1. 采装工作采装工作是露天开采的中心环节之一，它的效率直接影响到露天矿的生产能力、开采强度和经济效益什么是采装工作呢？采装工作是指在露天采场中用一定的设备（如，挖掘机、前装机、铲运机）和方法将矿岩从爆堆或台阶中挖出，并装入运输或转载设备（如，汽车，机车、皮带运输机），或直接卸在指定地点的工作过程例如，用单斗挖掘机（电铲）将松碎的矿岩从爆堆中挖出，装入矿用自卸汽车，由汽车运至指定的卸矿点；或者由前装机或铲运机直接完成采装和运输工作采装工作的效率取决于采装方法（如，上/下装车，联合装车）、采装设备与运输设备的匹配关系等2. 露天矿常用采装设备露天矿山使用的采装设备类型很多，主要有挖掘机（包括单斗挖掘机、轮斗挖掘机）、前装机、铲运机以及推土机和螺旋钻等对于金属露天矿山，由于矿岩一般都比较坚硬，世界上绝大多数金属露天矿山的采装工作都是以单斗挖掘机（电铲）为主对于露天煤矿，则可以选用轮斗挖掘机、链斗挖掘机等挖掘设备在以后的时间，我们将对这些露天矿山常用采装设备分别进行介绍3. 单斗挖掘机的类型单斗挖掘机是一种历史悠久的土石方挖掘和装载设备，自19世纪末期开始应用于露天采矿工程经过近百年的研究和改进，特别是近三四十年的改造，在动力能源方式、机械结构型式、机件的强度及操作控制等方面，都有了重大的发展。
由于它具有铲取挖掘力大、作业稳定、安全可靠和生产效率高等突出的优点，至今仍是露天采矿工程及其他土石方工程（例如，建筑、铁路、公路、水利和军事等工程）中主要的挖掘和装载设备目前，在露天采矿中，单斗挖掘机主要用于表土剥离、矿岩采装和排卸等工作现代单斗挖掘机，不管何种结构和用途，都由工作装置、动力和传动装置、运行和支承装置等部分组成它可按不同方式进行分类⑴ 按驱动动力——电力驱动和柴油驱动； ⑵ 按传动方式——液压传动和机械传动；⑶ 按行走方式——履带式挖掘机和轮胎式挖掘机；电力驱动和机械传动的挖掘机简称为电铲；柴油驱动加机械传动的挖掘机称为柴油铲；传动机构均采用液压传动的挖掘机称为液压铲露天矿山正常生产采装主要使用电力驱动机械传动履带式挖掘机⑷ 按铲斗与悬臂的连接方式① 刚性连接（机械铲），如正铲、反铲和刨铲；② 挠性连接（绳斗铲），如拉铲、抓铲⑸ 按铲斗形式——正铲和反铲露天矿山多使用正铲挖掘，这是因为正铲在挖掘时具有较大的推压力，可挖掘坚实的硬土和装载经爆破的矿石拉铲和抓斗铲的推压力或切入土壤的力主要是靠铲斗的自重，所以只适用于较松软土壤和砂土的挖掘作业⑹ 按斗容量的大小分类：铲斗容积在2m3以下的称为小型挖掘机；3～8m3的称为中型挖掘机；10～15m3的称为大型挖掘机；15m3以上的称为巨型挖掘机。
下面将对露天矿山常用的采装设备进行简单的介绍4. 单斗挖掘机——机械式正铲正铲单斗挖掘机是在露天矿用来剥离表土或采装经爆破的矿岩的一种主要设备，其工作特点是用来挖掘停机面以上的工作平面的矿岩㈠ 实例首先来看一个矿用机械式正铲挖掘机的实例这图是我国太原重工股份有限公司与美国合作生产的2800XPB型矿用挖掘机，也是目前我国最大的挖掘机该挖掘机标准斗容是35.2 m3，工作重量920t，理论生产率4900t/h，最大挖掘半径23.65m，最大挖掘高度17.53m，最大卸载半径20.96m，最大卸载高度11.66m㈡ 基本构造 —— 采用板书形式表述单斗挖掘机一般由工作部分、回转盘部分、行走部分和电气部分组成，其基本构造形式如图所示⑴ 工作部分包括动臂（1）、推压机构（2）、斗柄（3）、铲斗（4）、开斗机构（5）和铲斗提升机构等铲斗的提升是利用车体内的提升卷筒和提升钢绳实现的绷绳滑轮（7）和绷绳（8）又分别称为动臂调幅滑轮和调幅钢绳推压机构是挖掘机最重要的工作部件，目前国内外挖掘机的推压方式有两种：齿条推压和钢绳推压这两种推压方式各有优缺点：齿条推压机构具有使用寿命长，铲斗下铲准确，动作灵敏，能可靠地铲取矿岩等优点，但其工作时噪声大；钢绳推压机构具有电机负载平稳，推压时冲力振动小，维护检修方便等优点，但其钢绳的使用寿命较短。
