鐵礦采礦設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷分析及對(duì)策

張國勝，楊楠，胡文劍

（河北鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)有限公司，河北 唐山063000）

1 采礦設(shè)備使用生命周期

采礦設(shè)備使用生命周期具體指設(shè)備的整個(gè)過程活動(dòng)，包含采礦設(shè)備的方案制訂、生產(chǎn)、設(shè)備調(diào)整與安裝、投入使用、檢修與質(zhì)保以及最后淘汰的一系列活動(dòng)過程。該周期包含4類不同的生命活動(dòng)，分別為物料資源使用周期、經(jīng)濟(jì)效益使用周期、技術(shù)革新期限以及損耗率使用周期。

（1）物料資源使用周期。以采礦設(shè)備進(jìn)入生產(chǎn)階段開始計(jì)算，對(duì)設(shè)備在具體使用過程中的磨損消耗與逐步老化等狀態(tài)進(jìn)行判定，以設(shè)備最終被淘汰為結(jié)尾，以設(shè)備在投入使用過程中的磨損程度為依據(jù)進(jìn)行評(píng)判。（2）經(jīng)濟(jì)效益使用周期。采礦設(shè)備拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)從而產(chǎn)出的效益為參考值，將投入該設(shè)備的本金、維護(hù)質(zhì)保檢修費(fèi)用與其進(jìn)行對(duì)比分析，客觀地將采礦設(shè)備的成本進(jìn)行宏觀調(diào)控的過程。采礦設(shè)備一旦投入實(shí)際生產(chǎn)，后續(xù)在使用過程中的維修保養(yǎng)費(fèi)用與使用時(shí)間幾乎成正比進(jìn)行增長(zhǎng)，使煤礦開采作業(yè)的成本增加，與之對(duì)應(yīng)的經(jīng)濟(jì)收益卻呈下降趨勢(shì)，同時(shí)，開采效率也出現(xiàn)降落趨勢(shì)。在實(shí)際使用過程中，對(duì)采礦設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行宏觀把控與定量分析，將采礦設(shè)備的使用年限與經(jīng)濟(jì)效益關(guān)聯(lián)進(jìn)行評(píng)估，可以有效縮短開采時(shí)間，更好地使用采礦設(shè)備。（3）技術(shù)革新期限。該生命周期的影響因素較多，與社會(huì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，人們不斷增長(zhǎng)的需求密切相關(guān)。就鐵礦采礦而言，采礦作業(yè)的要求在不斷提高，采礦技術(shù)也在社會(huì)大的發(fā)展中不斷優(yōu)化與提升，設(shè)備也在不斷更新?lián)Q代，其中一旦有一方面跟不上，采礦設(shè)備便面臨被淘汰的風(fēng)險(xiǎn)，而前提是該設(shè)備的經(jīng)濟(jì)生命周期還未結(jié)束就被動(dòng)退出采礦行業(yè)。（4）損耗率使用周期，即以采礦設(shè)備出廠商的說明規(guī)定的設(shè)備使用生命周期。我國相關(guān)政策對(duì)其有明確說明，鐵礦采礦設(shè)備以其折損破舊率進(jìn)行兌換，可以有效增強(qiáng)固定資產(chǎn)的監(jiān)督，同時(shí)可以減少企業(yè)固定資產(chǎn)的不斷增加，確保企業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。鐵礦采礦在具體施工過程中涉及的設(shè)備較多，施工環(huán)境以露天居多，因此，對(duì)設(shè)備的損耗相對(duì)較大。將折舊部分兌換到開采產(chǎn)品中，可以實(shí)現(xiàn)折舊設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益，也屬于折舊設(shè)備經(jīng)濟(jì)收益。固定設(shè)備折舊是企業(yè)管理中的經(jīng)濟(jì)手段，也可作為經(jīng)濟(jì)效益是否達(dá)標(biāo)的參考因素之一[1]。

