煤矿机械磨损失效研究

发表时间:2020/11/20   来源:《科学与技术》2020年第20期   作者:张神州 侯卫红
[导读] 煤矿是我国目前自然资源中相对充沛的能源,是我国经济发展中的重要能源支柱,
        张神州 侯卫红
        山西天地煤机装备有限公司 山西省太原市030006
        摘要:煤矿是我国目前自然资源中相对充沛的能源,是我国经济发展中的重要能源支柱,煤矿机械是我国煤炭开采中的主要的开彩工具,由于煤矿机械在较艰苦的环境中工作,容易产生机械的磨损实效,煤矿机械磨损实效不仅影响整体煤矿的开采效率,降低我国的经济增长速度,同时也造成我国煤炭资源的浪费,对煤矿机械磨损实效进行研究,有助于改善这种状况,促进煤炭开采工作的高效运行。
        关键词:煤矿开采;煤矿机械;磨损;失效;生产效率
引言:
        虽然现在新能源出现在我们眼前,我国也重视新能源的发展,但是煤炭依旧是我国第一能源,我国煤矿生产大多都是地下作业,地下作业不同于地上施工,地下施工工作环境较为恶劣,设备会在不同的情况下受到损耗,并且绝大数煤矿机械会进行长时间作业,不停歇。同时停机时间短,煤矿机械并没有时间进行维护,最终导致煤矿机械最终出现一些故障,从而导致经济效益得不到保障。
1煤矿机械磨损的原因分析
        1.1作业环境湿度大
        我国绝大多数煤矿都是地下开采,地下开采的一个显著特点便是井下工作环境湿度大,这也是煤矿机械工作的基本环境。据有关文献表明:当井下湿度达到80%以上时,水分对于机械设备的影响与机械设备在水中浸泡的影响几乎一致,煤矿机械中金属部件因此会发生化学反应,引起金属部件表面突起,进而加剧机械的磨损。工作环境湿度大是影响煤矿机械使用寿命的主要原因。
        1.2作业环境酸碱度高
        金属最适宜在中性环境中,可以保存多年而不出现腐蚀现象。无论金属处于酸性环境或者碱性环境,都会加速金属的腐蚀。我国煤矿井下环境的pH值一般为弱碱性,煤矿机械长时间在这种环境里,会使机械设备的机体质量严重下降,进而缩短煤矿机械的使用寿命。
        1.3杂散电流
        在煤矿井下施工或者生产作业,由于地质条件的影响,煤层中会存在着一定的杂散电流。杂散电流的存在会产生弱电离作用,进而使得煤矿机械的腐蚀加剧,最终使得煤矿机械使用寿命缩短。
        1.4机械设备本身原因
        煤炭开采所用的机械设备具有体积大、重量大的特点,而且随着煤炭开采自动化的不断提高,机械设备的精密度也在不断提高,这就存在着机械受细小颗粒的影响,尤其是细小颗粒对于机械轴承的影响非常明显。煤层中的成分较为复杂,存在着大量的杂质,而有些杂质质地坚硬,比如石英石、方解石等,再加上机械设备在作业过程中始终处于高速运转状态,工作压强大,而且运维人员对此种状况的维护难度大,造成煤矿机械的使用寿命缩短。
2针对煤矿机械磨损失效检验方式
2.1磨屑分析
对煤矿机械磨损失效分析采用磨屑分析。这种分析方式主要是针对煤矿机械生产过程中产生的产品进行分析,对煤矿机械产生的碎屑进行收集,查看碎屑程度,对煤矿机械的工作和煤矿成成分进行分析确定煤矿机械的受磨损情况。
2.2地貌分析
由于煤矿机械的工作环境种类繁多,因此通过对煤矿机械工作的环境进行检测,对煤矿机械工作的受力情况进行检测和分析,也能够找到煤矿机械磨损失效的原因,这种形式的分析抽查不仅能够寻找到煤炭机械磨损实效的原因,同时也能够对以后煤矿机械的修理提供有力的修理经验。
3几种常见煤矿机械磨损失效的形式
        3.1刮板输送机的磨损失效
        煤矿机械设备当中,刮板输送机极其容易被磨损,输送机的作用主要是通过链条输送物料,而造成输送机磨损的主要原因是摩擦与腐蚀,输送机的中部槽以及挂边在输送过程中受到物料、链的磨损,因此最容易受到磨损。

另一方面,输送机的链条也容易受到磨损,因为在日常生产过程中,链条与物料之间存在接触,而接触就必定产生摩擦,摩擦时间过久之后,链条环会不断变小,之后链条环的强度也会因此降低,甚至最终导致链条最终断裂。
