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采装工作
采装工作是用采掘设备将矿岩从整体或经过爆破破碎的矿岩堆中采掘出来，并装入运输容器，运至破碎机的受矿仓或一定地点的工作。
采装工作中所使用的机械设备有挖掘机、电铲、装载机等。由于金属矿山矿岩比较坚硬，生产中主要采用挖掘机和电铲。
挖掘机主要工作参数包括以下几方面：
（1）挖掘半径：挖掘时由挖掘机回转中心至铲斗齿尖的水平距离。
最大挖掘机半径：斗杆最大水平伸出时的挖掘半径。
站立水平挖掘半径：铲斗平放在站立水平面的挖掘半径。
（2）挖掘高度：挖掘时铲斗齿尖距站立水平的垂直距离。
最大挖掘高度：斗杆最大伸出并提到最高位置时，铲斗齿尖距站立水平的垂直距离。
（3）卸载半径：卸载时由挖掘机回转中心至铲斗中心的水平距离。
最大卸载半径：斗杆最大水平伸出时的卸载半径。
（4）卸载高度：铲斗下缘距站立水平的垂直距离。
最大卸载高度：斗杆最大伸出并提到最高位置的卸载高度。
下挖深度：铲斗下挖时铲斗齿尖距站立水平的垂直距离。
挖掘机作业方式
（1）正常爆堆作业方式
在露天矿山的装载作业中，根据运输设备与挖掘机的相对位置不同，装车作业方式分为平装车、上装车和联合装车三种。
A 平装车
挖掘机与运输设备位于同一水平。
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B 上装车
运输设备与挖掘机分别位于台阶的上、下两个水平。
C 联合装车
运输设备位于台阶的中间平盘。
实际生产中，最常使用的是平装车。
（2）特殊采装作业方法
当矿体构造复杂、矿体内岩石夹层较多，或矿床中具有多种不同品级矿石时，为了满足产品质量和品级的要求，最大限度地降低矿石的损失与贫化，在装载过程中必须采用特殊的采装方法，实现不同品级矿石和夹层岩石的分采。
A 分区爆破采装
当台阶水平方向分别赋存不同种类、品级的矿石，或当台阶水平方向存在矿、岩交界接触时，可以按矿石品种、品位或矿岩交界分成小区，分别进行爆破采装。如下图所示，Ⅰ区是岩石，Ⅱ区是矿石，先爆破采装Ⅱ区，再爆破采装Ⅰ区，使矿石损失贫化达到最小。
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B 分段爆破采装
当台阶垂直方向内局部赋存有矿石（或岩石）层时，可根据其赋存深度，采用分段爆破的方法进行处理，爆破后，用挖掘机将这部分矿石（或岩石）装车运走。
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C 分层采装
当开采缓倾斜或水平的薄矿体群时，可以把整个台阶按矿岩接触线划分成两个或数个分台阶，进行分层开采。
首先，爆破上部分台阶，然后，从台阶下部平盘垫出一条通往上部分台阶的平缓通道，供挖掘机上下行走。当上部分台阶推进到一定距离，下部分台阶暴露出一定面积以后，即可开始在下部分台阶穿孔爆破。这时上、下分台阶同时进行作业。下部分台阶爆破后，挖掘机返回，采装下部分台阶，同时在上部分台阶穿孔爆破。
这种作业方法能够最大限度地降低矿石损失和贫化，保证提供不同品级的合格矿石。但需要设置上下分台阶的平缓通道，挖掘机上下往返频繁，有效作业时间减少。
挖掘机生产能力及数量的确定
挖掘机生产能力是指在某一计算单位时间内，从工作面装入运输容器里的矿岩实方体积或吨位。确定生产能力一般有对比法和分析计算法两种。
A 对比法
对比法在制定矿山采剥计划和新建矿山设计时经常采用。
对于在生产的矿山，制定采剥计划时可根据本矿近年来实际统计的挖掘机生产能力，并结合生产具体条件对比分析，考虑采取措施后可能达到的指标来确定挖掘机生产能力。
对于新建矿山，一般应先理论计算，再参照条件类似的其他矿山挖掘机生产能力选取。由于各矿山自然条件不可能完全相同，在选用其他矿山指标时，要注意分析具体情况，如山坡露天、深凹露天、运输方式、矿岩性质、设备检修等情况、司机操作技术水平、生产组织管理水平等。
B 分析计算法
a 技术生产能力
技术生产能力是指在某一具体矿山技术条件（工作面尺寸、矿岩性质、装载条件等）下不间断采装，挖掘机所能达到的生产能力。这其中考虑了铲斗装满程度、矿岩松散系数和工作循环时间后，连续工作的生产能力，是采取措施后有可能达到的最大生产能力。
技术生产能力Qj（m³/h）=3600*挖掘机铲斗容积E*实方满斗系数K÷挖掘机循环时间t（s）
其中：实方满斗系数K=实方矿岩体积V÷(总斗数N*铲斗容积E)
b 工作生产能力
工作生产能力考虑了矿山实际工作中受到爆破、运输、设备维修等各方面影响，即考虑了时间利用系数。
挖掘机单班生产能力Qb（m³/台·班）
=技术生产能力Qj*班工作时间T*铲装工作时间占班工作的比例η
矿山所需挖掘机数量N=年采剥量A÷挖掘机台年效率Qa
露天矿生产配备的挖掘机不考虑备用数量，如果采矿和剥离作业的工作制度不同、设备型号不同以及生产效率相差较大时，可以分别计算采矿和剥离作业所需要的挖掘机台数。此外，若矿山还有其他工程，如修路、整理道路、边坡及倒堆等，还可考虑备有装载机、平地机、推土机等。