2 鐵礦采礦設(shè)備分類

鐵礦采礦設(shè)備分類可分為以下幾類：

1）鏟土運(yùn)土設(shè)備。該設(shè)備主要負(fù)責(zé)鐵礦采礦過程中需要將土鏟起、裝運(yùn)，將土卸載的作業(yè)過程，主要應(yīng)用于挖土、將土填埋、傳遞運(yùn)送土的工作過程中。進(jìn)行開采作業(yè)時(shí)，可以先挖出鐵礦最表層的土壤，其次投入鏟土運(yùn)土機(jī)進(jìn)行挖掘與傳遞，采用該方式進(jìn)行作業(yè)可有效提高工作人員的作業(yè)率，減少工作量，極大地提高工作效率。我國在該方面做得較好，主要通過電動(dòng)式鏟土運(yùn)土設(shè)備進(jìn)行作業(yè)，又有操作簡(jiǎn)單等特征，因此，很多企業(yè)使用該設(shè)備進(jìn)行施工。實(shí)際采礦工作中，對(duì)鏟運(yùn)機(jī)器的損耗情況需要記錄并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，以鏟運(yùn)機(jī)器設(shè)備保養(yǎng)檢修統(tǒng)計(jì)為依據(jù)，對(duì)其進(jìn)行客觀分析，確認(rèn)其目前階段所處位置，并進(jìn)行精確判斷。

2）掘進(jìn)臺(tái)式與中間加孔車。掘進(jìn)臺(tái)式車具有效率高的特征，主要應(yīng)用于采掘挖掘作業(yè)中，有效減少了工作人員的數(shù)量，提高了采礦效率。鐵礦實(shí)際采礦過程出現(xiàn)的過多鑿石是無法規(guī)避的事件之一，中間加孔車將鑿石可以及時(shí)處理。掘進(jìn)臺(tái)式與中間加孔車的損耗均較一般設(shè)備要大，其對(duì)開采過程的實(shí)施進(jìn)度有直接影響。

3）液體壓縮劈縫機(jī)。該設(shè)備主要將鐵礦開采過程中出現(xiàn)的較大石頭進(jìn)行分離。具有質(zhì)量小，占地面積小，便于操作等優(yōu)勢(shì)，在鐵礦采礦施工中經(jīng)常用到。液體壓縮劈縫機(jī)需要注意的是應(yīng)間隔性的使用，以保證其使用生命周期性，對(duì)其游標(biāo)與電壓等情況在實(shí)際開采投入使用過程中也應(yīng)格外注意檢查。

3 鐵礦采礦設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷分析

本研究通過對(duì)實(shí)際鐵礦采礦設(shè)備進(jìn)行實(shí)際調(diào)研得出，開采設(shè)備故障主要表現(xiàn)在以下3方面：

1）鐵礦采礦整體設(shè)備的配置較為缺乏，工作人員作業(yè)成本上升。鐵礦采礦作業(yè)從勘探到實(shí)際采礦需要各方協(xié)調(diào)配合才能進(jìn)行，是一項(xiàng)較為系統(tǒng)的任務(wù)，且相應(yīng)的設(shè)施與配件需要備齊才可以進(jìn)行施工。在設(shè)備配置資源較缺乏的情況下進(jìn)行作業(yè)，會(huì)使開采進(jìn)度受阻，開采成本加大，影響開采整體計(jì)劃與要求，對(duì)企業(yè)發(fā)展有一定影響。

2）采礦設(shè)備比較老化，檢修故障經(jīng)常發(fā)生，包括前期故障與偶然因素下出現(xiàn)的故障。若設(shè)備已老化，使用時(shí)間過長(zhǎng)，將致使采礦設(shè)備損耗較大，對(duì)設(shè)備內(nèi)部的機(jī)械裝置、電器與液化配件的磨損更加嚴(yán)重，降低設(shè)備性能。另外，不同環(huán)境下的鐵礦開采作業(yè)難度也不同，相較于普通環(huán)境，對(duì)于初次接觸的地形與鐵礦，不確定因素較多，設(shè)備多數(shù)配件在時(shí)間期限內(nèi)可以進(jìn)行作業(yè)，一旦超出時(shí)間限制，作業(yè)則受到影響，故障發(fā)生的頻率則增加。設(shè)備在后期使用過程出現(xiàn)的形變，檢修漏洞等問題，使故障時(shí)有發(fā)生。

