馮耀東

（神華寧夏煤業(yè)集團有限責(zé)任公司，寧夏自治區(qū)銀川市，750011）

羊場灣煤礦是神華寧夏煤業(yè)集團有限責(zé)任公司一座生產(chǎn)能力達千萬噸級的特大型礦井，礦井地質(zhì)條件較好。煤層最大厚度7.02m，最小厚度5.70 m，設(shè)計開采高度為5.6m，工作面平均傾角11°。礦井同時布置兩個大采高綜采工作面，其中一個采用國產(chǎn)設(shè)備，另一個采用除國產(chǎn)液壓支架外的進口設(shè)備（以下簡稱進口設(shè)備）。兩個工作面采煤條件近似，但國產(chǎn)設(shè)備在生產(chǎn)運行中的故障率相對進口設(shè)備的故障率偏高。為了不斷改進國產(chǎn)設(shè)備的性能，減少設(shè)備故障停機，提高生產(chǎn)效率，進行了為期4個月的設(shè)備現(xiàn)場運行狀況跟蹤調(diào)查和對比分析，采取了相應(yīng)的改進措施，取得了較好的效果，這些研究有益于提高國產(chǎn)設(shè)備的運行可靠性。

1 工作面設(shè)備配置情況

國產(chǎn)設(shè)備工作面配置情況見表1，進口設(shè)備工作面配置情況見表2。

表1 國產(chǎn)設(shè)備工作面主要配置

表2 進口設(shè)備工作面主要配置

2 主要設(shè)備故障影響時間統(tǒng)計及原因分析

2.1 主要設(shè)備故障影響時間統(tǒng)計

從2011年3－6月份，分別對進口設(shè)備工作面和國產(chǎn)設(shè)備工作面的主要設(shè)備故障時間進行了統(tǒng)計，累計統(tǒng)計122d，每天的生產(chǎn)時間為18h，生產(chǎn)作業(yè)總時間為131760m in，故障影響生產(chǎn)時間統(tǒng)計分析見表3。

表3 故障影響時間及故障率統(tǒng)計

2.2 主要設(shè)備故障類型分析

2.2.1 采煤機故障類型分析

進口采煤機故障影響時間占生產(chǎn)總時間的0.98%，主要故障類型為：液壓系統(tǒng)密封老化，管路磨損或受擠壓損傷后爆裂，調(diào)高油缸及液壓雙向鎖受擠壓損傷，電纜及鏈夾損傷等。

國產(chǎn)采煤機故障影響時間占生產(chǎn)總時間的2.22%，故障類型與進口采煤機類似，只是國產(chǎn)采煤機零部件制造質(zhì)量低于進口產(chǎn)品，其同類故障頻次遠高于進口產(chǎn)品，為進口采煤機故障時間的2.28倍。

2.2.2 刮板輸送機故障類型分析

進口刮板輸送機、轉(zhuǎn)載機、破碎機的故障影響時間占生產(chǎn)總時間的2.79%，主要故障類型為刮板輸送機的刮板出現(xiàn)不同程度的裂紋，強度降低的刮板多次出現(xiàn)斷裂，斷裂后的刮板被拉進機頭后因卡阻而導(dǎo)致斷鏈，鏈輪軸組件密封和軸承損壞。

國產(chǎn)刮板輸送機、轉(zhuǎn)載機、破碎機故障影響時間占生產(chǎn)總時間的3.94%，主要故障類型為國產(chǎn)刮板輸送機配套的德國福伊特閥控調(diào)速型液力偶合器的故障，影響正常生產(chǎn)。其他故障類型與進口刮板輸送機相同，只是頻次較高，為進口刮板輸送機故障時間的1.41倍。

3 故障原因及改進建議

3.1 采煤機的故障原因及改進建議

（1）電纜夾損壞。目前采煤工作面布置較長，采煤機功率增大，采煤機電纜從結(jié)構(gòu)到截面都發(fā)生了很大變化，而電纜夾的制造標準并未相應(yīng)提高，多數(shù)選用“O”型電纜夾，雖輔助配置了張力保護銷或張力檢測器等，但使用效果較差，頻繁出現(xiàn)電纜夾鏈節(jié)斷裂故障，存在水管與電纜在夾帶中竄動和磨損問題。建議采煤機電纜夾選用中間帶有隔板、內(nèi)外面設(shè)有防滑槽的加強“O”型電纜夾，同時改進采煤機拖纜裝置，確保電纜夾不得擺動或翻轉(zhuǎn)。

