水采矿井生产系统分析及改进.docVIP

　　 :0253 - 2336 (2000) 07 - 0025 - 04 水采矿井生产系统分析及改进 孟祥瑞 , 王德润 , 谢广祥 ( 淮南工业学院 , 安徽 淮南 　232001) : 根据现场实测及统计资料 , 对孔庄煤矿水采生产系统进行了系统分析 , 找出了系统的薄弱 环节 , 并提出了改进措施 。 : 水采矿井 ; 生产系统 ; 可靠性 ; 有效度 : A 　　孔 庄 煤 矿 地 质 条 件 复 杂 , 断 层 多 , 小 构 造 发 育 , 煤层受火成岩不规则侵入 , 且煤层倾角较大 , 机械化开采难以实现 。经论证 , 于 1992 年 10 月开 始采用水力采煤技术 , 并已取得了优于旱采的技术 经济效果 。但就这种开采方法而言 , 潜在的生产能 力尚未得到充分发挥 , 原因是多方面的 。为挖掘水 力采煤在复杂难 采 煤 层 具 有 的 高 产 、高 效 技 术 优 势 , 对孔庄矿水采生产系统运行状况进行了大量的 现场跟踪分析 , 找出增加系统生产时间与提高可靠 性的途径 。 　　系统分析是生产管理工作中最重要的一环 。水 力采煤生产系统分析的内容主要包括对系统可靠性 计算 、环节生产能力核定以及确定工时利用率和综 合落煤能力等 。 整个生产系统的故障 。可见 , 它是一个功能上的 串联系统 (图 1) 。 　 图 1 　生产系统功能关系 　　由系统测定整理的结果可知 , 系统中各环节的 故障及维修时间均服从负指数分布 。因此 , 该系统 属于马尔柯夫可修复系统 , 系统可靠性指标用如下 公式计算 : 　　 (1) 故障率 λi 　　第 i 个环节平均无故障工作时间的ωi 倒数 。 λi = 1/ w i ( 1) 1 111 　系统可靠度计算模型 　　工作面生产系统正常与否是以工作面内是否有 煤流输出为标志的 , 也就是说水枪是否正常开枪落 煤 。影响这一效果的因素又可分为两类 : 一是由于 系统运行过程中某一环节发生故障引起的 , 二是由 于作业工序间的影响而引起的 , 如换工作面 、处理 　　 (2) 维修率 μi 　　第 i 个环节平均维修时间φi 的倒数 。 μi = 1/ φi ( 2) 　　 (3) 环节有效度 A i A i = μi / (λi + μi ) ( 3) 　　 (4) 系统有效度 A 9  抬棚等 。 　　根据水采工作面生产系统结构可知 , 它是由高 A = 7 i = 1 　　 (5) 关键环节 B k A i ( 4) 压泵 、输送槽 、高压供水管路 、水枪 、振动筛 、煤 水仓 、信号设备 、顶板与瓦斯等 9 个环节组成的 。 在这样一个系统中 , 任一环节发生故障 , 将会导致 B k = max ( 5 A / 5 A i , i = 1 , 2 , , 9) ( 5) 　　式 (5) 中 B k 表 示 在 生 产 系 统 中 , 系 统 有 效 度 A 在 i = k 时的变化最剧烈 。因此 , 在系统中优  先提高 k 环节的有效度 , 可以使系统有效度得到 最大程度的改善 。 112 　　测定整个系统各个环节故障时间 、原因以及工 序影响等 , 测定方法是以煤流为主要研究对象 , 记 录水枪 、高压泵 、振动筛 、信号设备运行情况 , 统 计输送槽 、高压供水管路 、煤水仓 、顶板与瓦斯造 成停产的原因及时间 。 　　对 7214 工作面生产正常期间抽样 30 个生产班 做了详细测定 , 测定结果如表 1 所示 。将表 1 的测 定结果用式 (1) ～ (5) 计算整理后列入表 2 。 1 　生产系统故障时间测定结果 时间 ; 二是提高维修率 , 即加强维修 , 尽可能缩短 平均维修时间 。系统有效度为系统中各环节有效度 的积 , 任一环节的 改 善 都 会 使 系 统 有 效 度 得 到 提 高 。因此 , 本系统除了首先考虑改善关键环节外 , 还应尽量提高每一个环节的有效度 。 113 　　为了进一步了解生产系统各环节在运行中发生 故障的原因及故障时间分布特性 , 以便在技术管理 和设备维修方面有的放矢地采取措施 。对孔庄矿水 采 1994 年 6 月至 1995 年 3 月的故障资料做了详细 的整理和分析 。在统计期间 , 每一环节的总故障时 间和故障次数如表 3 所示 。  项 目 次数  总时间  平均时间  占故障时  占生产班  3 　1994 年 6 月～1995 年 3 月故障统计  高压泵 　 6 161 26183