提高挖掘机生产潜力的途径
全矿挖掘机总能力也就是矿山剥采总量，因此，挖掘机生产能力是一项很重要的技术经济指标。充分发挥挖掘机的能力，对于保证或超额完成矿山计划的剥采量有着直接的关系。
影响挖掘机生产能力的因素是多方面的，本文主要讨论挖掘机选型以后的技术影响因素及提高能力的途径。
A 缩短装载工作循环时间
挖掘机的一个作业循环所需时间为挖掘装载t1、满斗回转t2、卸载t3、空斗回转t4到工作面四个步骤的时间总和。即：
装载工作循环时间T=挖掘装载t1+满斗回转t2+卸载t3+空斗回转t4
工作循环时间与铲装矿岩性质、矿岩爆破破碎质量、车辆停放位置、装车回转角度以及司机的操作技术水平有关。其中，提高回转速度、减少回转时间对缩短工作循环时间具有很大意义。司机可通过采用合理的铲装顺序，即由外向内、由下向上铲装，减少铲装阻力，另外司机可以利用等车时间将工作面清理好，把工作面的矿岩倒至靠近汽车停放的位置，使挖掘机的回转角度不大于90°，也可有效地缩短工作循环时间。
B 提高挖掘满斗系数K
挖掘系数是通过满斗系数和松散系数计算的，满斗系数是挖入铲斗内松散矿岩的体积与斗容之比，与矿岩性质、爆破块度及操作技术有关，其中最主要的是爆破块度。当爆堆分散，大块和根底较多时，使挖掘机工作循环时间增加，满斗系数降低。
降低大块率主要从两方面着手，一是改善爆破质量，二是选用大尺寸的挖斗。通过调整爆破参数、选择合理的装药结构、采用多排孔微差爆破、适当增加炸药单耗等措施，减少不合格的大块和根底，使爆破后爆堆的形状和尺寸有利于挖掘机安全高效作业。
C 提高班工作时间利用系数η
D 及时向工作面供应空车
可以采用智慧车辆调度系统，合理组织、合理配设运输线路，改善车辆入换条件，减少挖掘机等车的时间。
运输工作
露天矿运输是一项将采出矿石运出采场并送到指定卸载点，把剥离物运往排土场，以及将生产人员、设备和材料送到工作地点的作业，是开采工艺主要生产工序之一。运输系统的投资约占矿山总投资的40%～60%，运输成本约占矿石成本的30%～40%。因此，露天矿的运输方式及系统的合理性直接影响着露天矿生产的经济效益。
受篇幅所限，本文只讨论采用自卸车运输方式的运输能力计算及车辆选型。
运输能力计算
影响汽车台班生产能力的主要因素是载重量、运输周期和班工作时间等。
汽车台班生产能力A（吨/台班）=60*汽车的载重量q（吨）*班工作时间T（小时）*汽车载重系数K1*汽车工作利用时间系数η÷汽车运输周期t（分钟）
在册汽车数量N=汽车运输不均衡系数K2*矿山班产量Qb÷（汽车班生产能力A*出车率K3）
提高车效的途径
A 改善路况
据统计，每提高1km/h车速，可提高车效约4%～8%。
B 加强生产管理，减少辅助作业时间及非作业时间
据统计，在正常情况下，交接班及个人必需的时间为8%～10%，往返库矿之间约占3%，汽车加油占3%～5%，作业时间占82%～86%。
为减少生产车空走时间及非作业时间，加油站宜设在运矿岩汽车往返经过的地点；临检、保养场地宜靠近采场的运输干线；北方严寒地区，保养车（一保、临检）应有保养库。应加强汽车定期保养检修，提高车辆完好率。
C 加强与铲装设备的配合，改善供车条件
D 加强汽车调度
汽车选型
汽车吨位确定后，就要选择具体的车型。影响露天矿自卸汽车选型的因素很多，其中最主要的是矿岩的年运量、运距、道路技术条件及装载设备的斗容规格。
选择车型应考虑汽车质量的好坏、工作可靠、结构合理、技术先进、质量稳定、能耗低等条件，以及车厢强度适合大块矿石的冲砸等要求。当有多种车型可供选择时，应进行技术经济比较，推荐最优车型，同一露天矿应尽可能选用同一型号的汽车。在费用方面，不仅要考虑新车的购置价格，而且还要考虑生产后的运行费用、保修费用和备件价格、备品备件的供应。
对于年运量大、运距短的矿山，一般应选择载重大的汽车，年运量8000万～10000万吨，采用载重150吨车基本上可以完成；反之，应选择载重小的汽车，过大的车型必定要配备更大型的采装设备，增加过多投资。
新能源车型的选择
矿山有充足的电力供应，且大部分是重载下坡的运输情况，可以考虑选择充电矿用宽体自卸车。
矿区附近有天然气供应，可以考虑选择天然气增程式矿用宽体自卸车。
矿用宽体自卸车无人驾驶的应用前景
按照工信部《有色金属行业智能矿山建设指南》（试行）中的总体设计要求，鼓励矿山采用基于工业互联网平台的云、边、端架构，建立面向“矿石流”的全流程智能生产管控系统，循序渐进推进企业智能矿山建设，最终实现矿山全流程的少人无人化生产。
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针对现有矿山，对设备进行数字化、智能化改造，开展成套智能装备应用，实现设备故障智能诊断、过程参数优化、生产流程优化、数字仿真优化、经营决策优化；同时开展矿山智能生产系统建设，实现资源数字化、生产过程智能控制、安全管理集成化等。
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