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目前,金堆城露天矿的铲装作业过程中,设备、人员以及现场环境较为复杂,安全检查表已经沿用多年,相应的安全管理制度也相对滞后。这给矿山的安全生产、文明建设带来了极大的隐患。近年来,电铲作业过程虽未发生人员伤亡等严重伤害事故,但设备损坏事故时有发生。由于金堆城矿石多为辉钼矿,其硬度大、强度高、爆破后块度不均匀,从而造成铲装时经常发生电铲斗齿脱落事故,这给矿山造成了巨大的经济损失。因此,需要对电铲作业进行危险源辨识、评价及相关控制措施研究。论文以金堆城露天钼矿为研究背景,采用了现场调研和理论分析等方法。首先应用系统安全分析方法结合直观分析法对电铲作业过程中的危险源进行辨识,然后采用了两类危险源理论对辨识出的危险源进行了分类,进而利用MES评价法对电铲作业过程中的第一类危险源进行了危险性评价与分级。根据危险源评价的结果,针对斗齿脱落这一危险性得分比较高的类危险源,利用Workbench软件对斗齿脱落原因和断裂位置进行了数值模拟分析,得到的主要结论如下:(1)在已经辨识出的危险源中,斗齿脱落得分最高,因此其危险性最大,属于类危险源,在分析过程中发现,除了斗齿脱落之外的其它危险源均存在不同程度的控制措施,而斗齿脱落几乎不存在控制措施,因此有必要针对斗齿脱落这一危险源进行分析并开发控制措施。(2)采用ANSYS Workbench软件对于金堆城露天矿使用的WK-4C型电铲斗齿进行静力学分析,结果表明,斗齿脱落的原因主要是应力集中部位容易形成疲劳裂纹,其易断裂部位是斗齿内圆弧与横档交界处以及第一固定插销孔处。另外,由于固定斗齿和铲斗的插销容易松动脱落,这会导致斗齿整根脱落。(3)基于数值分析的结果,结合无线通讯技术,研究出了电铲斗齿脱落报警装置,该装置的无线收发模块在选型时采用HFSS电磁仿真软件对2.4GHz无线模块在斗齿监测现场条件下的电磁波传输衰减进行了模拟,优选出了更加适合金堆城现场条件的2.4GHz无线通讯模块。基于以上结论,文章研究并设计了斗齿脱落报警装置,并完成了现场的安装与实验验证。