⑵ 回转盘部分是挖掘机上部设备和工作装置的机座，上面装有提升绞车、回转机构、中心轴、双足支架、电气部分及压气设备，前部为司机室和操纵机构，后部为平衡配重箱为改善劳动条件，保护设备安全运转，现代的大中型挖掘机均装备一系列的辅助设施例如，司机室内设有空调，以保护室内气温适宜（体现以人为本的思想）；鼓风机用以鼓入过滤后的清洁空气；挖掘机各部件的集中润滑系统等⑶ 行走部分是整个设备的支撑基座，用以承受回转盘上面所有机构的重量，并装有行人机构，可以前后行走和左右转弯⑷ 电气部分包括高压配电设备、变压器、低压配电设备、整流设备、电动机及辅助电气设备等5. 单斗挖掘机——反铲与正铲挖掘机的工作特点相反，反铲挖掘机的工作特点是：用于挖掘停机面以下的土石方工程，如土壤、壕沟、基坑等在露天开采中，反铲挖掘机仅在—些特殊的情况下适用，例如，开采水平或缓倾斜矿体；铲刮和清扫不规整台阶表面岩土；矿体底板不平整，不适于车辆行走时，用反铲进行下挖平装采掘 履带式反铲挖掘机 加长臂反铲式挖土机6. 单斗挖掘机——液压铲单斗液压挖掘机是在机械传动式正铲挖掘机的基础上发展起来的高效率装载设备。
与机械传动式正铲挖掘机一样，单斗液压挖掘机也是由工作部分、回转盘部分、行走部分和电气部分组成，而且工作过程也基本相同两者的主要区别在于动力装置和工作装置上的不同液压挖掘机是在动力装置与工作装置之间采用了容积式液压传动系统，直接控制各系统机构的运动状态，从而进行挖掘工作图是我国太原重工股份有限公司引进德国DEMAG公司技术和关键配套件，合作生产制造的H121型液压挖掘机该挖掘机标准斗容7.5m3，行走速度2.3km/h，最大输出功率534kW，理论生产率为1540m3/hWK-8型矿用挖掘机是太原重工近年来设计生产的具有国际先进水平的8m3矿用挖掘机该挖掘机标准斗容为8m3，行走速度0.7km/h，主电机功率 500kW，工作重量 340t，理论生产率1100m3H121型液压挖掘机和WK-8型矿用挖掘机（机械）主要性能参数比较 H121液压挖掘机液压 液压反铲挖掘机外形 WK-8矿用挖掘机液压挖掘机的上述结构特点，使它具有许多优点：① 质量轻当传递相同功率时，液压传动装置比机械传动装置的尺寸小、结构紧凑，质量可减轻30～40%② 能实现无级调速，调速范围大。
③ 传动平稳，工作可靠液压系统中设置各种安全阀、溢流阀，即使偶然出现过载或误操作的情况，也不会发生人身事故和损坏机器④ 操作简单、灵活、省力，改善了司机的工作条件另外，液压系统容易实现自动化操纵，可与电动、气动联合组成自动控制和遥控系统⑤ 工作装置的品种可以扩大可以配置各种新型的工作装置，如组合型动臂、伸缩式动臂、底卸式装载斗等⑥ 护检修简单由于液压挖掘机不需要庞大复杂的中间机械传动系统，结构被简化，易损件减少了将近50%，因此维护、检修工作大为简化⑦ 液压元件易于实现标准化、系列化和通用化，便于组成专业化生产，提高质量和降低成本液压挖掘机的主要缺点是：① 对液压元件的制造精度要求较高，装配要求严格，维修也较困难液压系统出现故障，要确定事故发生的原因和排除故障较困难，维护修理和调整技术要求也较高② 工作油液的黏度受温度的影响较大因而在高温和低温下工作均影响传动效率另外，油液的泄漏，也会影响动作的平稳和传动效率总之，液压挖掘机是一种性能和结构比较先进的新型机械，它的使用越来越广泛，特别是中小型挖掘机，可能很快被液压挖掘机所取代随着我国液压技术的发展和液压元件制造质量的提高，大、中型液压挖掘机也必将得到迅速地发展。