        3.2采煤机与掘进机的磨损
        实际上采煤机的工作原理跟挖进机情况有些许类似,因此在实际的生产过程中,煤矿机械的运行损耗的形式会跟挖进机有所相同,主要的的磨损形式截齿以及滚筒的磨损,截齿的磨损主要是因为滚筒在实际的宣传过程当中,会与之间的煤层之间有些许碰撞,这也导致煤矿机械最终磨损。当实际的开采过程中遇到硬矿物料之时,设备运转会产生高温,在高温下摩擦会加快设备的磨损,同时在切割煤层之时,如果煤层硬度过大,那么截齿就会受到平常几倍的压力,很可能会直接导致截齿直接断裂。而滚筒的具体磨损原因是因为煤块等物流掉落,最终导致螺旋叶片以及滚筒的损耗。除此之外,滚筒也会受到长期振动的影响出现大的缝隙,这也导致煤矿机械的磨损,引起事故的发生。
        3.3提升机和胶带运输机的磨损
        煤矿机械在日常的生产过程中,提升机的磨损也十分严重,而提升机当中磨损最严重的的部分就是钢丝绳与箕斗的磨损。钢丝的磨损主要是因为钢丝在于滚筒或者其他机械部位进行缠绕之时出现过多的问题,间隙与标准不符,最终造成跨圈等问题,使钢丝绳整体受到磨损。而箕斗的磨损原因是因为在日常卸煤的过程中,煤跟衬板的摩擦导致的。当箕斗使用之时,因为地下环境复杂,水汽进入到煤矿设备当中,腐蚀箕斗,再受到煤的冲击力,箕斗受到进一步的损耗。而胶带输送机的磨损除了输送机的胶带的摩擦不会影响到煤矿机械的使用之外,任何部位的磨损都很有可能会导致整个煤矿机械失效。比如:当一些灰尘颗粒进入到核心轴承过程中会导致顺滑度降低,影响到整个设备的运行。
        3.4其他煤矿机械的磨损
        除了以上所述的几种磨损之外,煤矿机械还有许多磨损,比如通风机一些机械的磨损、矿车轮的磨损、压风机叶片主轴的磨损等,这些磨损都会导致煤矿机械失效从而影响设备运行,影响生产安全,给煤矿企业带来不小的损失。
4煤矿机械磨损失效的应对措施
4.1利用相应的物理学知识较少磨损
针对煤矿机械磨损产生的原因,应当针对当前的摩擦问题进行深入研究,将物理学中的相关减少摩擦的知识应用到煤矿机械研究中,加快对耐摩机械的生产,并且应用到煤矿机械运用中来,虽然摩擦造成煤矿机械的磨损和失效,但同样也可以将摩擦产生的力应用到煤矿的开采工作中,将这种摩擦力转化成为一种新的生产动力。
4.2加强对煤矿机械设备的管理
目前我国在煤矿机械设备上的研究依旧存在着众多未开发的领域,但煤炭的开采与使用依旧是我国能源开发的重要手段,因此,一方面进行对煤炭机械领域的不断研发,另一方面应当注重对当前煤矿开采机械设备的保护和管理,使煤矿机械设备在开发中保护,加大对煤矿机械设备使用的管理,在进行煤矿开采前期,应当对当地的地势环境,地下矿质进行系统的调研和勘察,减少由于地质环境原因对煤矿机械的磨损,同时对煤矿机械的使用应当遵循使用与保护相结合,加大对煤矿机械的后期保养,及时发现机械运作中存在的小问题,较少煤矿机械磨损实效的情况发生。
结语
        从过去到现在,煤矿生产环境改善并没有太多,大多数的煤矿生产环境依旧恶劣,糟糕的生产环境导致煤矿机械最终磨损,除此之外,导致磨损的原因也有许多,造成磨损原因众多,但是如果认真对待,能够避免许多不必要的损耗。政府与有关部门应该切实关注到此类问题,研究煤矿机械损耗的主要原因,对原因进行深入研究,针对一些磨损失效,做出有效措施,减少煤矿机械的磨损,让设备更加稳定使用,在保证施工安全的前提之下,提高企业的经济效益。
        参考文献:
        [1]赵源.浅析煤矿机械磨损失效分析方法和抗磨措施[J].现代制造技术与装备,2019(01):138-139.
        ?[2]陈瑞杰.煤矿机械磨损失效分析和抗磨措施[J].资源信息与工程,2018,33(06):58+60.
        [3]田永红.浅析煤矿机械磨损失效分析方法和抗磨措施[J].科技经济导刊,2018,26(26):76.
[4]张佳.煤矿机械磨损失效问题的研究.机械管理开发,2018,33.03.174-175.
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