几年前, 考古学家在匈牙利东北部的比克卡布拉尼矿山底层发现了16 棵保存完好的柏树树干。

在中新世时期, 大部分古森林都变成了煤, 但是估计由于一场沙尘暴的覆盖, 使森林一些巨树未能演化为化石。在老树原处发现它们, 欧洲尚属首次, 科学家对此感到兴奋, 他们可以据此研究当时的地球气候。

那是 2007 年中, 就在把最完整的树干从比克卡布拉尼提取并运送到博物馆保存之际, 矿山拥有者 Matra 发电厂（Mátrai Erőmű）与山特维克矿山系统奥地利分公司签约, 购买了世界上最大的 PE100 紧凑型斗轮挖掘机和 PB100 转载机。

Mátrai 经营两家露天矿, 每年为其在匈牙利最大的 950 兆瓦电厂的持续发电提供 850 万吨褐煤。全国 1,000 万人口多达70%的基本能源需要依赖俄罗斯天然气和从其他国家进口的能源, 而该电厂能满足全国 15% 以上能源需求, 地位举足轻重。

褐煤, 有时也称柴煤, 水分含量高, 主要作为蒸汽发电燃料使用。Mátrai 有 60% 的褐煤产自布达佩斯东北约 90 公里外的 Visonta 矿山。那里出产的褐煤热值较低,输送至邻近电厂后, 再与热值较高的褐煤混合, 后者从 60 公里以外较新的比克卡布拉尼煤矿用火车运来。

1985 年, 比克卡布拉尼投产时采用铲运式露天开采。到 20 世纪 90 年代初, Mátrai 在这里初次尝试采用斗轮挖掘机进行连续表土剥离作业, 以便更快到达下方的褐煤层。

随着开采作业进入到一个新区域, 覆盖褐煤的表土不断增加, Mátrai 需要找到一种独特的挖掘机来提高生产能力和生产效率。

“在煤矿里，我们别的设备什么都有,” Mátrai 采矿战略总监 Barnabás Derekas 说。“我们有输送系统和排土机。我们在寻找一台大型机器，因为随着时间的推移, 在我们的作业中, 连续截割比起铲运式操作要便宜得多。”

由于每年需要大约 1,200 万立方米的产能, Mátrai 估算了一台新斗轮挖掘机的资本投资以及运营和维护成本。公司向欧洲的知名供应商展开谈判, 对三个关键指标的重要性分别设定比重：价格、技术规格和支付条件。

“我们并非想找到最便宜的解决方案,” Derekas 说。“我们希望找到总体上最好的解决方案, 而且必须符合我们作为运营商所制定的最重要的标准。我们选择山特维克是因为综合这些因素后, 他们提供了最好的解决方案。”

Mátrai 就复杂的挖掘机项目咨询了德国公用事业公司 RWE 的专家。几个月来, 山特维克的设备零件代表每两周便会与 Mátrai 和 RWE 见面商讨细节。

挖掘机的零件有些在匈牙利制造, 有些在欧洲其他国家制造。多达 130 名工人花了近 9 个月, 提前建造完成 PE100 挖掘机以及附带的 PB100 转载机, 并于 2009 年年中投产。

Mátrai 在不同运行时间长度中进行了一系列产能和性能测试, 结果该设备提前两年达到合同规定的所有目标。

“山特维克在期限之前建造了一台非常独特的机器,” Derekas 说。“当它建成并运抵煤矿后, 便立即开始运行, 并带来了合同指定的价值。我们感到很满意。”

在冬日的一个清晨, 随着阳光缓缓照进比克卡布拉尼煤矿, 雾霾开始消散，重达1,650 吨的 PE100 展现出清晰的轮廓。

挖掘机的理论产能为每小时 6,700 立方米, 达到比克卡布拉尼其他三台较小的现役挖掘机两倍以上, 但是其实际产能则受限于另一端的输送机系统宽度和排土机能力。

挖掘机的钢臂长 28 米, 配备一个宽 12 米的轮毂, 上面装有 16 个铲斗。挖掘机与装有履带的转载机同时工作，能克服工作台的大落差，可额外输送 50 米, 将表土输送到比克卡布拉尼的三台输送机系统。

比克卡布拉尼每年需要运走多达 2,600 万方表土, 生产褐煤 350 万吨。最上层 20米表土是杂质和软湿粘土混合层。粘土下方是一层砂土, 偶然会有薄煤层, 但是主煤层在更深的地方。

PE100 可让操作人员选择适当的程序, 挖掘不同类型的表土, 因为每一种类型需要有独特的截割力和旋转速度。
“这是一个简单的系统,” 自从该系统诞生以来就一直负责操作的操作员Imre Papp 说道。“操作界面非常便于使用。对操作人员来说一切都很清楚。我们从未遇到过操作上的任何问题。”

与比克卡布拉尼需要手动调整截割高度的其他挖掘机不同, 山特维克解决方案的特色之一是该系统可以根据 GPS 坐标自动调整合适的高度进行截割。

采矿工程师在办公室内使用 AutoCAD（计算机辅助设计）软件计划好截割点, 并将数据上传至挖掘机驾驶舱的 GPS 系统。

“当我们将数据上传至 GPS 时, 会手动设置到零水平, 然后机器便会自动校准,” 操作员 Zoltan Toth 说。而驾驶舱内的里程表显示, 在不到四年的时间里, 已行驶超过 550 公里 —— 即达到每分钟 6 米的最大速度。

“在这里我们不需要担心超速,” Toth 开玩笑说道, 并引来比克卡布拉尼维修部主任Simon Csaba 的一阵笑声。

在距煤矿数百米以外的 Csaba 的办公室, 公告牌上贴满了挖掘机建造和运作时的照片。在房间另一端, 他的笔记本电脑正实时接收他所负责的挖掘机和其他 12 台设备的技术参数, 以确保顺利作业。

Csaba 说, “山特维克的设备尚未出现任何问题, 我们已在招标说明中阐明, 我们需要一个‘免维护’解决方案。从维护的角度看, 这台设备真的令我很高兴。我要照顾很多台机器, 这一台没有辜负我的期望。”

比克卡布拉尼已探明大约 4 亿吨褐煤储量, 以现有生产速度大约可开采一个世纪，山特维克的系统预料能帮助 Mátrai 从中挖出不少。

主调向结构的设计寿命为 40 年, 而斗轮主齿轮箱轴承的理论寿命为 5 万小时（免维护), 以目前每年计划的 4,800 作业小时计, 可服役约 12 年。

“我们建造的采矿系统都能经久耐用, 这台独一无二的斗轮挖掘机也不例外, 该项目的山特维克首席工程师 Claus Butter 说：“这台挖掘机在比克卡布拉尼才刚刚起步。”

文：Eric Gourley/图：Mans Berg

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