刮板輸送機(jī)是煤礦井工開采的重要設(shè)備。由于煤礦工作面開采條件各異,煤礦用輸送機(jī)型號(hào)繁多,因而,如何以較少的設(shè)備投資,為特定工作面選配適合的輸送設(shè)備是煤礦關(guān)注的問題之一。
1、我國煤礦工作面刮板輸送機(jī)的現(xiàn)狀
我國刮板輸送機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速,自上世紀(jì)90年代初公司研制成功國內(nèi)第1套鑄造槽幫輸送機(jī)起,煤礦工作面刮板輸送機(jī)技術(shù)有了跨躍式發(fā)展,F(xiàn)今,國產(chǎn)輸送機(jī)性能、壽命和可靠性都有了大幅度提高。
審視國內(nèi)刮板輸送機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀,有以下特點(diǎn):
(1)中部槽寬730mm,764mm以上的輸送機(jī)大部分是鑄造槽幫,軋制槽幫輸送機(jī)已很少見。中部槽寬630mm以下的刮板輸送機(jī)既有鑄造槽幫,也有軋制槽幫。從煤礦開采技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)分析,大型煤礦采用鑄造槽幫輸送機(jī)已呈定式,有條件的小中型煤礦采用鑄造槽幫輸送機(jī)也已呈快速增長的趨勢(shì)。
(2)鑄造溜槽輸送機(jī)的實(shí)際使用壽命已達(dá)到數(shù)百萬噸,甚至超過一千萬噸。
(3)國內(nèi)具有較強(qiáng)影響力的輸送機(jī)制造企業(yè)可向煤礦提供全系列輸送機(jī)產(chǎn)品,不僅有軋制槽幫,而且有鑄造槽幫。尤其是鑄造槽幫輸送機(jī)具有很寬的系列型譜,故障率低,具有較高的運(yùn)行可靠性,適用各種地質(zhì)條件下的安裝使用,可滿足現(xiàn)代大型煤礦和中小型煤礦的設(shè)備選型配套要求。
(4)國內(nèi)輸送機(jī)制造企業(yè)可以獨(dú)立研制任何型號(hào)煤礦所需的輸送機(jī)產(chǎn)品,輸送機(jī)基本部件實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化、本地化,對(duì)進(jìn)口的依賴程度逐年減少。
(5)國產(chǎn)鑄造槽幫輸送機(jī)具有十分有利的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。國產(chǎn)鑄造槽幫輸送機(jī)價(jià)格較軋制槽幫輸送機(jī)價(jià)格提升幅度不是很大,而進(jìn)口輸送機(jī)是國產(chǎn)同類型輸送機(jī)價(jià)格的2~3倍。
2、選擇煤礦工作面輸送設(shè)備的技術(shù)性能
煤礦輸送設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)不僅包含具體的技術(shù)參數(shù),而且包含可靠性指標(biāo)。工作面輸送機(jī)的主要技術(shù)性能參數(shù)有:輸送能力、鋪設(shè)長度、總裝機(jī)功率?煽啃灾笜(biāo)則以整機(jī)壽命和無故障連續(xù)運(yùn)行時(shí)間表示。
煤礦選擇輸送機(jī)性能的基本原則是:輸送機(jī)的性能在特定的安裝條件下,能夠?qū)崿F(xiàn)煤礦工作面的單產(chǎn)期望指標(biāo);輸送機(jī)可靠性應(yīng)保證在一次工作面安裝運(yùn)行期間無大修,基礎(chǔ)部件無更換。
2.1與輸送機(jī)性能有關(guān)的選型原則
(1)由工作面的預(yù)期年產(chǎn)量或日產(chǎn)量參照輸送機(jī)的設(shè)計(jì)輸送能力確定大致的輸送機(jī)型號(hào)范圍。
