提升采煤設(shè)備利用率的措施研究

王福文，沈洪偉，劉魯強(qiáng)

（兗礦能源集團(tuán)股份有限公司濟(jì)寧二號(hào)煤礦，山東 濟(jì)寧 272072）

隨著采煤作業(yè)機(jī)械化程度的不斷提高以及與采煤機(jī)械化相匹配的工藝技術(shù)不斷成熟，煤礦企業(yè)開啟了采煤自動(dòng)化作業(yè)時(shí)代。綜合機(jī)械化采煤設(shè)備相比傳統(tǒng)的采煤設(shè)備，不但提升了采煤作業(yè)效率，還大大提升了采煤作業(yè)過程中的安全性，對(duì)煤礦企業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。通過對(duì)煤礦企業(yè)機(jī)械化采煤設(shè)備的綜合利用情況來判斷，現(xiàn)階段國內(nèi)煤礦企業(yè)的采煤效率相比國外發(fā)達(dá)國家仍然存在一定的差距，雖然差距不算大，但由于采煤作業(yè)的整體體量較大，導(dǎo)致我國采煤設(shè)備資源的整體浪費(fèi)程度較大，如果可以采取有效措施提升采煤機(jī)械設(shè)備的利用率，從一定程度上可以降低煤礦企業(yè)設(shè)備的采購量，降低煤礦企業(yè)的能耗，促進(jìn)煤礦企業(yè)的快速發(fā)展。此外，不斷追求煤礦企業(yè)采煤設(shè)備的利用率，也可以促進(jìn)采煤設(shè)備的更新?lián)Q代速度，不斷提升采煤設(shè)備的先進(jìn)程度?；诖?，采取行之有效措施提升采煤設(shè)備利用率是大有裨益的。

1 提升采煤設(shè)備利用率的重要意義

首先，采煤設(shè)備利用率的提升可以大幅度增加煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率。采煤設(shè)備利用率的提升意味著采煤設(shè)備的功用在生產(chǎn)作業(yè)過程中得到了較為充分的發(fā)揮，節(jié)約了大量資源的同時(shí)，也充分降低了采煤設(shè)備部分功能的閑置情況，提升了采煤設(shè)備在單位時(shí)間內(nèi)的作業(yè)效率，減少了采煤設(shè)備總的作業(yè)時(shí)間，降低了電能消耗。其次，提升采煤設(shè)備利用效率可以將生產(chǎn)現(xiàn)場閑置的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行削減。以往較低的生產(chǎn)效率需要在生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場預(yù)設(shè)備用設(shè)備或者與采煤設(shè)備相配套的設(shè)備，以備突然擴(kuò)大開采量或者其它不時(shí)之需。在采煤設(shè)備利用率提升后，生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場一些閑置備用的開采設(shè)備或配套設(shè)備可以進(jìn)行削減，降低煤礦企業(yè)生產(chǎn)作業(yè)的總投資。最后，采煤設(shè)備利用率的提升過程是一個(gè)組合過程，需要設(shè)備采購環(huán)節(jié)和設(shè)備現(xiàn)場安裝環(huán)節(jié)相互配合，對(duì)利用率提出了較高要求，勢必要對(duì)采煤設(shè)備采購環(huán)節(jié)和采煤設(shè)備安裝環(huán)節(jié)提出更高的管理要求，這樣可以在設(shè)備采購環(huán)節(jié)充分降低采購資金的投入、在采煤設(shè)備安裝、維修養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)控制成本支出。換言之，采煤設(shè)備利用率的提升，可以促進(jìn)煤礦企業(yè)生產(chǎn)管理效率的提升，還可以降低設(shè)備安裝維護(hù)成本。綜上，采煤設(shè)備利用率的提升不僅可以大幅度提升煤礦企業(yè)開采效率，還可以因削減閑置設(shè)備而降低煤礦企業(yè)生產(chǎn)總投資，還可以充分降低開采設(shè)備維修養(yǎng)護(hù)成本，提升煤礦企業(yè)生產(chǎn)管理水平。

