煤礦機(jī)械磨損失效探討

王建平

摘要：由于煤礦井下作業(yè)環(huán)境惡劣，開(kāi)采機(jī)械易磨損失效，不利于生產(chǎn)的順利進(jìn)行。所以，如何有效降低煤礦機(jī)械的磨損失效問(wèn)題將會(huì)成為煤礦工程探討的熱點(diǎn)之一。本文簡(jiǎn)述了煤礦機(jī)械磨損失效造成的危害，分析了導(dǎo)致煤礦機(jī)械磨損失效的各種可能原因，還針對(duì)發(fā)現(xiàn)的原因制定了較為詳盡的解決對(duì)策，希望能夠?yàn)槊旱V機(jī)械磨損問(wèn)題提供一些啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：煤礦 機(jī)械 磨損失效

隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，煤炭開(kāi)采為了迎合時(shí)代的發(fā)展需求，提升自身的工作效率，必須要走機(jī)械化道路。機(jī)械能夠有效提高煤炭產(chǎn)量，節(jié)省工程時(shí)間，將人力從生產(chǎn)中解放出來(lái)，以實(shí)現(xiàn)人力資源的優(yōu)化配置。但是，煤礦井下作業(yè)環(huán)境較為復(fù)雜，又潮濕陰暗，充斥的粉塵水汽等物質(zhì)都會(huì)大大降低采礦機(jī)械的使用壽命。要想有效提升采礦工程的工作效率，就必須要重視煤礦機(jī)械磨損失效問(wèn)題，并注意日常維護(hù)和保養(yǎng)工作。

1 煤礦機(jī)械磨損失效的危害

1.1 對(duì)通風(fēng)設(shè)備的損害

由于煤礦多深埋于地下，礦井中空氣較為稀薄且含氧量較少、粉塵雜質(zhì)較多，所以通風(fēng)設(shè)備是煤礦井下作業(yè)必不可少的工具。一般來(lái)說(shuō)，通風(fēng)設(shè)備的磨損失效發(fā)生在齒輪聯(lián)軸節(jié)和軸承上，一旦礦井中的通風(fēng)設(shè)備發(fā)生了磨損失效，后果將會(huì)十分嚴(yán)重。

1.2 對(duì)提升設(shè)備的損害

礦井的正常運(yùn)作離不開(kāi)提升設(shè)備的幫助。提升機(jī)能夠?qū)⒕碌拿禾窟\(yùn)往地表，有效節(jié)省人力資源，極大程度上提升了采礦的工作效率。提升機(jī)發(fā)生磨損失效的主要部件有齒輪、聯(lián)軸節(jié)、制動(dòng)器和鋼絲繩等，其中鋼絲繩損耗量最大，要價(jià)最昂貴，頻繁更換會(huì)增加工程成本，不利于企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益最大化。

1.3 對(duì)支護(hù)設(shè)備的損害

支護(hù)設(shè)備能夠有效維護(hù)礦井的安全，是井下作業(yè)人員生命安全的保障。一般來(lái)說(shuō)，支護(hù)液壓系統(tǒng)和各種液壓元件發(fā)生磨損失效之后用，會(huì)大大降低支架的承載力，一旦操作失靈，極易引發(fā)頂板事故，導(dǎo)致所有井下工作人員處于危難之中。

2 煤礦機(jī)械磨損失效的種類和原因分析

2.1 煤礦機(jī)械磨損失效種類

在礦井的生產(chǎn)工作中，容易發(fā)生損壞的煤礦機(jī)械為采煤機(jī)、輸送裝置、掘進(jìn)機(jī)支護(hù)液壓系統(tǒng)、提升運(yùn)輸系統(tǒng)等，其中容易發(fā)生磨損失效的部件有鋼絲繩、傳送帶、各種齒輪、活塞、聯(lián)軸節(jié)等。一般情況下，這些發(fā)生磨損失效的部件有些是由于長(zhǎng)時(shí)間的相互摩擦而產(chǎn)生，有些則是因?yàn)殚L(zhǎng)期處于潮濕環(huán)境發(fā)生銹蝕，而影響了機(jī)械的整體運(yùn)轉(zhuǎn)，降低了采礦的工作效率。

2.2 煤礦機(jī)械磨損失效原因

2.2.1 掘進(jìn)機(jī)和采煤機(jī)

采煤機(jī)和掘進(jìn)機(jī)在日常采煤過(guò)程中，由于截齒和滾筒需要直接與巖層進(jìn)行接觸，長(zhǎng)此以往容易對(duì)兩者進(jìn)行磨損消耗，從而降低煤礦開(kāi)采的效率，影響日常煤礦開(kāi)采工作順利進(jìn)行。

2.2.2 輸送裝置

輸送帶是輸送裝置中的核心部件，在生產(chǎn)過(guò)程中極易產(chǎn)生損耗。輸送帶常常要與托輥、大煤塊、矸石進(jìn)行摩擦，很容易造成摩擦損耗。不僅如此，輸送裝置在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)輸送帶跑偏現(xiàn)象，也極易產(chǎn)生局部磨損情況，不利于延長(zhǎng)輸送帶的使用壽命，造成不必要的成本增加。

