基于節(jié)能降損煤礦設(shè)備管理措施探究

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1、基于節(jié)能降損煤礦設(shè)備管理措施探究　　摘要：煤炭作為社會(huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的源動(dòng)力，為人民的生產(chǎn)生活提供了能源支持，也成為了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱之一，并且隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程的推進(jìn)，人們對(duì)能源的需求量越來(lái)越大，作為最重要的能源，煤炭的需求量也日趨增大，對(duì)煤炭開(kāi)采和生產(chǎn)的技術(shù)要求也越來(lái)越高，而煤炭開(kāi)采過(guò)程中的機(jī)械設(shè)備損耗和能源損耗成為了制約煤礦開(kāi)采的重要因素。在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，如何降低設(shè)備損耗、節(jié)約能源、降低設(shè)備磨損是提高煤礦開(kāi)采效率的有效途徑。關(guān)鍵詞：采礦工程；煤礦設(shè)備；節(jié)能降耗；機(jī)械磨損中圖分類(lèi)號(hào)：TU607文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：100

2、9-2374（2013）25-0068-026煤礦機(jī)械工作條件通常都十分惡劣，而且由于加工過(guò)程中以煤炭為主的原材料中存在許多硬度較大的矸石等物，導(dǎo)致機(jī)械在加工過(guò)程中受到的磨損十分嚴(yán)重。煤礦機(jī)械的磨損導(dǎo)致設(shè)備失效，從而影響煤礦生產(chǎn)的正常進(jìn)行，每年都會(huì)給煤礦帶來(lái)巨大的損失。從實(shí)際看來(lái)，機(jī)械設(shè)備的磨損是不可避免的，機(jī)械零部件中作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零部件在接觸的表面必然存在摩擦現(xiàn)象，在摩擦過(guò)程中零部件不斷磨損。這種磨損在重型機(jī)械上表現(xiàn)得尤為突出。當(dāng)機(jī)械零部件的模式超過(guò)一定限度時(shí)，機(jī)械設(shè)備就會(huì)損壞或是工作性能降低，從而引起設(shè)備故障。筆者分析了煤礦機(jī)械設(shè)備中

3、存在磨損的因素，分析了煤礦機(jī)械磨損的種類(lèi)和形式，從而尋求減少或降低機(jī)械設(shè)備零部件磨損的途徑。1煤礦機(jī)械設(shè)備的磨損特性煤炭的本質(zhì)屬性是天然沉積巖類(lèi)礦物，它的性能和物質(zhì)成分以及雜質(zhì)的含量、特性等取決于原始材料在沉積過(guò)程中的組成成分、煤化程度等。對(duì)煤層的機(jī)械性能進(jìn)行研究的結(jié)果表明，煤炭通常并非質(zhì)量均勻的同物質(zhì)體，而是由多種巖層、結(jié)構(gòu)組成的夾雜物的綜合體。要研究煤礦機(jī)械設(shè)備的磨損特性，就必須研究煤礦的硬度特性，對(duì)于機(jī)械設(shè)備的磨損來(lái)說(shuō)，硬度是影響機(jī)械設(shè)備磨損的重要因素。通常情況下，煤本身的硬度并不高，煤的基本成分中的鏡質(zhì)煤的硬度在HV24至HV21

4、4之間，這種硬度不足以對(duì)煤礦機(jī)械設(shè)備的磨損造成嚴(yán)重影響。嚴(yán)重影響煤礦機(jī)械設(shè)備磨損特性的主要是煤中所含的雜質(zhì)，包括石英、鐵礦、菱鐵礦及褐鐵礦、粘土、石灰?guī)r、方解石等。尤其是煤礦中的石英和黃鐵礦對(duì)機(jī)械設(shè)備的模式造成了嚴(yán)重的影響。根據(jù)資料數(shù)據(jù)顯示，石英的硬度高達(dá)HV1000，是鏡質(zhì)煤的5至50倍，而黃鐵礦的硬度更高，因此可以說(shuō)煤礦機(jī)械的磨損量與煤中含有的石英與黃鐵礦的含量成正比。6在煤礦生產(chǎn)加工過(guò)程中，受磨損的主要設(shè)備為礦車(chē)、采煤機(jī)、煤礦、運(yùn)輸機(jī)等機(jī)械設(shè)備。其中模式最為嚴(yán)重的部件為運(yùn)輸機(jī)，尤其是刮板運(yùn)輸機(jī)中的鏈輪、鏈條、運(yùn)輸槽的磨損十分嚴(yán)重，以

