簡介
在露天採礦作業中，套用單斗挖掘機進行裝載礦岩，已有近百年的歷史。隨著工業的發展，挖掘機的各個部分也作了多方面的改進和提高但整體結構與工作特性仍保持其基本形態。由於它們具有較大的挖掘鏟取力，在作業中穩定、可靠和生產效能較好等優點，是露天採礦工業中的主要挖掘裝載設備。
礦物原料需要量不斷增加，富礦資源日益減少，所以一些大型低品位礦床相繼開發。建設速度快, 勞動條件好, 生產效率高，採礦成本低是促進露天開採迅速發展的重要原因。據美國礦務局資料，1969年世界采出有用礦物年產量達100億噸，其中三分之二產自露天礦。美國露天礦開採的比重已超過80%，蘇聯露天礦開採比重已達77.9%，加拿大也占70%以上，澳大利亞、印度、巴西等採礦工業較發達的國家露天礦開採比重也很大。
由於露天礦開採比重日益增大，加上露天礦規模也在加大，所以要求供應更多大生產率、低費用的露天礦用設備。為了適應這種需要，在鋼材生產迅速增長的形勢推動下，近二十年來，國外挖掘機製造工業有了較大幅度的進展。
新技術和新材料在挖掘機製造上的套用，也有較顯著的進步。例如：在斗容為19.1米 的大型挖掘機上全部裝備了可控矽整流和控制裝置。因而簡化了電源變流和傳動系統，改善了操作和控制特性，使動力傳遞系統的技術水平提高到一個新階段。在使用可控矽和電磁離合器的傳動系統中，配合了特製電機，充分地發揮了系統的優越性。又如：液壓技術的發展，為挖掘機的一些工作部分採用液壓傳動創造了條件。對於挖掘機上的一些重要零部件動臂、斗桿和齒輪，一方面改進結構設計，一方面採用高強度低合金鋼，這樣不僅提高了零部件的壽命而且減輕了設備重量。易損件鏟斗、斗齒的材質則變為高強度耐磨鋼。由於採取了一系列的技術措施，的挖掘機與前十年相比，單位斗容的自重有所減輕。
在挖掘機的新產品設計中對減輕機重，縮短工作周期和提高行走部的靈活性等問題都給予了必要的重視 。
單斗挖掘機的鏟斗容積增大
隨著露天礦開採規模的不斷擴大，挖掘機鏟斗容積增加也很快。美國已製成斗容27米 的採礦正鏟和斗容168米 的拉鏟，剝離正鏟的最大斗容已達153米 。蘇聯已定型的採礦正鏟最大斗容為20米 。從裝備水平來看，最近十年，美國、加拿大、澳大利亞等國的金屬露天礦，所用挖掘機的斗容普遍從3.8-6.1米 增加到7.6-11.5米 。
新建的大型露天礦幾乎全部採用7.6-11.5米 斗容的單斗挖掘機。蘇聯使用的挖掘機斗容也從3-4米 加大到6-8米 。總之，十年來，挖掘機的斗容積增大了一倍。
斗容增大的原因，主要是由於大型挖掘機的生產效率高，相對的操作人員少，雖然初期投資大，但經營費用低。據美國鷹山鐵礦資料，用9.2米 的挖掘機裝載，費用比用1.9米 的降低20%。美國另一資料報導，如果剝離厚度為3-15米時，用斗容為34.4米 的挖掘機開採，其費用又比用6.1米 的降低23% 。
全液壓挖掘機
隨著液壓技術的進步，全液壓挖掘機的製造也獲得了極為速的發展。全液壓挖掘機在五十年代初期首次造出樣機，但到六十年代，工業發達的資本主義國家就已廣泛使用。如法國、義大利主要生產液壓挖掘機，西德和日本1971年生產的全液壓挖掘機已占挖掘機總產量的80%以上。在西德和法國有人認為，全液壓挖掘機將全部取代鋼繩式挖掘機。美英等國的全液壓挖掘機的產量也已占挖掘機總製造量的一半，但主要是2米 以下的小斗容用於建築、道路工程的多用挖掘機。在露天礦成功地套用全液壓挖掘機，從技術水平看，大型挖掘機還是鋼繩式的事情，但發展速度是很快的。1969年礦用全液壓挖掘機的正鏟斗容只有3-4米 ，可是到1970年以後， 斗容就達到了8米 。如法國和西德生產的全液壓挖掘機都是礦用的。
前端式裝載機在露天礦的套用
前端式裝載機經過一系列改進後，已被廣泛的用於露天礦。在大中型露天礦中用來作挖掘機的輔助作業和開拓工程。少數中小礦山用以代替挖掘機的工作。美國的一些露天煤礦使用大型輪胎式裝載機作為主要運土設備以完成表土的剝離工作。此外，煤的裝載、露天作業面的清理、回收工作、開拓工程和道路維修等工作，多由這種裝載機來完成。加拿大的倫澤銅鎳礦日產礦石1200噸, 由2台裝載機完成全部的挖掘裝載作業。
礦用裝載機的斗容多在7-10米 之間，已與使用中的採礦正鏟不相上下。最大斗容為23米 , 27米 的正在設計中。
前端式裝載機如此迅速而廣泛地在露天礦使用，有下述原因：
1.前端式裝載機已完全具備了挖掘機的生產能力和工作條件。裝載機已具有了較大的挖掘鏟取力和鐵路車皮及大型卡車卸載時所要求的高度。
2.前端式裝載機具有高度的靈活性。裝載機通常用輪胎行走四輪主動，前後兩輪對之間採用鉸接結構。行走速度一般在20-30公里/時左右。
3.前端式裝載機有多種用途。它能完成挖掘機的輔助工作，可以代替推土機清理場地和準備工作面，還能配合基建工程運送材料。在中小露天礦則可用作主要的裝載和運輸設備。
4.前端式裝載機重量輕，初期投資少。在生產效率相近時，機重約為挖掘機的1/3-1/6。而購置費用約為1/3。因此可以大大節省鋼材和投資。前端式裝載機除生產維護費用較高外，工作壽命較短, 一般可用十年左右。
此外, 在金屬露夭礦的剝離作業中, 較多地採用剝離正鏟和拉鏟。它們的斗容一般都比較大。特別是煤礦中，使用更多 。
總結
在國外金屬露天礦， 一般的鋼繩式單斗挖掘機仍是基本的挖掘裝載設備。可以根據個別礦山的具體要求，設計、製造少量斗容特大的單斗挖掘機。前端式裝載機的迅速發展，很可能在中小型金屬露天礦逐步取代挖掘機。在大型露天礦作為多種用途的主要輔助設備。這是一個值得注意的發展趨勢 。