2 采煤設(shè)備利用現(xiàn)狀及生產(chǎn)作業(yè)過程中存在的問題

2.1 采煤設(shè)備利用現(xiàn)狀

綜合機(jī)械化采煤設(shè)備在我國煤礦企業(yè)的應(yīng)用時(shí)間不長，再加上我國存在一部分小型煤礦，小型煤礦的生產(chǎn)管理模式相對(duì)與大中型煤礦企業(yè)來說是較為粗放的，管理觀念更新程度也較慢，再加上小型煤礦企業(yè)管理人才相對(duì)匱乏，導(dǎo)致煤礦企業(yè)生產(chǎn)管理組織能力捉襟見肘，無法確保煤礦開采設(shè)備的高效運(yùn)行。在開采過程中，煤礦開采設(shè)備所處的作業(yè)環(huán)境較差，經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行后，采煤設(shè)備難免出現(xiàn)磨損等問題，如果對(duì)于出現(xiàn)的各類問題不重視，隨著運(yùn)行時(shí)間的推移，采煤設(shè)備出現(xiàn)較大故障或者損害的概率增加，采煤設(shè)備一旦出現(xiàn)故障，就會(huì)大大影響設(shè)備的利用率。當(dāng)采煤設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后，為了應(yīng)對(duì)設(shè)備出現(xiàn)故障的情形，應(yīng)該對(duì)設(shè)備進(jìn)行有針對(duì)性的維修保養(yǎng)工作，但是大部分煤礦企業(yè)缺乏設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)方面的管理人才，導(dǎo)致設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)不及時(shí)或者維修保養(yǎng)的管理策略不夠科學(xué)，繼而影響了設(shè)備的利用率。

不同煤礦的井下地質(zhì)條件差距較大，同一款采煤設(shè)備可能適應(yīng)A 煤礦的井下采煤要求，但是不一定適應(yīng)地質(zhì)條件不同的B 煤礦的井下采煤要求。換言之，采煤設(shè)備的選擇要根據(jù)煤礦地質(zhì)條件和煤礦規(guī)模來確定。但是，在采煤設(shè)備采購的初期，部分采購人員往往是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來判斷需要采購的設(shè)備類型，缺乏根據(jù)煤礦特點(diǎn)進(jìn)行整體規(guī)劃的采購技能，導(dǎo)致采煤設(shè)備無法完全適應(yīng)煤礦的采煤工作，部分設(shè)備的功能無法全部施展，采煤設(shè)備無法滿足井下生產(chǎn)作業(yè)要求，導(dǎo)致采煤設(shè)備的利用率降低。采煤設(shè)備的購置費(fèi)用在煤礦企業(yè)生產(chǎn)成本中占據(jù)不小的比重，當(dāng)設(shè)備利用率降低時(shí)，會(huì)直接影響煤礦生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。此外，煤礦采煤設(shè)備在運(yùn)行過程中經(jīng)歷多次拆卸組裝環(huán)節(jié)，不同地質(zhì)條件和生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境，對(duì)于設(shè)備的拆裝方案也有一定的影響，導(dǎo)致采煤設(shè)備無法在所有煤礦通用。采煤設(shè)備在頻發(fā)的拆裝過程中也消耗了大量的時(shí)間，增加了時(shí)間成本消耗的同時(shí)，也降低了采煤設(shè)備的利用率。

2.2 采煤設(shè)備應(yīng)用過程存在的問題

（1）采煤機(jī)的磨損問題。采煤機(jī)在工作過程中，各個(gè)零部件無法避免的需要相互摩擦，由于采煤設(shè)備所處的作業(yè)環(huán)境惡劣以及作業(yè)空間狹小，再加上粉塵等污染物質(zhì)的侵入，導(dǎo)致采煤設(shè)備出現(xiàn)磨損較為嚴(yán)重的問題。采煤設(shè)備機(jī)械系統(tǒng)中的磨損對(duì)采煤作業(yè)過程產(chǎn)生了極大的危害，必須對(duì)此類磨損采取性質(zhì)有效的措施進(jìn)行抑制，其中采煤設(shè)備磨損最大的部位是傳動(dòng)中的齒輪和支撐用的軸承。

（2）采煤過程安全性不高。煤礦井下復(fù)雜的地質(zhì)條件和惡劣的地質(zhì)環(huán)境對(duì)井下作業(yè)人員的人身安全條和采煤設(shè)備的安全工作造成了不利影響。在采煤作業(yè)實(shí)際操作過程中，重點(diǎn)關(guān)注的是采煤設(shè)備選型、采煤設(shè)備的拆裝和采煤技術(shù)方案的選擇，對(duì)采煤過程中的安全因素考慮不足，沒有對(duì)煤礦井下安全生產(chǎn)給予足夠的關(guān)注，在加上管理人員的安全管理意識(shí)淡薄，導(dǎo)致采煤作業(yè)過程中的安全性較差，繼而導(dǎo)致了采煤技術(shù)實(shí)施效果較差，間接影響了采煤設(shè)備的開采效率。此外，缺乏安全保障的煤礦井下設(shè)備在應(yīng)用過程中，很難將采煤設(shè)備配套的避災(zāi)裝置和防護(hù)裝置應(yīng)有的作用發(fā)揮出來，這就導(dǎo)致采煤設(shè)備作業(yè)過程中安全風(fēng)險(xiǎn)影響因素增加，影響了煤礦開采設(shè)備的開采效率，也降低了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營效益。