(2)輸送機(jī)的輸送能力應(yīng)大于采煤機(jī)的生產(chǎn)能力。
(3)工作面的實(shí)際鋪設(shè)長度通常應(yīng)小于輸送機(jī)的設(shè)計(jì)長度。但要注意的是,輸送機(jī)的輸送能力是工作面長度和傾角的函數(shù),當(dāng)工作面長度或傾角變化時(shí),應(yīng)對(duì)輸送能力進(jìn)行調(diào)整。尤其是工作面鋪設(shè)長度超過設(shè)計(jì)長度時(shí)更要注意,應(yīng)避免出現(xiàn)輸送機(jī)能力不足的弊端。必要時(shí),對(duì)于輸送機(jī)的實(shí)際輸送能力應(yīng)咨詢輸送機(jī)設(shè)計(jì)工程師。
(4)輸送機(jī)的中部槽高度應(yīng)與開采條件相適應(yīng)。較薄煤層和普通機(jī)械化開采應(yīng)選用高度較矮的中部槽,高產(chǎn)高效綜合機(jī)械化開采一般不受中部槽高度的限制。
(5)工作面煤炭的可采儲(chǔ)量應(yīng)與輸送機(jī)的壽命相適應(yīng)。
(6)中雙鏈輸送機(jī)較邊雙鏈輸送機(jī)具有更高的運(yùn)行可靠性,盡量不采用單鏈輸送機(jī)。
(7)性能相同(相近)的輸送機(jī)建議選擇圓環(huán)鏈規(guī)格較大的輸送機(jī),可大幅度減少圓環(huán)鏈斷鏈?zhǔn)鹿实念l次。
(8)現(xiàn)代輸送機(jī)選型傾向于具有較大的功率儲(chǔ)備。
(9)單電機(jī)功率大于375kW的輸送機(jī)建議采用3300V電壓供電。 ,
(10)輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)和尺寸應(yīng)滿足與其他設(shè)備總體配套要求。
2.2與輸送機(jī)可靠性有關(guān)的選型原則
輸送機(jī)的可靠性主要考核指標(biāo)是輸送機(jī)的整機(jī)壽命和無故障連續(xù)運(yùn)行時(shí)間,對(duì)于輸送機(jī)的整機(jī)壽命在性能選型中已得到解決,延長輸送機(jī)的無故障連續(xù)運(yùn)行時(shí)間的關(guān)鍵是降低輸送機(jī)的故障率。
刮板輸送機(jī)的故障可以分成兩大類,一類是可預(yù)測(cè)故障,另一類是不可預(yù)測(cè)故障,對(duì)這兩類故障應(yīng)分別對(duì)待。
對(duì)于可預(yù)測(cè)故障可以事前安排維修,減少維修工作量,對(duì)煤炭產(chǎn)量影響較少。例如,通過對(duì)減速器、鏈輪的運(yùn)行噪音、溫度等進(jìn)行檢測(cè),對(duì)潤滑油質(zhì)進(jìn)行化驗(yàn),對(duì)檢測(cè)記錄進(jìn)行綜合分析,可以對(duì)維修作出事前建議。對(duì)于溜槽、鏈輪的磨損狀況進(jìn)行常規(guī)檢測(cè),很容易作出是否需要更換的決定。
不可預(yù)測(cè)故障的發(fā)生是隨機(jī)的,只要滿足一定的誘發(fā)條件故障隨時(shí)可能發(fā)生。例如,圓環(huán)鏈?zhǔn)禽斔蜋C(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié),數(shù)千計(jì)的鏈環(huán)中任何一個(gè)環(huán)節(jié)斷裂都將迫使工作面停產(chǎn),F(xiàn)今的技術(shù)尚不能預(yù)測(cè)圓環(huán)鏈某個(gè)環(huán)節(jié)即將斷裂,也不能預(yù)測(cè)某一段刮板處的鏈環(huán)可能由于意外的刮卡而損壞。由于不可預(yù)測(cè)故障通常發(fā)生在生產(chǎn)過程中,致使故障的處理難度較大,對(duì)煤炭的產(chǎn)量影響較大。
