現代礦業的快速發展使得露天礦山作業設備有了快速發展，選礦工藝技術與選礦設備發展有了很大的進步，各大選礦設備廠家都在積極研發新型設備，研制效率高的選礦工藝，以適應礦業的快速發展。本文就復雜工藝下露天礦山設備及其工藝系統的可靠性進行系統研究。

不同工藝系統包含的設備類型不同，大型露天礦一般不止一種工藝系統，因此，其復雜性遠大于目前的研究內容，關于復雜工藝下露天礦設備及工藝系統可靠性評價的研究較少，基于已有的研究成果，以大型露天礦復雜工藝系統為基礎，對其展開研究，評價大型露天礦的工藝設備可靠性，并提出合理的優化建議。

露天礦工藝類型及環節

露天礦采用的工藝類型較多，針對設備的作業原理可以分為間斷工藝、連續工藝和半連續工藝，3種基本工藝包含的具體工藝環節存在一定的差異。間斷工藝主要包含礦巖準備、采裝、運輸和排土4個環節，半連續工藝也包含這4個工藝環節，連續工藝是設備直接對礦巖進行挖掘，省去了礦業準備環節，因此，其設備數量相對另外2種工藝要少。

不同工藝之間的設備數量差異較大，對于整個露天礦山的工藝系統的評價要從工藝環節著手，先計算出每個環節的可靠度，然后根據每個工藝系統所包含的工藝環節及每個環節中所有設備的可靠度來計算整個工藝系統的可靠度。

不同工藝應用實例

我國北方某露天煤礦，年產量達到30.00Mt，平均剝采比為3.85m3/t，年推進度達到400m，所采用的礦山設備均為大型、重載、高生產能力的設備，該礦包含的工藝系統主要有2種，表土及巖石覆蓋層采用單斗-卡車間斷工藝，煤層開采則采用半連續工藝，這2種工藝所采用的主要設備見表1。

剝離和采煤作業采用的2種工藝中，每個環節的設備種類已經確定，每種設備的數量及其長期可靠度見表2。

通過對以上2種工藝設備可靠性的計算結果可知，間斷工藝系統的可靠性達到0.9981，達到了優秀水平，而半連續工藝系統的可靠性僅有0.8025，僅達到良好水平。從可靠性指標可以看出，整個礦山工藝系統及設備的可靠性不太高，主要的問題出在半連續工藝環節，其中的環節較多，而且破碎機、膠帶等設備的數量較少，多個環節串聯起來，其整體穩定性下降的幅度較大，要提高整個礦山工藝系統的可靠性，需要從半連續工藝環節的設備可靠性著手，努力提高單一設備的可靠度，或者增加設備的數量，這樣才能提高整個礦山生產系統的可靠性。

工藝優化方案

通過對露天礦生產工藝系統的可靠性分析，已經明確了造成整個礦山工藝系統可靠度不高的主要原因，下面將結合具體的條件進行優化調整，具體優化方案有2種，第一提高單一設備的可靠度；第二增加設備的數量，根據2種調整方案進行調整，提高單一設備可靠度時，得到的調整結果如圖3。

根據分析數據可知，當破碎機或者膠帶的設備可靠度提高至0.96時，半連續工藝系統的可靠度可達0.8561，達到優秀水平；如果2種設備的可靠度同時增大，當均增大至0.93時，半連續工藝系統的可靠度可提升0.8569，也達到了優秀水平，由此可知，同時提升露天工藝系統中所有環節設備的可靠度，可以更好提升整體工藝的可靠度。

結論

露天開采各工藝環節內的設備之間為并聯關系，工藝環節之間為串聯關系，根據可靠度計算原理及單一設備可靠度，可以分別計算出工藝環節及整體工藝的可靠度。

對我國北方某露天礦工藝系統進行評價，得到其間斷工藝可靠度為0.9981，半連續工藝可靠度為0.8025，礦山復雜工藝系統的整體可靠度為0.8009，可靠度較低。

根據分析確定半連續工藝的運輸環節為薄弱環節，進行了相應的優化研究，當單獨提高破碎機或者膠帶的設備可靠度至0.96，或者同時提升破碎機或者膠帶的設備可靠度至0.93，可實現其工藝系統可靠度達到優秀水平。