（3）煤礦井下采煤作業(yè)的管理理念較為落后。部分煤礦企業(yè)的組織管理模式較為粗放，管理理念相對(duì)落后，還有一種手工作坊時(shí)代的管理思想殘存。管理人員業(yè)務(wù)水平能力欠缺，導(dǎo)致企業(yè)的生產(chǎn)效率不高，生產(chǎn)過程中存在浪費(fèi)資源的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，采煤設(shè)備采購后因無法適合地質(zhì)條件或者其他原因無法進(jìn)行井下作業(yè)，不得不閑置在基地，與采煤作業(yè)相關(guān)的管理制度不夠健全且執(zhí)行困難，種種因素導(dǎo)致采煤設(shè)備利用率低下。采煤設(shè)備必要的維護(hù)和保養(yǎng)工作做的不到位，既沒有采取科學(xué)正確的維修保養(yǎng)方法，也沒有相關(guān)的切實(shí)可行的維修養(yǎng)護(hù)方面的管理制度。采煤設(shè)備本身長期處在潮濕且惡劣的工作環(huán)境中服役，采煤設(shè)備在得不到科學(xué)合理的維修養(yǎng)護(hù)，嚴(yán)重影響了采煤設(shè)備的使用效率。采煤設(shè)備具有較強(qiáng)專業(yè)性的設(shè)備，需要完全按照操作說明和操作規(guī)程去執(zhí)行，而現(xiàn)實(shí)操作中并非所有操作人員都按照規(guī)定要求去操作設(shè)備，使得采煤設(shè)備長期在非正常情況下工作，導(dǎo)致采煤設(shè)備使用過程中故障頻發(fā)或者降低了物理壽命。科學(xué)合理的維護(hù)保養(yǎng)措施和切實(shí)可行的管理理念才能保證采煤設(shè)備發(fā)揮出其應(yīng)有的工作效率。

（4）采煤設(shè)備采購計(jì)劃科學(xué)性不足。煤礦企業(yè)在采購采煤設(shè)備及其配套設(shè)備過程中因未制定科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟少徲?jì)劃、未對(duì)需要采購的采煤設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑u(píng)估考量產(chǎn)生了不少的問題，其中較為突出的問題如下：采購的設(shè)備無法完全滿足煤礦井下開采需求；現(xiàn)場管理人員沒有根據(jù)煤礦實(shí)際情況去制定采煤生產(chǎn)計(jì)劃，導(dǎo)致采煤設(shè)備無法正常投入生產(chǎn)。生產(chǎn)成本的組成中有很大一部分來自各類采煤設(shè)備的購置費(fèi)用，采購方案不切實(shí)際會(huì)大大增加煤礦企業(yè)的生產(chǎn)成本，對(duì)煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生非常不利的影響。如果單純地為了降低采購成本，設(shè)備采購不足會(huì)無法滿足生產(chǎn)的基本需求，不但影響煤礦企業(yè)的采煤產(chǎn)量，還增加了煤礦企業(yè)人力資源的浪費(fèi)。

3 提高采煤設(shè)備利用率的有效措施

3.1 通過對(duì)齒輪和軸承的潤滑來降低采煤設(shè)備的磨損

采煤設(shè)備的傳動(dòng)齒輪潤滑方式有兩種，一種是油浴潤滑；另一種是噴油潤滑。這兩種潤滑方式適應(yīng)的場合不同，油浴潤滑方法適用于傳動(dòng)齒輪圓周速度較低的設(shè)備；噴油潤滑方法適用于傳動(dòng)齒輪圓周速度較高的設(shè)備，且噴油潤滑需要配套的潤滑油泵和液壓管路系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜。煤礦采煤機(jī)前部的截割設(shè)備的傳動(dòng)齒輪的圓周速度較低，比較適合使用油浴潤滑方法，在一個(gè)密封良好的箱體內(nèi)緩慢加入潤滑油,潤滑油加入深度以油深侵入大齒輪直徑的1/3 為宜。在采煤過程中，需要對(duì)截割高度進(jìn)行調(diào)節(jié)，為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，在搖臂中采用惰輪提升搖臂的舉升高度，這也使得采煤設(shè)備搖臂部位的潤滑工作變得復(fù)雜，該部位具體潤滑方式為：搖臂工作一段時(shí)間后停止?fàn)恳?，然后將搖臂位置降低，具體降低高度以滿足齒輪得到潤滑為標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)搖臂齒輪按照油浴潤滑法全部潤滑完畢后再進(jìn)行后續(xù)工作。采煤設(shè)備的截割位置使用的是滾動(dòng)軸承，輪動(dòng)軸承的潤滑方式同樣是根據(jù)滾動(dòng)軸承轉(zhuǎn)速的大小來確定，由于采煤設(shè)備截割位置的軸承轉(zhuǎn)速大小相對(duì)較低，所以選擇油浴潤滑。油浴潤滑方法減少了密封結(jié)構(gòu)和零部件的使用數(shù)量，還可以對(duì)采煤設(shè)備采取切實(shí)可行的潤滑。此外，采用油浴潤滑還可以對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行降溫和清洗。

