山东
关键词：瓦斯泵轴承位磨损、在线修复、碳纳米聚合物材料
一、瓦斯泵应用背景与核心作用
在煤矿安全生产体系中，瓦斯抽放是防范瓦斯事故、保障井下作业安全的关键技术手段。该工艺通过瓦斯泵对煤体内部瓦斯产生负压抽吸效应，将瓦斯经专用抽吸管路输送至地面；随后，瓦斯泵再借助正压鼓风功能，将瓦斯压入储气罐储存，最终输送至用户端实现资源化利用 —— 既可用作民用燃料及工业机械驱动能源，也可作为生产炭黑、甲醛等化工产品的核心原料，兼具安全保障与经济价值双重属性。
作为瓦斯抽放系统的动力核心设备，矿井抽放瓦斯泵（简称 “瓦斯泵”）的稳定运行直接决定抽放效率与安全生产水平。当前我国煤矿领域应用最广泛的瓦斯泵类型为水环泵，其本质是集水环真空泵与水环压缩机功能于一体的流体机械：在瓦斯抽放作业中，水环泵入口与出口分别连接瓦斯管路，通过真空特性完成煤体瓦斯抽吸，再依托压缩特性将瓦斯压入地面输气管路，实现 “抽吸 - 压缩” 一体化作业，是煤矿瓦斯治理体系中不可或缺的关键装备。
从应用场景来看，水环泵的部署形式主要分为两类：一是作为固定设备安装于煤矿瓦斯抽放泵房，与各类附属装置组成地面矿用固定瓦斯抽放泵站，适用于全矿井范围采用钻孔预抽法，对井下煤层钻孔钻场的瓦斯进行集中抽放；二是集成为矿用移动式瓦斯抽放泵站，灵活应用于煤矿井下硐室、巷道、采空区、隅角及邻近层、本煤层等局部区域的瓦斯抽放作业。无论何种部署形式，水环泵均为泵站系统的核心动力单元，其运行可靠性对煤矿整体瓦斯治理效果至关重要。
二、瓦斯泵轴承位磨损原因分析
在实际生产中，瓦斯泵需长期连续运转，其轴承位作为核心传动部件，易因多重因素出现磨损故障，具体原因如下：
1. 金属疲劳导致配合关系失效
瓦斯泵长期处于高负荷、连续运转状态，轴承位金属材料在持续交变应力作用下逐渐产生金属疲劳，导致轴承内圈与轴的配合面性能退化。原本设计的过盈配合（保证传动精度与稳定性的关键配合形式）逐渐转变为间隙配合，失去原有紧固效果。若该问题未被及时发现，长期运转中轴承内圈与轴会出现相对位移，位移过程中产生的摩擦进一步加剧轴承位表面磨损，形成 “配合失效 - 位移 - 磨损加剧” 的恶性循环。
2. 轴承运行保养不到位
轴承作为瓦斯泵的易损件，需通过定期保养维持良好运行状态。若日常保养环节存在疏漏（如润滑油脂加注不及时、润滑脂型号不符、清洁不到位导致杂质侵入等），会导致轴承内部摩擦阻力增大、散热效果下降，不仅缩短轴承自身使用寿命，还会将额外的冲击载荷与摩擦应力传递至轴承位，加速轴承位表面的磨损进程，成为轴承位磨损的重要诱因。
3. 现场设备磨损具体情况
某企业在用瓦斯泵（水环真空泵）共出现 3 台设备轴承位磨损问题，磨损深度介于 1-2mm 之间，具体设备参数与磨损位置如下：
4# 瓦斯泵：型号为 2BEC72，磨损部位为传动侧轴承位，配套轴承型号为 352044（双套配置）；
1# 瓦斯泵：型号为 2BEC62-1BG，配套轴承型号为 3352938ZMZ，磨损部位为支撑侧轴承位；
2# 瓦斯泵：型号为 2BEC62-1BG，配套轴承型号为 3352938ZMZ，磨损部位为传动侧轴承位。
三、瓦斯泵轴承位现场修复工艺
针对上述轴承位磨损问题，现场采用 “定制工装 + 碳纳米聚合物材料修复” 的技术方案，具体操作流程如下：
1、根据设备图纸或测量尺寸制作针对性的修复工装；
2、通过工装来确定同心度及定位点；
3、表面除油、打磨粗化处理；
4、调和并涂抹SD7101H碳纳米聚合物材料，利用工装修复出基本的配合面；
5、测量修复后的轴颈尺寸；
6、加热安装轴承。
索雷碳纳米聚合物材料技术现场修复瓦斯泵承位磨损应用案例：
1#瓦斯泵
2#瓦斯泵
4#瓦斯泵
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