采煤設備對潤滑油的需求

摘要：文章介紹了我國煤機設備發展現狀與需求趨勢，總體來看，國內煤炭機械設備制造企業表現出大而不強的特點，雖然國產煤炭機械設備市場占有率居主導地位，但煤炭企業所需高端產品仍需要進口。由于煤炭企業對生產有強制性的安全要求，因此要求機械設備在使用過程中必須少維修，多保養，合理使用潤滑油。“十二五”期間煤炭企業繼續推進兼并重組，以發展大型企業集團為目標，從規模、作業模式及安全角度等多方面因素都直接提高煤礦行業機械化率的迫切需求，從而推動煤炭設備對潤滑油需求的增長。

關鍵詞：采煤設備；潤滑油；需求

中圖分類號：TE626.3文獻標識碼：A

0引言

煤炭是我國的基礎能源，由于替代性能源和新能源的開發所限，預計到2050年煤炭的消費仍占全部能源消費的50%以上，我國經濟對煤炭能源的依賴性將一直存在，雖然短期來看煤炭行業產生不規則的波動，但是長期來看，煤炭行業更多的是表現出防御性的特征，并且隨著整體經濟的走強，煤炭行業也將得到穩健的發展。

煤炭開采技術是煤炭生產的重要環節，成熟的開采技術能夠降低煤炭生產成本，減少安全事故的發生，同時可提高煤炭產量和開采回收率，作為現代化采煤的重要工具，煤機設備的選擇對煤炭開采起著至關重要的作用，與世界主要產煤國家相比，我國煤層埋藏較深，而且以薄-中厚煤層為主，巨厚煤層很少，不同煤層對采煤技術和設備要求不同，煤層越厚，采煤越困難，對采煤技術和煤機設備要求就會越高。

1我國煤炭機械設備現狀與發展趨勢

目前國內煤礦主要采用國內煤礦機械設備，從產業格局看，國內煤炭裝備企業普遍存在規模小、布局散，表現出產業結構布局不合理的特點。

從裝備水平看，國產煤炭機械裝備落后國際先進水平，雖然在裝備制造、研發、設計等環節獲得重大突破，但裝備可靠性、智能化和信息化等指標明顯偏低。

總體來說煤機行業目前存在的問題有四方面：一是高端產品依然需要進口，包括千萬噸洗煤廠，兩千萬噸以上露天礦，大型提升機；二是中國煤機企業產業大而不強；三是中小煤礦機械化開采程度低，尤其是薄煤層開采；四是掘進機械化程度低，到目前為止僅有36%，主要由于核心技術沒有掌握好。

2煤機設備與潤滑油

2.1煤礦機械設備使用特點

煤礦企業的生產過程非常特殊，其存在的特殊物理環境決定其對安全生產有強制性的要求，因此，機械設備在使用過程中，必須要少維修，多保養，盡量減少安全事故，這就要求根據煤礦機械設備的特點合理使用潤滑油，煤礦機械設備特點主要表現在以下幾個方面：①煤礦設備機構緊湊，體積小，壓力和負荷主要集中在軸承和齒輪；②煤礦企業的機械設備經常移動，工作條件多變，負荷變化大；③煤礦設備負荷重、中速或低速傳動，啟動停止頻繁，經常承受過大的沖擊負荷，齒輪間的瞬間壓力大；④底層煤礦環境惡劣、潮濕、有巖塵、煤塵及瓦斯等氣體；⑤煤礦設備要耐用，并且便于維修。

2.2煤礦機械設備對潤滑油的使用要求

首先煤礦設備體積小，所以油箱容積小。潤滑油溶液加入量相應的少，且散熱條件不好，所以工作時，油溫較高，這就要求潤滑油必須有較好的熱穩定性和抗氧化安定性，有較長的使用周期，減少因油溫高氧化變質而產生的機件磨損和故障。