7. 单斗挖掘机——拉铲与抓铲与正铲和反铲相比，拉铲（索斗铲）和抓铲属绳斗铲，其铲斗与悬臂采用挠性连接方式㈠ 拉铲拉铲在露天矿主要用于露天煤矿中松散土岩的剥离工作，较少用于装载索斗铲的工作装置与机械铲完全不同，它的铲斗是由一条提升钢绳吊挂在悬臂上，由牵引钢绳和提升钢绳相配合控制其铲装和卸载挖掘时，提升和牵引钢绳松开，用抛掷的方法将铲斗降到工作面上，然后拉紧牵引钢绳，铲斗沿工作面向机身方向移动，（铲斗借自重）铲取岩石，再拉紧提升钢绳，将装满货载的铲斗向悬臂顶部提起卸载时，松开牵引钢绳和卸载钢绳，使铲斗重心移动，铲斗向前倾翻而卸载拉铲通常安置在开采台阶的上部平盘上，挖掘其站立水平以下的矿岩但大型剥离拉铲也能挖掘其站立水平以上的矿岩大型拉铲的工作规格和铲斗容积均较大，目前国外拉铲的最大铲斗容积为170m3，臂长达95m，因此广泛用于开采水平矿体时，向采空区排弃废石的剥离工作例如，神华集团准格尔能源公司黑岱沟露天煤矿于2004年投资9.6亿元人民币进行扩能技术改造（关键设备：吊斗铲、深孔钻机、大型单斗挖掘机、大型推土机、大型单斗自卸卡车），其中投资4.7亿元人民币，在国内首次引进美国吊斗铲先进生产工艺，全部扩能改造工程将于2006年6月底完成并投产，到2006年底，原煤产量将突破2000万吨。
经过扩能改造后黑岱沟露天煤矿，年原煤产量最高可达到2500万吨，将真正实现中国第一大露天煤矿目标拉铲挖掘机外形及工作状况 抓铲挖掘机外形㈡ 抓铲抓铲挖掘机的铲斗由两个或多个颚瓣铰接而成，颚瓣张开，掷于挖掘面时，瓣的刃口切入土中，利用钢索或液压缸收拢顎瓣，挖抓土壤松开颚瓣即可卸土用于基坑或水下挖掘，挖掘深度大也可用于装载颗粒物料8. 多斗挖掘机除单斗挖掘机外，还有多斗挖掘机两者在工作原理及结构方面都有很大区别多斗挖掘机是一种有多个铲斗连续进行挖掘作业的挖掘机械，它们有链斗挖掘机、轮斗式挖掘机等 露天矿轮斗挖掘机在剥离软岩表土 轮斗挖掘机成套机组㈠ 轮斗挖掘机轮斗挖掘机借助于安装在斗轮上的铲斗，在斗轮回转时切割物料，铲斗中的物料通过物料自重卸载于胶带输送机直接卸于采空区，或卸入运输设备和工作面胶带输送机轮斗挖掘机在作业时具有冲击负荷小、维修量小、能量消耗低、小时生产能力高、线性参数大和能连续作业等优点，五十年代后在一些条件适宜的露天矿中得到应用轮斗挖掘机主要挖掘松软的或不坚硬的土岩和有用矿物。
例如，神华准格尔能源公司黑岱沟露天煤矿采用我国太原重工股分有限公司同德国克虏伯公司合作制造的成套轮斗挖掘机组该轮斗挖掘机组包括轮斗挖掘机（C3100型，理论生产能力3100m3/h，4台）、皮带输送机、卸料车、排土机等设备其生产工艺过程：斗轮挖掘机采掘的物料（表土），通过皮带机-胶带运输机-卸料车，最后由排土机堆弃至料场，实现全连续生产过程我国云南小龙潭煤矿则采用“轮斗挖掘机-带式输送机-排土机”开采工艺㈡ 链斗挖掘机链斗挖掘机是在两条封闭斗链上均匀安装多个铲斗，封闭斗链沿着具有一定形状的斗架移动，铲斗在斗链的带动下挖掘物料，并卸载于一定的运输设备中主要用以挖掘松软的非胶结土、沙及有用矿物 9. 螺旋钻——螺旋采煤机螺旋采煤机采煤是露天煤矿中一种特殊的工艺方式它把穿爆、挖掘、装载和运输等环节联在一起，利用旋转钻具开凿大直径钻孔，从而达到将煤炭开采出来的目的与大孔径相适应的煤层厚度为500～1200cm，孔深达20～60m，钻孔平行。