由于可靠性對(duì)于輸送機(jī)運(yùn)行至關(guān)重要,選型中應(yīng)重視以下幾點(diǎn):
(1)輸送機(jī)應(yīng)留有足夠的功率儲(chǔ)備。
(2)圓環(huán)鏈應(yīng)選購質(zhì)量穩(wěn)定廠商的產(chǎn)品。在輸送機(jī)總體尺寸允許的前提下,選配高一個(gè)規(guī)格的圓環(huán)鏈,可有效減少不可預(yù)測(cè)故障的發(fā)生。
(3)輸送機(jī)配置可有效進(jìn)行機(jī)械保護(hù)的傳動(dòng)裝置,可削減瞬間沖擊負(fù)荷對(duì)于傳動(dòng)系統(tǒng)的沖擊幅值,減少斷鏈?zhǔn)鹿实陌l(fā)生。這類傳動(dòng)裝置有摩擦限矩離合器、CST液黏傳動(dòng)減速器和液力偶合器等傳動(dòng)裝置。
(4)在輸送機(jī)的減速器等關(guān)鍵部位配置實(shí)時(shí)監(jiān)控裝置,自動(dòng)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵部位的工作狀態(tài),可為輸送機(jī)檢修提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
(5)輸送機(jī)配置可伸縮機(jī)尾,尤其是配置可隨鏈張力變化自動(dòng)調(diào)整行程的伸縮機(jī)尾,可以使刮板鏈處于適度張緊的狀態(tài)下工作.有利于輸送機(jī)正常運(yùn)行,延緩機(jī)件的磨損。
從上述針對(duì)輸送機(jī)可靠性的技術(shù)對(duì)策中可以看出,與可靠性有關(guān)的技術(shù)與現(xiàn)代傳動(dòng)控制技術(shù)密切相關(guān)。在這一領(lǐng)域,國產(chǎn)輸送機(jī)還存在不小的差距,迫切期望國產(chǎn)輸送機(jī)在傳動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域有所突破。
2.3輸送機(jī)有關(guān)結(jié)構(gòu)的選擇
(1)輸送機(jī)的卸載方式有端卸式和側(cè)卸式兩種。端卸式是最常用的卸載方式,大功率單采工作面輸送機(jī)優(yōu)選交叉式側(cè)卸結(jié)構(gòu),不推薦上下重疊式的側(cè)卸結(jié)構(gòu)。
(2)選用行星減速器傳動(dòng)裝置可使輸送機(jī)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)更加緊湊,有利于總體配套。公司的行星減速器已形成系列,功率從90kW直至1000kW。
3、優(yōu)化煤礦工作面輸送設(shè)備的運(yùn)行成本
現(xiàn)代企業(yè)經(jīng)營的目的是追求利潤最大化,煤礦作為煤炭生產(chǎn)企業(yè)毫無例外也要通過各個(gè)環(huán)節(jié)的管理實(shí)現(xiàn)利潤的最大化。煤礦作為采購方,當(dāng)然希望同樣性能的輸送機(jī)采購成本越低越好。但是,輸送機(jī)不同于一般的機(jī)電產(chǎn)品,屬于煤礦專用的特種設(shè)備,即使性能相近,其運(yùn)行狀態(tài)、使用壽命也不盡相同,運(yùn)行成本也不相同。因而,有必要對(duì)輸送機(jī)產(chǎn)品的采購成本和運(yùn)行成本進(jìn)行綜合平衡,以使煤礦以較少的投資成本為煤礦創(chuàng)造更多的效益。輸送機(jī)選型采購中應(yīng)遵循以下原則。