其次因為煤礦工作環境惡劣，煤（粉）塵、水分多，潤滑油難免受到這些雜質的污染，所以要求潤滑油要有較好的防銹、抗腐蝕、抗乳化性能，要求潤滑油受到污染時，其性能變化不能太大，對污染的敏感性要小。最大限度地延長換油周期，減少設備機械零件的磨損，降低維護保養成本。同時，煤礦井下窄氣中有瓦斯存在，所以要求潤滑油在發生火災、爆炸事故中使用抗燃性好的潤滑油（脂），避免使用可燃性礦物油。

再次要求潤滑劑對密封件的適應要好。尤其是對橡膠和聚酯類密封件的溶脹和腐蝕作用要小，以免密封件受到損壞密封失效，漏油、滲油現象頻繁發生，從而導致設備高溫運轉，潤滑失效，零部件損壞，影響安全生產，降低生產效率。

由此可以看出，煤礦機械設備的潤滑工作是一個龐大復雜的系統工程，它包含 3 個方面：一方面是加油，這樣可以保持摩擦體之間潤滑；第二方面是潤滑，可降低運轉設備能耗及輔料消耗；第三方面是降耗，可以增加單位投入的產出值。做好這些可以調節生產維修的矛盾，還可以起到節能降耗的作用，同時對設備的維修有深化發展的作用。

2.3主要煤機設備使用的潤滑油

目前，全國煤礦企業眾多，潤滑油應用情況多種多樣，從報道的情況來看，國內煤炭機械設備使用的潤滑油特點主要表現在以下幾個方面：①對于引進的一些國外重點設備用潤滑油指定埃克森-美孚、殼牌、道達爾等進口品牌，且以埃克森-美孚為主；②一般設備用潤滑油主要使用中國石油昆侖牌潤滑油；③一些大型煤礦企業都有獨立的潤滑油調合廠，可生產一些中低檔潤滑油和煤礦專用化學品；④各中小型煤礦由于管理水平參差不齊，對煤炭生產過程中應用的潤滑油質量重視不夠，導致用油檔次不高，主要使用中小潤滑油生產企業生產的當地品牌潤滑油。

煤礦設備使用的液壓油情況更為復雜，品牌更多，進口品牌包括美孚、殼牌、BP、嘉實多等，長城和昆侖只在極少數礦區使用，大部分的市場份額被地方的小型民營企業油品占領。

2.3.1采煤機

采煤機潤滑系統，是指使用油液潤滑的減速傳動系統，如截割部、搖臂、牽引傳動部等，還有部分液壓系統及軸承。

采煤機上使用的油脂主要分為兩類，即潤滑油和潤滑脂。采煤機上經常使用的潤滑油有重負荷工業齒輪油、抗磨液壓油；常用的潤滑脂有鋰基潤滑脂、鈣鈉基潤滑脂和鈣基潤滑脂。

采煤機液壓油主要用于牽引部液壓系統和附屬液壓系統。目前國產和引進采煤機的牽引部大多使用N100、N150號抗磨液壓油。

采煤機牽引部傳動齒輪箱和截割部齒輪傳動系統的潤滑較多使用極壓工業齒輪油。目前，我國大功率采煤機都使用N220、N320號硫磷型極壓工業齒輪油。

2.3.2掘進機

掘進機是一種用于地下隧道工程開挖的復雜機電系統，具有開控切削土體、輸送土碴、拼裝隧道襯砌、測量導向糾偏等功能。功率大、變負載且工作環境粉塵多、潮濕，其使用的潤滑油有重負荷工業齒輪油、抗磨液壓油，潤滑脂主要是通用鋰基潤滑脂。

2.3.3刮板輸送機

刮板輸送機的主要結構和組成部件是由機頭、中間部和機尾部等三個部分組成。設備處于低速、重載、存在沖擊負荷、粉塵重、潮濕等環境工況下。

目前我國在刮板輸送機的供應上呈兩極分化局面，一方面輕型刮板機供應過剩，而重型、超重型刮板機需要進口。

刮板輸送機在鏈輪軸組使用齒輪油（L-CKC320極壓齒輪油），在一些部位必須使用潤滑脂，如轉動軸承、拉緊裝置導軌、拉緊裝置調節螺桿、開式傳動鏈、電動機等部位，其中拉緊裝置導軌使用石墨潤滑脂，其他部位使用耐水潤滑脂。

