煤矿用全液压坑道钻机再制造技术探讨

杨瑞博

摘要：随着近年来社会经济体系的飞速发展，国家矿产资源的需求量逐渐加大，特别是煤矿，坑道钻机是煤矿安全开采必不可少的装备，与煤炭资源需求量不成正比的是钻机生产能力的不足，随着时间的推移，需求量与供给量的矛盾愈加尖锐，因此越来越多的煤矿坑道钻机出现在市场上。但由于煤矿井下工作环境恶劣的原因，坑道钻机极易损坏，因此对于坑道钻机的再制造工程就显得非常重要了，本篇文章将针对煤矿井下坑道钻机再制造的可行性进行简要分析。

关键词：煤矿;坑道钻机;再制造;可行性分析

煤矿井下的工作环境是及其恶劣的，在煤矿井下进行工作时，极易发生安全事故，有害气体的产生是其中的主要问题之一，当煤矿井下充满了如瓦斯等有害气体时，矿机是无法进行工作的。而煤矿井下坑道钻机主要作用就是进行瓦斯抽放孔的钻进，保障煤矿井下的工作安全进行，是保证煤矿井下安全的主要工程器械。但恶劣的工作环境导致坑道钻机极易受到损坏，从而出现了大批的废弃机器，这无论是从资源利用考虑还是环境污染考虑，这些废弃机器都是对资源的极大浪费。因此，为了节省资源以及节省工程器械再造成本，煤矿井下坑道钻机的再制造工程势在必行。

一  进行再制造工程的重要性

将已经失去工作能力的废旧的、损坏的工程机器进行二次改造，进行翻新零部件替换以达到延长机器寿命以及赋予其新的工作能力的制造工程被称为再制造工程。

一台新机器在服役期间会受到各种因素的影响导致其失去工作能力，从而被废弃，若是数量稀少还好，但对于坑道钻机来说，市场需求导致其产量大增，从而使得废弃的坑道钻机数目巨大，这些大量废弃的坑道钻机堆积，对工程战略资源造成了巨大的浪费;此外，大量金属物的堆积，对环境造成了二次污染，特别是附近的土地，在长时间的堆积下，金属元素融入地下使得废弃品的堆积地地下金属指标严重超标，失去了土地的应有效能。

将这些废弃的机器进行二次改造，不仅是对周边环境的改善，更是在资源紧张的当下时代，节省了大量的资源支出，减少了资源需求压力，同时也由于再制造工程产品的成本比新机器的成本要低很多，售价也会低很多，从而降低了各大煤矿开采企业的开采成本。

二  再制造与维修的区别

维修是防止设备出故障的一种技术手段，指的是为了保证产品在使用过程中的良好性能以及正常运转等，对出现故障的部位进行修补或者零部件的更换，需要对缺少的零部件进行单独制造才能有新的材料进行替换，因此在技术特点上充满了不确定性以及应急性，维修的产品性能通常是比不上新产品的。

再制造工程是将大量的同种类型报废品进行回收，随后对回收件的故障原因或报废原因进行分析，对回收件上仍具备使用寿命的零部件进行拆卸，作为再制造工程的毛坯进行存储，再将这些零部件通过技术手段进行修复和整合成为一件新产品。再制造工程的产品在性能上与新品的区别不大，即便是存在差异，也是极小的差异，甚至部分的再制造产品的性能比新品还要高，因为再制造的产品所使用的部分零件是新造的。再制造工程是一项规模化的流水线工程，它将具备相同问题的各零部件分门别类，将各零部件进行修复之后实现新产品的组装。

三  执行再制造工程的实际意义

再制造工程是将废弃的毛坯机器通过再制造工程赋予其新的工作能力，这就说明，再制造工程没有新产品制作时的原材料挑选、原材料加工、零部件运输等消耗巨大成本的环节，这将使坑道钻机的制造成本得到大幅度的降低。此外，再制造工程最大的特点是，可以將其他的废弃机器上的仍具备使用寿命的零部件，只需要打磨翻新一遍就可以直接投入使用，这将使得坑道钻机的制造成本进一步降低，同时，将废弃钻机上的零部件进行再次使用，这是资源再利用的有效实现。有能使用的零部件，就有不能使用的零部件，对于不能使用的零部件，就需要对其进行二次加工成为可以投入使用的零部件，即便如此，也仍旧省去了材料挑选和运输环节。

再制造工程的意义在于将已经丧失使用寿命的机器进行再制造，这将使得市面上的大量废弃机器被重新投入使用，通过加工，拥有了二次使用环境，这是资源的再循环，同样的，大量废弃机器的消失使得因废弃机器堆积出现的二次环境污染被大幅度减弱。并且再制造的产品质量与新品的产品质量几乎相差无几，但是其成本却只有新产品的一半甚至更低，对于我国的资源紧张现状来说，这将是一个极大的缓解，因此，煤矿井下坑道钻机的再制造有着十分重要的实际意义。

