煤矿机械磨损失效探讨
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作者: 王建平
摘要：由于煤矿井下作业环境恶劣，开采机械易磨损失效，不利于生产的顺利进行。所以，如何有效降低煤矿机械的磨损失效问题将会成为煤矿工程探讨的热点之一。本文简述了煤矿机械磨损失效造成的危害，分析了导致煤矿机械磨损失效的各种可能原因，还针对发现的原因制定了较为详尽的解决对策，希望能够为煤矿机械磨损问题提供一些启发。
关键词：煤矿 机械 磨损失效
随着科学技术的日新月异，煤炭开采为了迎合时代的发展需求，提升自身的工作效率，必须要走机械化道路。机械能够有效提高煤炭产量，节省工程时间，将人力从生产中解放出来，以实现人力资源的优化配置。但是，煤矿井下作业环境较为复杂，又潮湿阴暗，充斥的粉尘水汽等物质都会大大降低采矿机械的使用寿命。要想有效提升采矿工程的工作效率，就必须要重视煤矿机械磨损失效问题，并注意日常维护和保养工作。
1 煤矿机械磨损失效的危害
1.1 对通风设备的损害
由于煤矿多深埋于地下，矿井中空气较为稀薄且含氧量较少、粉尘杂质较多，所以通风设备是煤矿井下作业必不可少的工具。一般来说，通风设备的磨损失效发生在齿轮联轴节和轴承上，一旦矿井中的通风设备发生了磨损失效，后果将会十分严重。
1.2 对提升设备的损害
矿井的正常运作离不开提升设备的帮助。提升机能够将井下的煤炭运往地表，有效节省人力资源，极大程度上提升了采矿的工作效率。提升机发生磨损失效的主要部件有齿轮、联轴节、制动器和钢丝绳等，其中钢丝绳损耗量最大，要价最昂贵，频繁更换会增加工程成本，不利于企业经济效益最大化。
1.3 对支护设备的损害
支护设备能够有效维护矿井的安全，是井下作业人员生命安全的保障。一般来说，支护液压系统和各种液压元件发生磨损失效之后用，会大大降低支架的承载力，一旦操作失灵，极易引发顶板事故，导致所有井下工作人员处于危难之中。
2 煤矿机械磨损失效的种类和原因分析
2.1 煤矿机械磨损失效种类
在矿井的生产工作中，容易发生损坏的煤矿机械为采煤机、输送装置、掘进机支护液压系统、提升运输系统等，其中容易发生磨损失效的部件有钢丝绳、传送带、各种齿轮、活塞、联轴节等。一般情况下，这些发生磨损失效的部件有些是由于长时间的相互摩擦而产生，有些则是因为长期处于潮湿环境发生锈蚀，而影响了机械的整体运转，降低了采矿的工作效率。
2.2 煤矿机械磨损失效原因
2.2.1 掘进机和采煤机
采煤机和掘进机在日常采煤过程中，由于截齿和滚筒需要直接与岩层进行接触，长此以往容易对两者进行磨损消耗，从而降低煤矿开采的效率，影响日常煤矿开采工作顺利进行。
2.2.2 输送装置
输送带是输送装置中的核心部件，在生产过程中极易产生损耗。输送带常常要与托辊、大煤块、矸石进行摩擦，很容易造成摩擦损耗。不仅如此，输送装置在运转过程中，有时会出现输送带跑偏现象，也极易产生局部磨损情况，不利于延长输送带的使用寿命，造成不必要的成本增加。
2.2.3 提升机磨损
提升机磨损中最典型的是钢丝绳的磨损失效。钢丝绳在与滚筒和天轮等发生摩擦的时候，容易导致局部受损或断面面积受损，使强度大大下降，当其达到极限的时候将会承受不住重量而发生断裂。在摩擦式的提升机中，由于部分钢丝绳受到的张力不相同，容易引起提升机出现往复窜动现象，使钢丝绳的使用寿命大大降低。
3 防治煤矿机械磨损失效的方法对策
3.1 合理调整部件的结构设计
在采矿机械中，有许多磨损失效是由于结构设计不合理造成的。设计者在设计过程中，应该合理调整易磨损部件的形状、大小等问题，尽量避免因不必要的摩擦引起的部件损耗。除此之外，还应该考虑到磨损部件的接触状态，通过改变力流方向等方法降低部件磨损。就拿高铬铸铁耐磨衬板为例，当其减重孔设计成方形时较为容易发生开裂情况，不利于延长部件使用寿命。将减重孔调整为椭圆形后，开裂问题得到了有效解决，部件损耗程度也得到了缓解。
3.2 选择抗磨耐磨材质
要想最大程度上延长部件的使用寿命，就要从源头出发，以部件的材质为切入点，尽量使用一些硬度较大、韧性较强的材质生产出具有一定抗磨耐磨性的机械部件。在选材时要注意结合该部件的实际工况，充分考虑到材料的实用性、可得性和经济性，以选择出最佳性能材料。在选材环节，国内外都已经积累了较为丰富的经验，掌握了较为完备的强化方法，针对部件中的不同部位选择不一样的材质拼装组合，以生产出最适合实际工况的、高强耐磨的机械部件，有效提升煤矿生产的工作效率，实现高效高产的采煤目标。
3.3 采用先进的生产工艺
提升煤矿机械易损部件使用寿命还可以通过先进的生产工艺来实现。造成易损部件早期失效的原因有很多，生产工艺不达标就是其中关键的一点。部件在生产过程中要经历冶炼、锻造、冷加工等多种工艺，步骤多而繁琐，每一个环节都有可能影响到成品的性能。采用先进的生产工艺能够最大程度提高机械部件的耐磨性能，有效降低易损部件的损耗程度。
3.4 加强设备的日常维护管理工作
煤矿井下作业的工作环境较为恶劣，空气中常常会充斥着粉尘水汽等物质，且常年阴暗潮湿，对于煤矿机械的养护极为不利。要想有效延长机械的使用寿命，就必须要在日常工作中加大维护保养力度，严禁一切不规范的操作流程。除此之外，还要定期对机械设备进行检测，及时更换损耗过重的机械部件，早发现早解决，彻底清除安全隐患，确保井下作业的安全性。在操作机械设备时要讲究适度原则，尽量避免超速、超载现象的发生，能有效防止因过度使用造成的机械损耗，提升各个机械设备的使用效率。
4 结束语
综上所述，煤矿机械磨损失效部件若不及时发现并更换，极易引发严重的安全生产事故，不仅会造成人员伤亡，还会给国家和企业造成巨大的经济损失。所以，企业在煤矿生产过程中应该合理调整易磨损部件的结构设计，在选材上尽量选择抗磨耐磨的材质，采用先进的生产工艺锻造出最抗磨的机械部件，有效延长机械的使用寿命，使企业降低生产成本，达到经济效益最大化。还要加强机械设备的日常维护管理工作，从生产过程中的点滴做起，使设备充分发挥它们应有的效用，大大提升采矿的生产效率。
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