露天矿山工程施工中设备选型与项目成本控制的关联性研究

(整期优先)网络出版时间:2025-01-22
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露天矿山工程施工中设备选型与项目成本控制的关联性研究

刘明铭

中国水利水电第十工程局有限公司

摘要: 露天矿山工程施工中,设备选型作为关键决策环节,与项目成本控制紧密相连。本文深入剖析二者间的内在关联,从设备采购成本、运营维护成本、生产效率对成本的影响以及设备配置优化策略等方面展开研究,旨在为露天矿山企业提供科学合理的设备选型依据,实现项目成本的有效管控,提升企业经济效益与市场竞争力。

关键词:露天矿山;设备选型;项目成本控制;关联性

一、引言

露天矿山工程作为资源开采领域的关键构成,展现出诸多显著特性。其规模宏大,动辄涉及广袤的作业区域,开采工程量数以百万立方米计;作业环境更是复杂多变,从酷热难耐的夏日到寒风凛冽的冬日,从干燥多尘的旱季到雨水丰沛的雨季,地形地貌起伏跌宕,地质条件复杂难测,给施工增添了重重困难;施工周期漫长,往往横跨数年之久。在这样的背景下,施工设备选型这一决策环节的重要性不言而喻,它宛如牵一发而动全身的关键节点,与项目成本效益紧密捆绑。当下,市场竞争已进入白热化阶段,矿山企业宛如逆水行舟,不进则退。一方面,必须保障开采作业如同高速运转的精密齿轮组般高效流畅,不容许丝毫懈怠,以抢占市场先机;另一方面,成本控制成为关乎企业生死存亡的生命线,每一分资金的流向都需精打细算,如此才能维系可持续发展之路。一旦设备选型出现偏差,后果不堪设想。前期采购阶段,可能因盲目追求高端或不匹配实际需求,致使资金如流水般大量投入,企业资金链承压;后期运营维护阶段,故障频发、维修成本高昂、配件供应受阻等问题会纷至沓来,运营成本直线飙升。同时,生产效率若受设备拖累,无法跟上工程进度的严苛要求,工期延长带来的资金占用、管理成本增加等问题将接踵而至,项目成本瞬间失控。故而,深入剖析二者关联性,为矿山企业点亮前行的灯塔,极具现实意义。

二、设备采购成本与选型的直接关联

(一)设备品牌与价格差异

不同品牌的露天矿山设备在质量、性能、技术含量上存在显著差异,价格也随之波动较大。国际知名品牌通常凭借先进技术、可靠质量与完善售后,在高端市场占据一席之地,但其采购成本往往令人望而却步。例如,某国际品牌的大型矿用挖掘机,因采用独特的液压系统与高强度钢材制造工艺,挖掘力强、故障率低,但其售价可能比同规格国产优质品牌高出 30% - 50%。对于资金充裕且追求极致性能的大型矿山企业而言,此类品牌或许是首选;而中小矿山企业若盲目跟风,可能会背负沉重资金压力。相反,部分国产新兴品牌虽在技术成熟度上稍逊一筹,但通过性价比优势也赢得不少市场份额,能满足基本生产需求,采购成本相对较低。企业在选型时,需综合权衡品牌溢价与自身经济实力。

(二)设备规格适配对采购成本的影响

设备规格的选择应紧密贴合矿山开采规模与工艺要求。若选型过大,超出实际需求,不仅会造成设备购置资金浪费,还可能因大设备在小工况下运行效率低下,增加能耗成本;反之,设备规格过小无法满足生产强度,需额外购置补充设备或延长施工周期,同样会推高成本。以露天矿山运输卡车为例,对于年采剥总量在 500 万立方米的中型矿山,选用载重量 100 吨的卡车较为合适,既能保证运输效率,又能充分利用设备产能。若选用载重量 150 吨的大型卡车,前期采购成本增加 20% 左右,且在矿山道路条件与装卸环节受限情况下,其满载率低,实际运输成本反而升高;而选用 60 吨的小型卡车,则需配备更多车辆,增加采购数量与后续管理成本。

三、设备运营维护成本受选型的制约

(一)设备可靠性与维修成本

设备的可靠性是运营维护成本的关键影响因素。选型时优先考虑结构设计合理、零部件质量过硬、经过市场长期检验的设备,能有效降低故障频率,减少维修次数与费用。如某品牌的破碎机,采用先进的耐磨材料与优化的破碎腔结构,正常工况下连续运行时间比同类产品长 30%,关键零部件更换周期延长 50%,大大节省了维修人力、物力成本。相反,一些质量欠佳的设备,虽采购价格诱人,但在使用过程中频繁出现故障,停机维修不仅耽误生产进度,还需支付高额维修费用,长期累积下来,运营维护成本远超预期。