5、山西大同某煤礦為例，每年刮板運(yùn)輸機(jī)的磨損一項(xiàng)高達(dá)200萬(wàn)元。礦車(chē)的模式主要是礦車(chē)中的主要部件輪、三鏈環(huán)、軸、碰頭等部件的磨損。采煤機(jī)的磨損主要是液壓閥等液壓件和齒輪、軸承、滾筒、齒輪箱等，由于精度較高的齒輪加工困難，價(jià)格十分昂貴。通風(fēng)機(jī)是煤礦中的重要設(shè)備，關(guān)乎煤礦的安全生產(chǎn)和工人的生命、財(cái)產(chǎn)安全。由于在惡劣的環(huán)境中持續(xù)工作，通風(fēng)機(jī)中的軸承、曲軸、連桿等運(yùn)動(dòng)部件在雜質(zhì)較多的環(huán)境中受到磨損，磨損后的風(fēng)機(jī)風(fēng)壓不足、瓦斯氣體抽排能力下降，進(jìn)而造成采煤工作面的生產(chǎn)力下降，影響了煤礦的安全性能和降低了煤礦的生產(chǎn)力。還有在煤礦中的泵，由于受雜質(zhì)影響，導(dǎo)

6、致泵的葉輪和導(dǎo)向輪的磨損十分嚴(yán)重。2降低煤礦設(shè)備磨損的策略機(jī)械設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，由于工作條件、工況的不同，磨損的類(lèi)型和部位等情況也不盡相同，但磨損的基本規(guī)律是相同的，通常分為初步磨合階段、穩(wěn)定磨損階段、急劇磨損階段6，各個(gè)階段的機(jī)械部件受到的摩擦力不同，磨損系數(shù)也不同。影響機(jī)械磨損的主要因素有工作載荷、速度、零部件材料性能、潤(rùn)滑、設(shè)備的安裝和裝配配合間隙、運(yùn)動(dòng)性質(zhì)、加工材料的硬度等。針對(duì)煤礦設(shè)備的使用工況和實(shí)際需求，在煤礦設(shè)備的使用和選材過(guò)程中可以考慮從以下三個(gè)方面降低磨損節(jié)約能耗。2.1根據(jù)煤礦加工需要選擇合適的材料在選擇煤礦設(shè)備的材料

7、時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分考慮材料的適用性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性。根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，材料的表面性能和硬度、剛度等物理特性對(duì)零部件的磨損影響極大。由于煤礦加工過(guò)程中存在硬度較高的黃鐵礦、石英等雜質(zhì)，因此選擇煤礦設(shè)備的關(guān)鍵部件的材料時(shí)應(yīng)當(dāng)通過(guò)表面強(qiáng)化技術(shù)提高受力部件和接觸面的表面硬度，減少在加工過(guò)程中受硬度較高雜質(zhì)的影響，而導(dǎo)致設(shè)備嚴(yán)重磨損。通常針對(duì)煤礦加工過(guò)程中的設(shè)備，可以使用表面滲碳、合金等方法提高零部件表面的硬度，其原則是盡可能使設(shè)備零部件的接觸面的表面硬度高于磨料的硬度，從而提高設(shè)備的耐磨性。2.2根據(jù)煤礦機(jī)械設(shè)備的實(shí)際工作需要改善結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)械

8、設(shè)備的磨損除了受磨料的硬度的因素外，受結(jié)構(gòu)的影響也很大。設(shè)備的零部件的形狀、配合尺寸、接觸方式等對(duì)機(jī)械設(shè)備的磨損有重要影響。在煤礦機(jī)械中，應(yīng)當(dāng)充分考慮礦車(chē)、采煤機(jī)、煤礦、運(yùn)輸機(jī)的工作方式以及與