采煤设备对润滑油的需求

摘要：文章介绍了我国煤机设备发展现状与需求趋势，总体来看，国内煤炭机械设备制造企业表现出大而不强的特点，虽然国产煤炭机械设备市场占有率居主导地位，但煤炭企业所需高端产品仍需要进口。由于煤炭企业对生产有强制性的安全要求，因此要求机械设备在使用过程中必须少维修，多保养，合理使用润滑油。“十二五”期间煤炭企业继续推进兼并重组，以发展大型企业集团为目标，从规模、作业模式及安全角度等多方面因素都直接提高煤矿行业机械化率的迫切需求，从而推动煤炭设备对润滑油需求的增长。

关键词：采煤设备；润滑油；需求

中图分类号：TE626.3文献标识码：A

0引言

煤炭是我国的基础能源，由于替代性能源和新能源的开发所限，预计到2050年煤炭的消费仍占全部能源消费的50%以上，我国经济对煤炭能源的依赖性将一直存在，虽然短期来看煤炭行业产生不规则的波动，但是长期来看，煤炭行业更多的是表现出防御性的特征，并且随着整体经济的走强，煤炭行业也将得到稳健的发展。

煤炭开采技术是煤炭生产的重要环节，成熟的开采技术能够降低煤炭生产成本，减少安全事故的发生，同时可提高煤炭产量和开采回收率，作为现代化采煤的重要工具，煤机设备的选择对煤炭开采起着至关重要的作用，与世界主要产煤国家相比，我国煤层埋藏较深，而且以薄-中厚煤层为主，巨厚煤层很少，不同煤层对采煤技术和设备要求不同，煤层越厚，采煤越困难，对采煤技术和煤机设备要求就会越高。

1我国煤炭机械设备现状与发展趋势

目前国内煤矿主要采用国内煤矿机械设备，从产业格局看，国内煤炭装备企业普遍存在规模小、布局散，表现出产业结构布局不合理的特点。

从装备水平看，国产煤炭机械装备落后国际先进水平，虽然在装备制造、研发、设计等环节获得重大突破，但装备可靠性、智能化和信息化等指标明显偏低。

总体来说煤机行业目前存在的问题有四方面：一是高端产品依然需要进口，包括千万吨洗煤厂，两千万吨以上露天矿，大型提升机；二是中国煤机企业产业大而不强；三是中小煤矿机械化开采程度低，尤其是薄煤层开采；四是掘进机械化程度低，到目前为止仅有36%，主要由于核心技术没有掌握好。

2煤机设备与润滑油

2.1煤矿机械设备使用特点

煤矿企业的生产过程非常特殊，其存在的特殊物理环境决定其对安全生产有强制性的要求，因此，机械设备在使用过程中，必须要少维修，多保养，尽量减少安全事故，这就要求根据煤矿机械设备的特点合理使用润滑油，煤矿机械设备特点主要表现在以下几个方面：①煤矿设备机构紧凑，体积小，压力和负荷主要集中在轴承和齿轮；②煤矿企业的机械设备经常移动，工作条件多变，负荷变化大；③煤矿设备负荷重、中速或低速传动，启动停止频繁，经常承受过大的冲击负荷，齿轮间的瞬间压力大；④底层煤矿环境恶劣、潮湿、有岩尘、煤尘及瓦斯等气体；⑤煤矿设备要耐用，并且便于维修。

2.2煤矿机械设备对润滑油的使用要求

首先煤矿设备体积小，所以油箱容积小。润滑油溶液加入量相应的少，且散热条件不好，所以工作时，油温较高，这就要求润滑油必须有较好的热稳定性和抗氧化安定性，有较长的使用周期，减少因油温高氧化变质而产生的机件磨损和故障。

其次因为煤矿工作环境恶劣，煤（粉）尘、水分多，润滑油难免受到这些杂质的污染，所以要求润滑油要有较好的防锈、抗腐蚀、抗乳化性能，要求润滑油受到污染时，其性能变化不能太大，对污染的敏感性要小。最大限度地延长换油周期，减少设备机械零件的磨损，降低维护保养成本。同时，煤矿井下窄气中有瓦斯存在，所以要求润滑油在发生火灾、爆炸事故中使用抗燃性好的润滑油（脂），避免使用可燃性矿物油。

再次要求润滑剂对密封件的适应要好。尤其是对橡胶和聚酯类密封件的溶胀和腐蚀作用要小，以免密封件受到损坏密封失效，漏油、渗油现象频繁发生，从而导致设备高温运转，润滑失效，零部件损坏，影响安全生产，降低生产效率。

由此可以看出，煤矿机械设备的润滑工作是一个庞大复杂的系统工程，它包含 3 个方面：一方面是加油，这样可以保持摩擦体之间润滑；第二方面是润滑，可降低运转设备能耗及辅料消耗；第三方面是降耗，可以增加单位投入的产出值。做好这些可以调节生产维修的矛盾，还可以起到节能降耗的作用，同时对设备的维修有深化发展的作用。

2.3主要煤机设备使用的润滑油

目前，全国煤矿企业众多，润滑油应用情况多种多样，从报道的情况来看，国内煤炭机械设备使用的润滑油特点主要表现在以下几个方面：①对于引进的一些国外重点设备用润滑油指定埃克森-美孚、壳牌、道达尔等进口品牌，且以埃克森-美孚为主；②一般设备用润滑油主要使用中国石油昆仑牌润滑油；③一些大型煤矿企业都有独立的润滑油调合厂，可生产一些中低档润滑油和煤矿专用化学品；④各中小型煤矿由于管理水平参差不齐，对煤炭生产过程中应用的润滑油质量重视不够，导致用油档次不高，主要使用中小润滑油生产企业生产的当地品牌润滑油。

