忻州窯礦綜放工作面生產(chǎn)系統(tǒng)可靠性分析

1、https:/忻州窯礦綜放工作面生產(chǎn)系統(tǒng)可靠性分析忻州窯礦綜放工作面生產(chǎn)系統(tǒng)可靠性分析摘 要：在我國近十幾年來，綜合放頂煤開采技術(shù)不斷發(fā)展，但是所研究的成果大多數(shù)集中在一般綜放及厚煤層放頂煤，對綜放工作面的研究涉及較少。本文在以往研究成果的基礎(chǔ)上通過運(yùn)用系統(tǒng)可靠性計(jì)算模型，研究和分析綜合放頂煤工作面系統(tǒng)可靠性計(jì)算。關(guān)鍵詞：綜放開采;生產(chǎn)系統(tǒng);可靠性0 引言本文以忻州窯礦 8927 工作面設(shè)備配套選型研究為來源，深入研究特厚煤層大采高綜放面系統(tǒng)可靠性。8927 綜放工作面北為礦界，南為實(shí)煤區(qū)。埋深將近270-370 米，工作面走向長 1620 米，傾斜長 125 米，面積 31097 平方米。所

2、采煤層為 11#煤，巖性多為深灰色砂質(zhì)頁巖與細(xì)砂巖，含云母及煤線。煤層本區(qū)域較穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單結(jié)構(gòu)。煤厚 9. 0 米，傾角 4-6。直接頂為頁巖及細(xì)砂巖，約 4.33 6.97 米。1 8927 工作面“三機(jī)”配套選型故障統(tǒng)計(jì)通過對工作面的設(shè)備類別分析和設(shè)備故障類型、故障時(shí)間的分析，將 2013年 7 月 10 月共 4 個(gè)月內(nèi)工作面各設(shè)備的故障統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得到總的故障次數(shù)618 次，總的故障影響時(shí)間 28459min，并對故障平均影響時(shí)間和各設(shè)備故障時(shí)間占總故障時(shí)間比例進(jìn)行了計(jì)算。從計(jì)算可知，影響時(shí)間排序依次為采煤機(jī)、破碎機(jī)、順槽皮帶機(jī)、環(huán)境、煤倉、供水系統(tǒng)、前運(yùn)輸機(jī)、液壓系統(tǒng)、制冷設(shè)備，工作

3、面設(shè)備中故障影響時(shí)間最長的是后部運(yùn)輸機(jī)，占故障時(shí)間的 19.66%。由于統(tǒng)計(jì)時(shí)間段的關(guān)系，主煤倉影響有較大變化，在 2011 年 7 月份以前礦井有三個(gè)采區(qū)同時(shí)生產(chǎn)，礦井主井煤倉容量小，使得采區(qū)內(nèi)部煤倉經(jīng)常滿倉，據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算，7 月以前煤倉故障是第一大的影響因素，7 月份以后煤倉故障降為第六位影響因素。為了降低后部鏈板機(jī)的故障率，應(yīng)當(dāng)在檢修班加強(qiáng)對后部鏈板機(jī)的檢修力度，放煤過程要保持勻速，避免速度過快超過后部鏈板機(jī)的最大承載能力。合理布置巷道，優(yōu)化采區(qū)設(shè)計(jì)，合理加大工作面寬度和工作面走向長度，減少保護(hù)煤柱，減少盤采區(qū)煤量損失。放煤口邊緣造成的放煤死角煤損稱脊背損失，放煤的順序?qū)贡硴p失有比較大的