2.3.4液壓支架

液壓支架是一種復雜的煤礦機械，而支架的安全運轉離不開相應的液壓支架液的使用，目前不少礦區仍在使用傳統的乳化液作為液壓支架傳動介質。

隨著采煤機械化程度的提高，作為傳動介質，由乳化油或濃縮液配制的高含水液壓液的需求量越來越大。

目前對于使用大采高、大流量、電液控制等高端支架的礦區，多選用煤炭科學研究總院生產的濃縮液和國外的微乳液。煤炭科學研究總院研制的新型合成液壓支架用濃縮液是傳統乳化油的更新換代產品，徹底解決了傳統乳化油的析油析皂，堵塞過濾器、先導閥及爆管等老大難問題。推薦使用濃度為5%。

2.4煤機設備的潤滑油市場需求

根據調查數據估算，煤炭開采量和潤滑油消耗量的比例為10000∶1.1。據此估算，2010年煤炭行業潤滑油消耗量為3.63×105 t，2015年可達4.18×105 t。

煤礦企業潤滑油的需求量取決于煤礦企業的產量，表6是國內主要煤礦企業潤滑油的年需求量估計值，由該表可以看出，有潤滑油需求量超萬噸的大型煤礦，也有年需求量僅有幾百噸的小型煤礦，在潤滑油所需品種中，僅國有煤礦現有乳化油年使用量達到1萬t以上[3]。

此外如果考慮隸屬于各煤礦集團的下屬電廠、煤化工等產業所需潤滑油消耗量，煤炭行業潤滑油的市場容量更巨大。

潤滑在機械部件傳動和設備保養中均起著很重要的作用，設備潤滑狀態的優劣直接影響到機械設備的使用性能、工作精度和運行壽命，特別對于煤炭設備，潤滑油液的正確使用對于保證采煤設備順利運行非常重要。

隨著“十二五”規劃的實施，提高煤炭機械國產化率成為“十二五”發展的主要目標，同時煤炭開采工藝的不斷進步，煤礦技術裝備日趨現代化，礦山機械大量采用液壓傳動系統，對液壓油、齒輪油等各種礦用油品需求量日益增大。

國內潤滑油產品基本上可滿足煤礦機械設備的潤滑要求，但在一些進口的設備上煤礦企業仍傾向于使用進口潤滑油，特別是美孚、殼牌公司的產品，液壓油產品市場品牌選擇更多。

在液壓支架領域，目前我國煤礦的液壓支架系統普遍采用由煤炭科學研究總院研制的水包油型（O/W型）系列乳化油配制的乳化液作為液壓傳動介質，國內幾家大的潤滑油公司都沒有相應產品的研發，作為專業化的潤滑油公司可加大液壓支架乳化油的研制投入力度，以填補專業化潤滑油公司在這一領域的空白。

參考文獻：

[1] 孔令夷.“十二五”期間我國煤礦機械行業投資的機遇、風險及策略研究[J].礦山機械，2012，40（1）：85-88.

[2] 李劍鋒.煤礦機械設備合理潤滑管理模式探討[J].石油商技，2011（4）：72-75.

[3] 李銘，劉新，祈有麗，等.液壓支架液的應用進展[J].潤滑油，2011，26（4）：7-11.

[4] 劉寅，李劍鋒， 宋朝新 .煤炭行業設備用油情況分析[J].石油商技，2012（4）：14-20.收稿日期：2013-09-13。

作者簡介：黨蘭生，工程師，1985年畢業于西北師范大學俄語專業，現從事石油化工技術經濟信息研究，已發表論文數篇。E-mail：danglansheng_rhy@petrochina.com.cn2014年10月Oct.2014潤 滑 油LUBRICATING OIL第 29卷 第5期 Vol.29，No.5