3.2 提升煤礦井下采煤作業(yè)的安全性

科學(xué)分析采煤技術(shù)的功能特性，以煤礦通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，建立采煤作業(yè)人員的安全管理制度，提升采煤作業(yè)人員的安全意識(shí)，穩(wěn)步提升煤礦采煤過程中的安全性，達(dá)到采煤過程中人員安全和設(shè)備安全的目的。逐漸提高煤礦井下采煤過程的安全性，在安全采煤的基礎(chǔ)上穩(wěn)步提升采煤技術(shù)。采煤設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行后，才能制定更具安全性的生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃，全面提升采煤設(shè)備和采煤工藝相輔相成的應(yīng)用技術(shù)，為煤礦企業(yè)采煤作業(yè)的科學(xué)發(fā)展打下夯實(shí)基礎(chǔ)。與此同時(shí)，要加大煤礦采煤設(shè)備安全運(yùn)行的培訓(xùn)力度，落實(shí)培訓(xùn)計(jì)劃，不拘泥于培訓(xùn)形式，以員工切實(shí)獲得安全培訓(xùn)為中心，建立培訓(xùn)制度，制定獎(jiǎng)罰措施，切實(shí)全面提升煤礦井下采煤人員的安全操控采煤設(shè)備的能力，為采煤計(jì)劃的順利完成提供技術(shù)支撐，繼而全面提升采煤設(shè)備的利用率。

3.3 建立采煤設(shè)備可靠性維修管理理念

可靠性維修是一種新型維修策略，其策略的核心是主動(dòng)維修。與以往的被動(dòng)維修理念或者是預(yù)測維修理※※念不同，可靠性維修理念強(qiáng)調(diào)的是采煤設(shè)備維修管理的前瞻性，在設(shè)備出現(xiàn)故障前已經(jīng)將可能出現(xiàn)故障的風(fēng)險(xiǎn)消除了，將非計(jì)劃停機(jī)的概率降到最低?？煽啃跃S修管理理念是要求維修人員對(duì)采煤設(shè)備的所有信息要了如指掌，通過主動(dòng)維修策略來降低設(shè)備的故障率，其維修費(fèi)用也會(huì)與被動(dòng)維修相比，也會(huì)大幅度降低。而且通過主動(dòng)維修策略，還可以延長采煤設(shè)備的使用時(shí)間。

3.4 建立與生產(chǎn)計(jì)劃相適應(yīng)的采煤設(shè)備采購計(jì)劃

煤礦企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃與采煤設(shè)備的采購計(jì)劃應(yīng)彼此相輔相成。采煤設(shè)備利用率提升可以從源頭處對(duì)采煤設(shè)備的需求量給出較明確的指標(biāo)，可以防止與煤礦井下生產(chǎn)需求相差較遠(yuǎn)的采煤設(shè)備被列入采購清單?；诖耍谥贫ú擅涸O(shè)備的采購計(jì)劃時(shí)，要充分分析煤礦企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃，科學(xué)合理地制定煤礦采煤設(shè)備的采購計(jì)劃，根據(jù)制定的生產(chǎn)計(jì)劃提前預(yù)演各類采煤設(shè)備的布設(shè)情況，通過反復(fù)推演確定較為合理的設(shè)備采購清單，確保所采購的設(shè)備都能得到合理的應(yīng)用，在生產(chǎn)過程中，都可以將采購的設(shè)備投入運(yùn)行，提高采煤總量的同時(shí)，也提高了采煤設(shè)備的利用率。與此同時(shí)，還應(yīng)對(duì)煤礦生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境以及煤層地質(zhì)條件展開全面評(píng)估，綜合考慮采煤設(shè)備的使用年限、拆卸以及轉(zhuǎn)運(yùn)難度等因素，保障正常生產(chǎn)作業(yè)以及采煤設(shè)備的利用率。

4 結(jié)語

煤礦企業(yè)采煤設(shè)備的利用率直接影響煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率，所以在采煤作業(yè)中，應(yīng)將采煤設(shè)備的產(chǎn)能提到最大，確保采煤設(shè)備的高效運(yùn)行，提升采煤設(shè)備的利用率。提升采煤設(shè)備利用率需要多方面因素的集成才可以實(shí)現(xiàn)，要提升煤礦作業(yè)人員的專業(yè)素養(yǎng)，要制定切實(shí)可行的采煤設(shè)備維修養(yǎng)護(hù)策略，要制定與生產(chǎn)計(jì)劃相適應(yīng)的設(shè)備采購計(jì)劃等。只有嚴(yán)格執(zhí)行提升采煤設(shè)備的各項(xiàng)策略，才可以穩(wěn)步提升采煤設(shè)備的利用率。