煤矿设备使用的液压油情况更为复杂，品牌更多，进口品牌包括美孚、壳牌、BP、嘉实多等，长城和昆仑只在极少数矿区使用，大部分的市场份额被地方的小型民营企业油品占领。

2.3.1采煤机

采煤机润滑系统，是指使用油液润滑的减速传动系统，如截割部、摇臂、牵引传动部等，还有部分液压系统及轴承。

采煤机上使用的油脂主要分为两类，即润滑油和润滑脂。采煤机上经常使用的润滑油有重负荷工业齿轮油、抗磨液压油；常用的润滑脂有锂基润滑脂、钙钠基润滑脂和钙基润滑脂。

采煤机液压油主要用于牵引部液压系统和附属液压系统。目前国产和引进采煤机的牵引部大多使用N100、N150号抗磨液压油。

采煤机牵引部传动齿轮箱和截割部齿轮传动系统的润滑较多使用极压工业齿轮油。目前，我国大功率采煤机都使用N220、N320号硫磷型极压工业齿轮油。

2.3.2掘进机

掘进机是一种用于地下隧道工程开挖的复杂机电系统，具有开控切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能。功率大、变负载且工作环境粉尘多、潮湿，其使用的润滑油有重负荷工业齿轮油、抗磨液压油，润滑脂主要是通用锂基润滑脂。

2.3.3刮板输送机

刮板输送机的主要结构和组成部件是由机头、中间部和机尾部等三个部分组成。设备处于低速、重载、存在冲击负荷、粉尘重、潮湿等环境工况下。

目前我国在刮板输送机的供应上呈两极分化局面，一方面轻型刮板机供应过剩，而重型、超重型刮板机需要进口。

刮板输送机在链轮轴组使用齿轮油（L-CKC320极压齿轮油），在一些部位必须使用润滑脂，如转动轴承、拉紧装置导轨、拉紧装置调节螺杆、开式传动链、电动机等部位，其中拉紧装置导轨使用石墨润滑脂，其他部位使用耐水润滑脂。

2.3.4液压支架

液压支架是一种复杂的煤矿机械，而支架的安全运转离不开相应的液压支架液的使用，目前不少矿区仍在使用传统的乳化液作为液压支架传动介质。

随着采煤机械化程度的提高，作为传动介质，由乳化油或浓缩液配制的高含水液压液的需求量越来越大。

目前对于使用大采高、大流量、电液控制等高端支架的矿区，多选用煤炭科学研究总院生产的浓缩液和国外的微乳液。煤炭科学研究总院研制的新型合成液压支架用浓缩液是传统乳化油的更新换代产品，彻底解决了传统乳化油的析油析皂，堵塞过滤器、先导阀及爆管等老大难问题。推荐使用浓度为5%。

2.4煤机设备的润滑油市场需求

根据调查数据估算，煤炭开采量和润滑油消耗量的比例为10000∶1.1。据此估算，2010年煤炭行业润滑油消耗量为3.63×105 t，2015年可达4.18×105 t。

煤矿企业润滑油的需求量取决于煤矿企业的产量，表6是国内主要煤矿企业润滑油的年需求量估计值，由该表可以看出，有润滑油需求量超万吨的大型煤矿，也有年需求量仅有几百吨的小型煤矿，在润滑油所需品种中，仅国有煤矿现有乳化油年使用量达到1万t以上[3]。

此外如果考虑隶属于各煤矿集团的下属电厂、煤化工等产业所需润滑油消耗量，煤炭行业润滑油的市场容量更巨大。

润滑在机械部件传动和设备保养中均起着很重要的作用，设备润滑状态的优劣直接影响到机械设备的使用性能、工作精度和运行寿命，特别对于煤炭设备，润滑油液的正确使用对于保证采煤设备顺利运行非常重要。

随着“十二五”规划的实施，提高煤炭机械国产化率成为“十二五”发展的主要目标，同时煤炭开采工艺的不断进步，煤矿技术装备日趋现代化，矿山机械大量采用液压传动系统，对液压油、齿轮油等各种矿用油品需求量日益增大。

国内润滑油产品基本上可满足煤矿机械设备的润滑要求，但在一些进口的设备上煤矿企业仍倾向于使用进口润滑油，特别是美孚、壳牌公司的产品，液压油产品市场品牌选择更多。

在液压支架领域，目前我国煤矿的液压支架系统普遍采用由煤炭科学研究总院研制的水包油型（O/W型）系列乳化油配制的乳化液作为液压传动介质，国内几家大的润滑油公司都没有相应产品的研发，作为专业化的润滑油公司可加大液压支架乳化油的研制投入力度，以填补专业化润滑油公司在这一领域的空白。

参考文献：

[1] 孔令夷.“十二五”期间我国煤矿机械行业投资的机遇、风险及策略研究[J].矿山机械，2012，40（1）：85-88.

[2] 李剑锋.煤矿机械设备合理润滑管理模式探讨[J].石油商技，2011（4）：72-75.

[3] 李铭，刘新，祈有丽，等.液压支架液的应用进展[J].润滑油，2011，26（4）：7-11.

[4] 刘寅，李剑锋， 宋朝新 .煤炭行业设备用油情况分析[J].石油商技，2012（4）：14-20.收稿日期：2013-09-13。

作者简介：党兰生，工程师，1985年毕业于西北师范大学俄语专业，现从事石油化工技术经济信息研究，已发表论文数篇。E-mail：danglansheng_rhy@petrochina.com.cn2014年10月Oct.2014润 滑 油LUBRICATING OIL第 29卷 第5期 Vol.29，No.5