此外，坑道钻机的再制造行业是一个新生行业，新生行业代表着新的机遇也代表着新的工作岗位，我国虽然是人口大国，但我国的失业人口数量也在国际上排名前列。新的岗位的出现就能缓解一部分的就业压力，因此，煤矿井下坑道钻机的再制造有着十分重要的社会意义。

四  煤矿井下坑道钻机再制造的可行性分析

4.1  煤矿井下坑道钻机常见故障分析

煤矿井下坑道钻机是煤矿开采的常用机械设备，主要作用是地质勘测、瓦斯抽排、浆液注入等。但是由于煤矿井下的工作环境极其恶劣，导致坑道钻机在工作过程中极易受到损坏，而且一旦出现损坏现象，则十分的明显和严重，对于导致企业维修困难，从而产生了大量的维修费用。此外，也因为煤矿井下工作环境恶劣，坑道钻机必须具备一定的灵活性，因此坑道钻机的体积往往并不会太大，一般是以液压动力为主，以机械设备为辅。

在通过相关资料记载和市场反馈中，不难发现其主要损坏部件主要有三点：

①外部塑形扭曲

在组装坑道钻机时，通常会使用钢板以及钢管等刚性材料通过焊接进行坑道钻机的外部塑形，但这些外部塑形在实际的工作环境中，由恶劣环境引起的外部塑形扭曲是最常见的坑道钻机故障，也是导致坑道钻机停机的主要故障。

②传动装置磨损

在实际的工作过程中，会产生大量的碎石粉末，虽然坑道钻机的传动机械位置都有保护措施，但是这些东西都是无孔不入的，它们会随着给进机的拖板在导轨上的反复运行给导轨和拖板同时造成巨大的磨损，同时这些碎石粉末进入传动齿轮系统中，会极大的影响到传动齿轮的精度，造成传动装置出现磨损。

③液压装置泄漏

由于坑道机械是以液压装置为主的，所以液压装置的泄漏也是坑道组钻机的常见问题。一般可将其分为两种情况，一种是外部泄漏，这种泄漏一般是油管与设备连接处的密封工作未做好，导致油液的泄漏;另一种是内部泄漏，内部泄漏主要是由密封圈的损坏引起的，但内部泄漏无明显特征，所以当出现油缸压力不足、夹持器无法夹紧等现象时一般认为发生了内部泄漏。

对坑道钻机的故障原因进行分析，就能了解到坑道钻机失去使用寿命的具体原因，从而给坑道钻机的再制造工程提供基础保障。

4.2  再制造工程行业转化

通过查找分析，传统机械装备与坑道钻机的制作原理及相关流程都有着高度的相似，而传统机械装备的再制造工程相对成熟，因此我们可以对机械设备的再制造工程经验进行转化，从而衍生出坑道钻机的再制造工艺流程。

对机械装备的再制造工艺流程进行分析整理，大致可分为以下几点：

①失效性分析

对产品在服役过程中的行为模式进行模拟分析，了解产品失去应用效能的主要原因，对其失去性能的应用机理展开分析并记录在册，随后对机械装备的再制造工程的可靠性进行分析，设计出可靠的机械装备再制造工艺方案。

②再制造工程可靠性分析

再制造工程是以提高产品的使用寿命，增强产品性能为目的的技术手段，对此，需要对再制造工程的可靠性进行分析，首先应当建立起可靠性分析模型，对其工艺质量和相关的可靠性进行模型监测，随后对再制造工程中的相关工艺参数和可靠性进行建模映射分析。

③再制造产品服役可靠性分析

通过再制造工程产出的产品，能否具备可服役的应用效能，需要对此展开分析，对再制造相关功能部件的相关参数进行可靠性分析并建立起仿真模型分析，对整个再制造工程的工艺流程建设仿真模型分析，对再制造工程产品的灵敏度及可靠性的增长度建立起相关仿真模型进行分析。

通过上述对传统机械装备的再制造工程的工艺流程进行分析，可以看到，最重要的是再制造工程的可靠性分析，即通过再制造工程的产品是否能够具备相应的工作能力，但显然坑道钻机的再制造工程是可行的，而且与机械装备的行业现状相比，作为新生行业的坑道钻机再制造行业显然具备更大的行业优势，如行业竞争力小、利润更高、市场需求量更大等。

五   结语

综上所述，煤矿井下坑道矿机的再制造工程是可行的，虽然是新生行业，还有许多的问题需要去解决，但总的来说，煤矿井下坑道钻机再制造是为了提高资源的利用率和循环率，变废为宝，而且可以解决因废弃机器大量堆积造成二次环境污染的问题，促进可持续发展经济社会的建立。此外，新生行业同样代表着机遇和挑战，值得投资者进行尝试与发展。

参考文献

[1]周贤彪，雒泽华，21世纪的新产业-绿色再制造工程[J]，建筑机械，2001

[2]徐滨土，再制造工程的现状与前沿[J]，材料热处理学报，2010

[3]李睿其，機械装备再制造可靠性研究现状及展望[J]，今日制造与升级，2021

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