2.2.3 提升機(jī)磨損

提升機(jī)磨損中最典型的是鋼絲繩的磨損失效。鋼絲繩在與滾筒和天輪等發(fā)生摩擦的時(shí)候，容易導(dǎo)致局部受損或斷面面積受損，使強(qiáng)度大大下降，當(dāng)其達(dá)到極限的時(shí)候?qū)?huì)承受不住重量而發(fā)生斷裂。在摩擦式的提升機(jī)中，由于部分鋼絲繩受到的張力不相同，容易引起提升機(jī)出現(xiàn)往復(fù)竄動(dòng)現(xiàn)象，使鋼絲繩的使用壽命大大降低。

3 防治煤礦機(jī)械磨損失效的方法對(duì)策

3.1 合理調(diào)整部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在采礦機(jī)械中，有許多磨損失效是由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理造成的。設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該合理調(diào)整易磨損部件的形狀、大小等問(wèn)題，盡量避免因不必要的摩擦引起的部件損耗。除此之外，還應(yīng)該考慮到磨損部件的接觸狀態(tài)，通過(guò)改變力流方向等方法降低部件磨損。就拿高鉻鑄鐵耐磨襯板為例，當(dāng)其減重孔設(shè)計(jì)成方形時(shí)較為容易發(fā)生開(kāi)裂情況，不利于延長(zhǎng)部件使用壽命。將減重孔調(diào)整為橢圓形后，開(kāi)裂問(wèn)題得到了有效解決，部件損耗程度也得到了緩解。

3.2 選擇抗磨耐磨材質(zhì)

要想最大程度上延長(zhǎng)部件的使用壽命，就要從源頭出發(fā)，以部件的材質(zhì)為切入點(diǎn)，盡量使用一些硬度較大、韌性較強(qiáng)的材質(zhì)生產(chǎn)出具有一定抗磨耐磨性的機(jī)械部件。在選材時(shí)要注意結(jié)合該部件的實(shí)際工況，充分考慮到材料的實(shí)用性、可得性和經(jīng)濟(jì)性，以選擇出最佳性能材料。在選材環(huán)節(jié)，國(guó)內(nèi)外都已經(jīng)積累了較為豐富的經(jīng)驗(yàn)，掌握了較為完備的強(qiáng)化方法，針對(duì)部件中的不同部位選擇不一樣的材質(zhì)拼裝組合，以生產(chǎn)出最適合實(shí)際工況的、高強(qiáng)耐磨的機(jī)械部件，有效提升煤礦生產(chǎn)的工作效率，實(shí)現(xiàn)高效高產(chǎn)的采煤目標(biāo)。

3.3 采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝

提升煤礦機(jī)械易損部件使用壽命還可以通過(guò)先進(jìn)的生產(chǎn)工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)。造成易損部件早期失效的原因有很多，生產(chǎn)工藝不達(dá)標(biāo)就是其中關(guān)鍵的一點(diǎn)。部件在生產(chǎn)過(guò)程中要經(jīng)歷冶煉、鍛造、冷加工等多種工藝，步驟多而繁瑣，每一個(gè)環(huán)節(jié)都有可能影響到成品的性能。采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝能夠最大程度提高機(jī)械部件的耐磨性能，有效降低易損部件的損耗程度。

3.4 加強(qiáng)設(shè)備的日常維護(hù)管理工作

煤礦井下作業(yè)的工作環(huán)境較為惡劣，空氣中常常會(huì)充斥著粉塵水汽等物質(zhì)，且常年陰暗潮濕，對(duì)于煤礦機(jī)械的養(yǎng)護(hù)極為不利。要想有效延長(zhǎng)機(jī)械的使用壽命，就必須要在日常工作中加大維護(hù)保養(yǎng)力度，嚴(yán)禁一切不規(guī)范的操作流程。除此之外，還要定期對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)更換損耗過(guò)重的機(jī)械部件，早發(fā)現(xiàn)早解決，徹底清除安全隱患，確保井下作業(yè)的安全性。在操作機(jī)械設(shè)備時(shí)要講究適度原則，盡量避免超速、超載現(xiàn)象的發(fā)生，能有效防止因過(guò)度使用造成的機(jī)械損耗，提升各個(gè)機(jī)械設(shè)備的使用效率。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，煤礦機(jī)械磨損失效部件若不及時(shí)發(fā)現(xiàn)并更換，極易引發(fā)嚴(yán)重的安全生產(chǎn)事故，不僅會(huì)造成人員傷亡，還會(huì)給國(guó)家和企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。所以，企業(yè)在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)該合理調(diào)整易磨損部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在選材上盡量選擇抗磨耐磨的材質(zhì)，采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝鍛造出最抗磨的機(jī)械部件，有效延長(zhǎng)機(jī)械的使用壽命，使企業(yè)降低生產(chǎn)成本，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益最大化。還要加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的日常維護(hù)管理工作，從生產(chǎn)過(guò)程中的點(diǎn)滴做起，使設(shè)備充分發(fā)揮它們應(yīng)有的效用，大大提升采礦的生產(chǎn)效率。

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