3.1噸煤攤?cè)氲妮斔蜋C(jī)成本最低原則
輸送機(jī)壽命期間涉及煤炭生產(chǎn)成本的主要因素有以下幾點(diǎn):
(1)輸送機(jī)的整機(jī)采購成本;
(2)輸送機(jī)運(yùn)行期間的配件購置成本;
(3)輸送機(jī)的維修成本(包括大修費(fèi)用);
(4)輸送機(jī)壽命終結(jié)時(shí)的殘余價(jià)值;
(5)輸送機(jī)壽命終結(jié)時(shí)實(shí)際過煤量的總和。
以(1)+(2)+(3)一(4)的和與(5)的比值為噸煤攤?cè)说妮斔蜋C(jī)成本。這個(gè)比值越小,相對(duì)利潤越大,以噸煤攤?cè)氲妮斔蜋C(jī)成本最低可作為輸送機(jī)選型的依據(jù)之一。當(dāng)輸送機(jī)的技術(shù)性能差異較大或同樣技術(shù)性能的輸送機(jī)價(jià)格差異較大時(shí),以噸煤攤?cè)说妮斔蜋C(jī)成本最小作為輸送機(jī)選型的原則具有明顯的可比性。軋制槽幫輸送機(jī)技術(shù)性能較差、價(jià)格較低,鑄造槽幫輸送機(jī)技術(shù)性能先進(jìn)、價(jià)格偏高,但鑄造槽幫輸送機(jī)的壽命遠(yuǎn)高于軋制槽幫輸送機(jī),相比之下,選擇鑄造槽幫輸送機(jī)有利于降低噸煤攤?cè)说妮斔蜋C(jī)成本。進(jìn)口輸送機(jī)在某些技術(shù)方面領(lǐng)先于國產(chǎn)設(shè)備,壽命可能更長一些,但進(jìn)口輸送機(jī)價(jià)格遠(yuǎn)高于同樣性能的國產(chǎn)輸送機(jī)價(jià)格。很顯然,選用國產(chǎn)高性能輸送機(jī)有利于降低噸煤攤?cè)氲妮斔蜋C(jī)成本。
3.2高效率的利潤最大化原則
單純以降低噸煤攤?cè)氲妮斔蜋C(jī)成本作為輸送機(jī)選型的依據(jù)存在片面性,它忽視了輸送機(jī)效率和可靠性可能帶給煤礦的效益。
“高效率的利潤最大化原則”系指單位設(shè)備投入成本所獲取的最大利潤,用輸送機(jī)壽命期間的絕對(duì)利潤總和與輸送機(jī)總的運(yùn)行成本的比值表示。“高效率的利潤最大化原則”既有絕對(duì)利潤最大化的含義,亦有較短時(shí)間實(shí)現(xiàn)利潤最大化的含義,與企業(yè)的經(jīng)營宗旨完全~致。某些情況下,由于選用技術(shù)更先進(jìn)的輸送機(jī)引起設(shè)備成本的增加,但是,也正是由于采用了這種更先進(jìn)的輸送機(jī)使煤礦的產(chǎn)量快速增長,帶給煤礦更多的利潤。正如目前國內(nèi)一些煤礦青睞于進(jìn)口輸送設(shè)備,但這些煤礦確實(shí)利用高性能的進(jìn)口輸送設(shè)備實(shí)現(xiàn)了令世界矚目的煤炭產(chǎn)量和豐厚的利潤。因此,在煤炭市場(chǎng)持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展的今天,選擇進(jìn)口設(shè)備也不失為明智的選擇。高效率的利潤最大化原則更適用于高產(chǎn)高效輸送機(jī)的選型。
現(xiàn)代輸送機(jī)的成本增加主要表現(xiàn)在技術(shù)應(yīng)用方面,其目的是為了增強(qiáng)輸送機(jī)的可靠性,減輕意外故障對(duì)于工作面產(chǎn)量的影響程度。
(1)為了增強(qiáng)輸送機(jī)的啟動(dòng)和運(yùn)行性能,在配套允許的前提下,輸送機(jī)的裝機(jī)功率適度加大,采用了更大規(guī)格的圓環(huán)鏈。
