机械化长壁采煤机关键子系统可靠性分析与生产风险评估

《Scientific Reports》：Enhancing production assurance in longwall coal mining through reliability assessment of the shearer

　　

摘要

机械化长壁开采是地下采煤最高效的方法之一，采煤机的连续运行对于维持稳定的生产水平至关重要。采煤机或其子系统的故障可能导致计划外停机、可用性降低以及显著的生产损失。因此，评估采煤机的运行可靠性并量化其对生产绩效的影响，对于有效的矿山管理至关重要。本研究通过采煤机的可靠性分析来评估机械化长壁煤矿的生产能力，特别关注其关键子系统。本研究建立了供水和电气子系统的可靠性函数，这两个子系统被确定为导致运行中断的主要原因。结果显示，电气和供水子系统的可靠性在运行约 1500 小时和 2500 小时后分别趋近于零。利用推导出的可靠性模型，相关的生产风险被量化并估计为每小时 0.38 吨。所提出的方法提供了一种实用且可推广的框架，用于将子系统可靠性与机械化采矿作业中的生产风险联系起来。这些发现可以为地下煤矿的维护计划、减少停机策略和提高生产可靠性提供支持。