(二)配件供应与更换成本

设备配件的供应及时性、通用性以及价格水平,与选型密切相关。选用市场保有量大、主流品牌的设备,其配件易于获取,供应渠道广泛,价格相对透明稳定。例如,卡特彼勒、小松等国际知名工程机械品牌,在全球各地设有配件中心,能确保在短时间内提供原厂配件,虽价格偏高但质量有保障;同时,由于其标准化程度高,副厂配件市场也较为发达,为企业提供了更多选择,一定程度上可降低配件更换成本。而小众品牌或特殊定制设备,配件供应困难,一旦出现故障,可能需长时间等待配件进口或定制生产,造成长时间停机损失,且配件价格因独家供应往往居高不下,大幅增加运营维护成本。

四、设备生产效率对项目成本的间接影响

(一)开采进度与时间成本

高效的设备能够加快露天矿山开采进度,缩短项目工期,从而降低时间成本。如先进的大型露天钻孔设备,采用自动化智能控制系统,钻孔速度比传统设备提高 50% 以上,能快速为后续爆破、铲装等工序创造条件,使整个开采流程衔接更为紧密高效。以一个总工程量为 1000 万立方米的露天矿山项目为例,若使用普通钻孔设备,预计开采周期为 3 年;而选用高效设备后,开采周期可缩短至 2 年,提前一年投产带来的收益不仅可抵消设备购置的额外投入,还能提前实现销售收入,减少资金占用成本,提升企业资金周转率。

(二)资源利用率与浪费成本

设备选型还关乎资源利用率,优质设备能精准作业,减少矿石贫化与损失,降低资源浪费成本。例如,高精度的矿石铲装设备配合智能识别系统,可准确区分矿石与废石,提高矿石入选品位,减少无效运输与后续选矿成本。若设备精度不足,将大量废石混入矿石运输流程,不仅增加运输能耗与设备磨损,还会加重选矿负担,导致选矿回收率下降,造成资源浪费,变相增加项目成本。

五、基于成本控制的露天矿山设备配置优化策略

(一)全生命周期成本分析选型方法

摒弃单纯以采购价格为导向的选型思维,引入全生命周期成本(LCC)分析方法。该方法综合考虑设备从采购、安装调试、使用、维护保养到报废处置全过程的成本。通过详细测算不同设备方案在各阶段的费用,如采购成本、每年运营成本(包括能耗、维修、保养等)、预计使用年限及残值等,以 LCC 最低为目标确定最佳选型方案。例如,对于某露天矿山的装载设备选型,经 LCC 分析发现,一款初期采购价格略高但能耗低、可靠性强、维修简便的设备,在 10 年使用周期内的总成本比价格最低的备选设备低 15%,成为最优选择,为企业长期成本控制提供科学依据。

(二)设备组合与协同作业优化

根据露天矿山不同作业环节特点,优化设备组合与协同作业方式。如在采装与运输环节,合理匹配挖掘机与运输卡车的数量、规格,确保挖掘机装满每车且卡车不闲置等待,通过建立数学模型或模拟仿真,找到最佳配比。在破碎与筛分环节,统筹考虑破碎机处理能力与筛分设备效率,避免出现生产瓶颈,提高整体生产效率,降低单位成本。同时,加强设备间的信息互联互通,采用智能化调度系统,实时监控设备运行状态,根据现场工况动态调整作业任务,进一步提升协同作业效能,实现成本效益最大化。

六、结论

露天矿山工程施工中设备选型与项目成本控制存在千丝万缕的联系,从设备采购的直接成本,到运营维护的长期支出,再到生产效率影响下的间接成本,以及基于成本管控的设备配置优化策略,无一不彰显着科学选型的重要性。矿山企业在项目规划初期,应组建跨部门专业团队,综合考量地质条件、开采规模、工艺要求、资金状况等多因素,运用先进的成本分析方法与优化技术,谨慎抉择设备选型方案,以实现设备全生命周期成本最低,保障项目顺利实施,提升企业盈利能力与市场竞争力,在露天矿山行业的激烈角逐中立于不败之地。

参考文献:

[1] 张辉,王勇。露天矿山开采设备选型对成本的影响分析 [J]. 矿业研究与开发,2023 (04): 10 - 14.

[2] 刘宏,赵亮。基于成本控制的露天矿山工程机械优化配置策略 [J]. 工程机械,2022 (10): 32 - 36.

[3] 陈刚,孙悦。露天矿山大型设备全生命周期成本管控探讨 [J]. 矿山机械,2023 (06): 5 - 9.

[4] 李明,张华。智能化设备在露天矿山的应用及成本效益分析 [J]. 金属矿山,2021 (08): 12 - 17.

[4] 王强,吴迪。露天矿山施工设备租赁模式对项目成本的影响 [J]. 工程经济,2023 (03): 20 - 24.