（2）采煤機調(diào)高油缸、管路和液壓鎖防護差、膠管和液壓鎖易磨損、爆管管路。建議在采煤機調(diào)高油缸活塞桿部位加裝具有一定強度并能在油缸外滑動的半開式護管，以保護調(diào)高油缸活塞桿；將雙向鎖安裝位置調(diào)整至采煤機機身上，在調(diào)高油缸管接頭前焊接防護塊；用厚壁無縫鋼管替代部分膠管，盡可能縮短膠管長度；膠管選用D N系列，承壓40MP a以上的高質(zhì)量標準膠管總成（包括管接頭、膠管及接頭、密封、U形銷）。

（3）因液壓系統(tǒng)油溫較高引發(fā)內(nèi)漏或密封老化，閥組、液壓鎖卡阻、泄漏及密封等故障多。主要原因一是液壓系統(tǒng)長時間工作在泄壓循環(huán)狀態(tài)，高油溫造成密封老化，易引起系統(tǒng)內(nèi)漏；二是液壓系統(tǒng)受到污染后，造成閥組、液壓鎖閥芯卡阻或閥芯不能復(fù)位而引起泄漏；三是閥組和液壓鎖設(shè)計、加工、配套質(zhì)量因素造成故障多。建議在液壓系統(tǒng)中統(tǒng)一增配外置板式冷卻器，降低系統(tǒng)溫升；開發(fā)采煤機專用密封件等，選擇進口元件，如泵及閥組、液壓鎖、濾芯、密封等，提升液壓系統(tǒng)的可靠性。

（4）制動閘易發(fā)熱、磨損。主要原因一是制動閘響應(yīng)靈敏性差，二是壓力傳感系統(tǒng)不能及時、準確的保護，三是工作面傾角變化與采煤機調(diào)速系統(tǒng)不能合理匹配。建議使每個制動器的制動力矩必須滿足整機制動力的要求，加大液管直徑，減小壓力損失，提高管路耐壓能力，防止爆管等；保證壓力傳感系統(tǒng)靈敏可靠，制動壓力低時能夠及時停止牽引。

（5）行走箱開式輪系潤滑不良，電動機無外排油孔。建議在行走箱合理位置加裝驅(qū)動輪、惰輪和行走輪的稀油點滴潤滑裝置；改進驅(qū)動輪、惰輪及行走輪系和電動機的軸承潤滑油道設(shè)計，增加排油孔或外排管，保證軸承充分潤滑，廢油能夠置換，不得進入電機定子繞組。

3.2 刮板輸送機故障原因及改進建議

（1）刮板輸送機鏈輪軸組件密封或軸承易損壞。主要原因是密封件、軸承自身的質(zhì)量問題，其次是加工精度偏低而引發(fā)的元件損壞。建議開發(fā)專用密封件或選用進口高質(zhì)量專用密封件，同時提高鏈輪軸組件的加工精度，才可提高使用壽命。

（2）閥控調(diào)速型液力偶合器是刮板輸送機的主要故障點，故障原因集中為軸承故障，密封件故障，水系統(tǒng)各種閥件的故障和傳感器件、電控系統(tǒng)的故障，近期難以解決。建議裝機功率在（2～3）×855kW及以下刮板運輸機可選用雙速電機、雙速軟啟動器驅(qū)動，盡量不采用閥控調(diào)速型液力偶合器。對裝機功率在（2～3）×1000kW及以上單速電機驅(qū)動國產(chǎn)刮板輸送機，可考慮配套進口變頻電機及其電控系統(tǒng)或盡快使用電氣軟啟動器，逐步替代閥控調(diào)速型液力偶合器。

（3）斷刮板與斷鏈故障。引發(fā)此類故障的原因之一是鏈條張緊力達不到合理值。建議選配大扭矩液壓緊鏈馬達，并能實時檢查鏈條張力，確保刮板鏈合理的張緊力，減少刮板損壞及斷鏈事故。