(2)為了有效監(jiān)控輸送機(jī)的工作狀態(tài),對(duì)可預(yù)測(cè)故障進(jìn)行有效的預(yù)防,規(guī)避可預(yù)測(cè)故障給生產(chǎn)造成的意外停產(chǎn)損失,在輸送機(jī)的關(guān)鍵部位配備了監(jiān)測(cè)監(jiān)控裝置。
(3)為了降低輸送機(jī)不可預(yù)測(cè)故障的發(fā)生幾率,針對(duì)圓環(huán)鏈這一薄弱環(huán)節(jié)適當(dāng)加大了圓環(huán)鏈的規(guī)格。
(4)為了增強(qiáng)輸送機(jī)耐受沖擊的能力,輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置配置了有效的機(jī)械過載保護(hù)裝置——磨擦限矩離合器、CST液黏傳動(dòng)減速器或(調(diào)速)液力偶合器等。
(5)輸送機(jī)配置了可伸縮機(jī)尾。
如果上述輸送機(jī)配置的技術(shù)是必須的,對(duì)于特定的煤礦從某種意義上講,也符合噸煤攤?cè)说妮斔蜋C(jī)成本最低原則。在國產(chǎn)輸送設(shè)備與國外進(jìn)口設(shè)備相比尚存在技術(shù)差距的今天,盡管進(jìn)口設(shè)備與國產(chǎn)設(shè)備存在價(jià)格方面的巨大差異,但無論選擇國產(chǎn)設(shè)備,還是選擇進(jìn)口設(shè)備,各方都會(huì)有合理的解釋。
對(duì)于中小型輸送機(jī)應(yīng)選擇簡約式結(jié)構(gòu),應(yīng)注重基礎(chǔ)件、關(guān)鍵零部件的可靠性、實(shí)用性,不必刻意追求更多的附加技術(shù),即使這種技術(shù)是有益的。因?yàn),輸送機(jī)的技術(shù)選型要考慮煤礦的綜合投資效率,也要考慮現(xiàn)場(chǎng)維修條件和礦工的技術(shù)素質(zhì)。
但有一點(diǎn)是肯定的,那就是無論選用國產(chǎn)輸送設(shè)備,還是選用進(jìn)口設(shè)備,都應(yīng)利于增加煤炭的產(chǎn)量,使煤礦實(shí)現(xiàn)利潤最大化。
4、選擇可為煤礦全面、及時(shí)服務(wù)的供貨廠商
刮板輸送機(jī)作為煤礦工作面的關(guān)鍵設(shè)備,運(yùn)行中需要正確地操作、維護(hù),要進(jìn)行數(shù)次大修。這些有賴于供貨廠商的技術(shù)支持、員工培訓(xùn),有賴于供貨廠商向煤礦提供所需的維修配件,有賴于供貨廠商在緊迫狀況下向煤礦提供及時(shí)的服務(wù)。
為此,煤礦對(duì)輸送機(jī)的選型必須考慮供貨廠商的服務(wù)能力,必須有選擇地篩選供貨廠商。供貨廠商亦必須對(duì)售后服務(wù)作出可以信賴的承諾。在現(xiàn)今國內(nèi)輸送機(jī)制造企業(yè)中,作為國內(nèi)刮板輸送機(jī)制造業(yè)的旗幟,產(chǎn)品值得信賴,具有良好的售后服務(wù)體系。選擇這兩家公司的輸送機(jī)產(chǎn)品對(duì)于保證設(shè)備的正常運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)較小。
5、結(jié)束語
煤礦工作面產(chǎn)能的提高是一項(xiàng)綜合的配套工程,與回采工作面的開采條件相關(guān),與礦工的素質(zhì)密切相關(guān),不能指望選用某種輸送機(jī)就可提高工作面的產(chǎn)量。但是,采用經(jīng)過優(yōu)選的高性能輸送設(shè)備可為煤礦帶來明顯的效益是勿庸置疑的。希望本文能為煤礦選擇輸送機(jī)產(chǎn)品有所借鑒和幫助。
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