多新车型，包括卡特彼勒的E系列。

虽然在2001年之前不能商业化，卡特彼勒已经将797机械传动卡车投入现场。其标准容量为220 m3（标称326 t），设计工作重量约558 t，配有55 / 80R63轮胎。 2,535 kW发动机。 Caterpillar的3524B LS具有电子单体喷射，ADEM II电子控制器和带后冷却和四个单级涡轮增压器的3500系列燃油系统。

同时，Terex Earthmoving公司的总裁Ernie Verebelyi最近证实，年底将有一台来自单位钻井平台的MT-500的加上300吨的卡车。 单位钻井平台实现了1998年最大的单卡车队订单，向印度煤炭销售160马克30B系列机组。

利勃海尔矿业设备，在Wiseda的时代，是第一个开发2181卡车的制造商。随着T282的发展，一个327 t容量的机器，具有交流驱动器，利勃海尔再次跳跃到卡车领域的头。利勃海尔说，它将为用户提供燃料节约和减少维护要求，并提高生产率。该卡车配备了一台2052千瓦的底特律柴油发动机和西门子交流驱动系统。交流控制系统还提供了额外的制动裕度，允许总动态减速能力高达4,500千瓦并降低至0.8公里/小时，此时，服务中断被激活以使卡车最终停止。

卡特彼勒显着升级了三辆顶级卡车。新的785C，载有136吨有效载荷，和789C，携带多达177吨，取代了B系列型号。 218吨产能793C是1996年推出的C系列矿用卡车中的第一台。它进一步升级，但保留了C系列名称。

日立建机公司确认，到2001年10月，它将收购Euclid-Hitachi的20％。该公司现在制造卡车 - 有效载荷从29到254吨（R280） - 在加拿大圭尔夫和Gliwice，波兰。它的新C系列提供高达20％的更高的生产力通过更高的工作速度，更快的上坡速度，更短的停止距离和改善下坡阻滞。

去年Belaz的新车型是配备康明斯KTTA-19C发动机（额定功率为516 kW）的全新55 t容量7555-B。在80吨75491/75492卡车的规格中增加了额外的设备。 Belaz认为，这是今天唯一提供完全独立后悬架的卡车。在更大的范围内，200 t 75303在成功的矿山评估完成后已全面投产。

铰接式自卸车（ADT）继续吸引地雷的兴趣，特别是在东南亚，他们的能力通过恶劣的地面条件，使他们在季风雨期间非常有用（MM，1998年9月，第128-129页）。 Moxy Trucks推出了新的MT36和MT40 B型号，以及整个Moxy概念用于ADT，包括可能的更大型机器，在上个月进行了审查。贝尔设备公司推出了新的“C系列，代表一个显着升级和改进的卡车系列，有能力在生产力竞争中超越，更重要的是，拥有和运营成本比任何竞争对手，根据组管理导演，加里·贝尔。

沃尔沃的ADT升级增加功率。此外，具有液压减速器功能的行车制动踏板，以前只能在A40C上使用，现在作为标准配置在沃尔沃A25C，A30C和A35C系列铰接式卡车上。新的制动踏板确保更容易操作，减少对行车制动器的磨损。它允许操作者根据当地条件来调节减速器的减速效果。使用新的行车制动设备作为可选设备，提高装载和倾倒期间的稳定性。来自Terex Arctic的新产品线采用了全新的配色方案，该公司将其称为“全新的定价策略......传递了大量投资和技术计划的显着优势。制造和装配技术的优势已经产生了显着的节省的成本直接传递给客户群。

L＆M散热器新的Mesabi V-Pack冷却组件用于卡车和其他推土机，因为发动机散热器和油冷却器共用一个共同的框架和风扇，节省了空间。它提供了Mesabi可移动管式换热器的所有现场可更换功能，并设计用于需要低型面的应用。

输送机运输

全球化的趋势目前当然是大陆输送机，今天最大的皮带输送供应商，最近在做的是Meco，FSW和Huwood这样的公司。

最近开发了特定的输送机部件，这大大增强了输送机的整体性能。这些包括大型，非常强大的驱动器和小型驱动器，它们快速和容易对准，除了极其便携;恒张力绞车技术，皮带储存单元无故障;和高角度输送，即使在大批量应用中也是简单可靠的。

在大陆最近获得的技术中，输送带可以在90°转弯？角度，在输送机完全运行时前进和后退的系统，以及特定的，噪声限制的隐形辊组件。

如已经指出的，与制造商的合作越来越受欢迎。例如，去年，马丁工程公司签署了两项主要的长期交易。其中一个，在德国，与Rheinbraun，世界上最大的褐煤矿业公司，提供皮带清洁系统，包括叶片，主机和张力器为Rheinbraun的四个表面矿三年合同。总经理Goran Ottosson评论说：“通过这份合同，Rheinbraun希望能够提高清洁的性能和系统标准化，同时降低运营成本和供应商的总体数量Martin Engineering将提供全系列的清洁系统，以适应最广泛，最快速皮带服务Rheinbraun的大容量斗轮挖掘机“。

去年，主要皮带供应商Dunlop-Enerka进行了重组，整合了荷兰，比利时和英国设施的国际营销业务。邓禄普皮带配有橡胶和PVC盖，有多种等级（耐磨，耐热，耐油，耐火等），标准宽度为300至3,000 mm。固特异收购了输送带行业最大的拼接疲劳机器，帮助开发更强的重型皮带。

Krupp Fordertechnik通过Krupp Canada获得了一项价值约为1亿加元的合同，设计和供应粗矿输送系统为智利的Los Pelambres铜矿项目（MM，1999年2月，第87-88页）。三个输送机，总长12.7公里，构成了近年来安装的世界上最大的输送机系统。它是再生的，设计为通过利用在输送机的长度上的1300m的高度降低产生功率。以这种方式生产的25,000千瓦的电力被Los Pelambres用于为矿山的集中器供电。

图2.3液压铲车/挖掘机在大型装载市场特别是在过去10 - 15年取得了进步的进展，因为采用了更大的装置，如利勃海尔R 996 Litronic。

康迪泰克的传送带在德国挖掘机的汉巴赫煤矿场进行现场测试，并在市场上推出。 传送带代码，控制和监测使用应答器的输送带。该系统具有植入在带中的应答器，具有天线的发射器/接收器（固定或便携式）以及具有相应软件的控制和评估计算机。如果添加了计算机和开关模块，则发射器/接收器也可以采用各种控制功能。当皮带被监测时，可以检查磨损，初期损坏或任何纵向撕裂的迹象。自动收集关于停机时间，停止间隔，完整周期和其他性能特性的数据。

装载机

帕克湾报告指出：“与由单个产品（后倾式刚性拖运机）控制的运输形成对比，大型矿山的装载功能由三种不同的机器类型解决：电动挖掘铲，液压铲/挖掘机和每个都有不同的操作优点，保证其在某些应用中的选择，并且许多矿井采用多于一种类型的装载机。

“这些机器中有3000多台在运行，价值超过110亿美元，但由于平均使用寿命比他们装载的卡车更长，每年货物的单位和美元体积略低于矿山卡车市场：250 -300台机器和6亿美元。

“电铲长期以来一直是全球大型采矿作业的装载工具的主要部件，它们的长寿命，高生产率，高可靠性和低操作成本使其成为大多数最大的煤，铜和铁矿山的首选负载替代品全世界。”

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