4、影響，采用多輪順序，均勻放煤對減少脊背損失有一定積極作用。（表 1）2 8927 工作面“三機(jī)”配套選型系統(tǒng)可靠性計(jì)算模型生產(chǎn)系統(tǒng)中，針對每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，我們把從統(tǒng)計(jì)之日開始，至統(tǒng)計(jì)期間該環(huán)節(jié)第一次發(fā)生的故障，修復(fù)之后系統(tǒng)開始運(yùn)行為第一次故障的修復(fù)循環(huán)。至下一次出故障系統(tǒng)恢復(fù)正常為第二次故障修復(fù)循環(huán)，以此類推直至統(tǒng)計(jì)之日止。循環(huán)之間時(shí)間上緊接相連，在每個(gè)循環(huán)中隨時(shí)間的推移，依此包含故障時(shí)間和無故障兩個(gè)連續(xù)的子環(huán)節(jié)。生產(chǎn)系統(tǒng)故障修復(fù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如 1 所示，其循h(huán)ttps:/環(huán)示意圖如 1 所示，圖中： 故障時(shí)間;Si 循環(huán)中無故障時(shí)間;i 第 i 個(gè)故障修復(fù)循環(huán)：第 i 個(gè)環(huán)節(jié)平均無故障工作時(shí)間

5、Si 的倒數(shù)。3 8927 工作面“三機(jī)”配套選型系統(tǒng)可靠性參數(shù)計(jì)算考察每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的故障修復(fù)循環(huán)，根據(jù)系統(tǒng)維修度函數(shù)理論計(jì)算可靠性參數(shù)和可靠度如表 2 所示。4 小結(jié)4.1 統(tǒng)計(jì)期間工作面各類系統(tǒng)故障影響時(shí)間為 28459min，占總生產(chǎn)班時(shí)間的 23.13%。綜放工作面生產(chǎn)前期的后刮板運(yùn)輸機(jī)、采煤機(jī)故障是最突出的影響因素，分別占總故障時(shí)間的 19.66%和 16.287%，平巷破碎機(jī)、皮帶運(yùn)輸機(jī)及環(huán)境故障也都是影響生產(chǎn)的主要因素，分別占總故障時(shí)間的 11.17%，11.05%和8.16%。后刮板機(jī)、采煤機(jī)、破碎機(jī)和皮帶機(jī)平均每次故障修復(fù)時(shí)間為159.6min，98.5min，35min 和

6、 36min，生產(chǎn)系統(tǒng)前四個(gè)主要影響因素平均無故障時(shí)間分別為 3585min，2751min，577min 和 1425min。工作面系統(tǒng)平均每生產(chǎn)班故障影響時(shí)間 59min，占每班時(shí)間的 16.4%。因此，改造生產(chǎn)系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)、減少綜放工作面設(shè)備故障影響時(shí)間是提高生產(chǎn)系統(tǒng)可靠性的主要途徑。4.2 通過對 8927 綜放面各子系統(tǒng)環(huán)節(jié)的分析，建立了一串聯(lián)系統(tǒng)可靠性結(jié)構(gòu)模型，進(jìn)行了工作面系統(tǒng)有效度的測算，其有效度為 0.835。工作面后運(yùn)輸機(jī)是生產(chǎn)系統(tǒng)的最薄弱環(huán)節(jié)，其次是采煤機(jī)。在工作面內(nèi)，運(yùn)輸系統(tǒng)是工作面生產(chǎn)系統(tǒng)最薄弱環(huán)節(jié)，包括后刮板機(jī)、破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)和平巷運(yùn)輸機(jī)。通過研究，8927 工作面各

7、層次生產(chǎn)系統(tǒng)可靠性具有相當(dāng)潛力，加大主井煤倉和盤區(qū)煤倉容量，改善采煤機(jī)、工作面上下出口的工作狀況，降低工作面運(yùn)輸系統(tǒng)的故障率，是改善 8927 工作面生產(chǎn)系統(tǒng)、提高可靠性達(dá)到增產(chǎn)的有效途徑。參考文獻(xiàn)：1申寶宏，郭玉輝.我國綜合機(jī)械化采煤技術(shù)裝備發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢J.煤炭科學(xué)技術(shù)，2012，40（2）：1-3.2陳亮，孟祥瑞，高召寧，等.大采高綜采工作面煤壁片幫機(jī)理分析J.煤炭科學(xué)技術(shù)，2011，39（5）：18-20.3祝凌甫，閏少宏.大采高綜放開采頂煤運(yùn)移規(guī)律的數(shù)值模擬研究J.煤礦開采，2011，16（1）：11-13.4夏永學(xué)，康立軍，齊慶新.割煤高度對大采高綜放工作面煤壁穩(wěn)定性影響J.煤炭科學(xué)技