3）作業(yè)設(shè)備更新慢，跟不上社會(huì)發(fā)展需求。鐵礦采礦設(shè)備較為巨大，成本投入也較為可觀，因而對(duì)于設(shè)備的更新則較慢?？茖W(xué)技術(shù)在不斷進(jìn)步，早些年的設(shè)備已經(jīng)逐步跟不上社會(huì)發(fā)展需要，具體表現(xiàn)為零部件的資源缺乏，廠家不生產(chǎn)，使設(shè)備在后期的檢修與維護(hù)中難度增加，基于客觀原因造成廠家轉(zhuǎn)行或是被迫停業(yè)，加大了設(shè)備的維護(hù)與檢修[2]。

4 鐵礦采礦設(shè)備故障解決建議

解決鐵礦采礦設(shè)備故障可以從以下幾方面進(jìn)行：

1）強(qiáng)化設(shè)備管理制度。設(shè)備使用過程的各個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)加強(qiáng)管理，從鐵礦采礦設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)著手，對(duì)施工過程中的損耗程度與損耗率進(jìn)行評(píng)估與記錄，對(duì)使用過程出現(xiàn)的故障詳細(xì)分類，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、預(yù)案、采取措施降低風(fēng)險(xiǎn)，減少故障發(fā)生頻率與次數(shù)。以作業(yè)經(jīng)濟(jì)角度考慮，將設(shè)備使用的物料資源生命周期，經(jīng)濟(jì)效益使用周期，技術(shù)革新使用周期，損耗率使用周期等方面進(jìn)行整合，從不同方面提升鐵礦采礦的速度與質(zhì)量，通過強(qiáng)化設(shè)備管理制度提升作業(yè)的安全系數(shù)。

2）制定故障檢測(cè)手冊(cè)與細(xì)則。設(shè)備生命周期內(nèi)出現(xiàn)的故障屬于常見問題，偶然發(fā)生的且不同于以往的問題則是突發(fā)狀況，因此，需要編制詳細(xì)的故障檢測(cè)手冊(cè)，將每一次出現(xiàn)的問題進(jìn)行歸納與記錄，并進(jìn)行總結(jié)，結(jié)合廠家配備的故障說明，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，規(guī)避設(shè)備出現(xiàn)故障造成任務(wù)不能按期完成的事故，確保開采作業(yè)順利進(jìn)行。針對(duì)故障檢測(cè)問題，制定詳細(xì)的準(zhǔn)則，使不同崗位與工種的工作人員均有責(zé)任與權(quán)力及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并進(jìn)行預(yù)案處理。加強(qiáng)日常工作中的檢修力度，針對(duì)重點(diǎn)易出問題的部位著重排查。

3）不斷進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，加快更新速度，定期為員工進(jìn)行專崗培訓(xùn)。企業(yè)在適當(dāng)情況下需要追加鐵礦采礦設(shè)備投入，通過當(dāng)下社會(huì)或技術(shù)趨勢(shì)的預(yù)判進(jìn)行設(shè)備的采購與更新，直接提高開采作業(yè)的效率，從本質(zhì)上解決問題的矛盾，提高工作人員作業(yè)量，減少檢修費(fèi)用，提高企業(yè)利潤(rùn)。通過定期專崗培訓(xùn)員工，可以讓員工在短期內(nèi)迅速掌握新設(shè)備的操作要領(lǐng)與注意事項(xiàng)，從隱性方面提升工作效率。

5 結(jié)語

本研究對(duì)鐵礦采礦設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷從3個(gè)方面進(jìn)行分析并提出相對(duì)應(yīng)的策略，僅供業(yè)內(nèi)人士參考與借鑒，為行業(yè)不斷發(fā)展做些許基礎(chǔ)工作。