煤礦機電設(shè)備安全使用與故障維修

楊松霖

摘 要：煤炭行業(yè)屬于高危行業(yè)，為了保證煤礦生產(chǎn)的安全運行，就必須重視煤礦機電設(shè)備的安全使用和故障維修工作，加強煤礦機電設(shè)備安全使用的管理，提高機電設(shè)備的故障檢測和維修技能，是每位機電技術(shù)人員應(yīng)盡的責(zé)任。機電技術(shù)人員要正確認(rèn)識故障維修的重要性，對故障發(fā)生的機理全面把握，在機電設(shè)備發(fā)生故障后，應(yīng)從結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇、制造加工、裝配調(diào)整、使用保養(yǎng)等方面分析和改進(jìn)，防止相同的故障重復(fù)發(fā)生。

關(guān)鍵詞：煤礦；機電設(shè)備；安全；使用；維修

煤炭行業(yè)屬于高危行業(yè)，煤礦井下生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境又非常特殊，對礦用機電設(shè)備也提出了更高要求，不僅要具備可靠的使用性能，還必須具備完善的安全性能。為了有效降低機電設(shè)備運行事故的發(fā)生，需要從設(shè)備的安全準(zhǔn)入，設(shè)備的安裝與驗收，在線設(shè)備的運行、維護(hù)、維修以及技術(shù)改造等方面強化管理，真正將煤礦機電設(shè)備管理形成了全面的監(jiān)管監(jiān)察流程。另一方面，加強煤礦機電設(shè)備安全使用的管理，提高機電設(shè)備的故障檢測和維修技能，對煤礦機電設(shè)備運行具有十分重要的意義。

1 煤礦機電設(shè)備安全使用的要點

為了保證煤礦機電設(shè)備安全運用，應(yīng)從以下幾個方面做好工作：一要重點做好煤礦機電設(shè)備現(xiàn)場管理工作，針對機電設(shè)備的開關(guān)管理、設(shè)備完好程度的標(biāo)準(zhǔn)要求、皮帶機保護(hù)和絞車使用的注意事項、井下安全設(shè)施的管理和維護(hù)、電纜吊掛標(biāo)準(zhǔn)以及技術(shù)資料的規(guī)范要求等進(jìn)行了逐一細(xì)化，做到實實在在的嚴(yán)、細(xì)、實管理和強化落實。深入開展機電設(shè)備隱患排查治理活動。二要狠抓煤礦重點設(shè)備安全檢測檢驗工作，規(guī)范煤礦重點設(shè)備的安全檢測檢驗行為，提高安全檢測檢驗工作質(zhì)量。三要認(rèn)真做好機電職工技能培訓(xùn)工作，切實提高機電職工的業(yè)務(wù)素質(zhì)，保證礦井安全高效生產(chǎn)。四是要做好機電重大事故預(yù)防，不斷完善《機電事故應(yīng)急預(yù)案》，對機電事故采取分級管理和快速處置。同時針對重要機電設(shè)備，在24小時重點監(jiān)測的基礎(chǔ)上，提前做好臨近壽命期設(shè)備的統(tǒng)計和摸排工作，對于能夠延長服役時間的設(shè)備，統(tǒng)一列入重點監(jiān)控范圍，確保設(shè)備的高效運轉(zhuǎn)；同時，針對影響主運輸、通風(fēng)、采掘等系統(tǒng)的重要備品備件，定期安排專人與區(qū)隊核實型號及數(shù)量，保證設(shè)備出現(xiàn)故障時第一時間進(jìn)行處置和恢復(fù)正常運行。

2 煤礦機電設(shè)備故障原因分析

2.1 煤礦機電設(shè)備故障類型

（1）退化型故障：主要是由機電設(shè)備部件出現(xiàn)老化、磨損、變質(zhì)、剝落等導(dǎo)致的故障。（2）損壞型故障：主要是由斷裂、開裂、點蝕、燒蝕、變形、拉傷、龜裂、壓痕等導(dǎo)致的故障。（3）失調(diào)型故障：這類故障多因機電設(shè)備出現(xiàn)間隙過大或過小、壓力過高或過低、行程失調(diào)、互相干涉等導(dǎo)致的。（4）松脫型故障：是機電設(shè)備部件脫落、松動、丟失等導(dǎo)致的。（5）性能衰退或功能失效型故障模式：一般是由于部分性能衰退、功能失效、過熱等導(dǎo)致的故障。（6）堵塞與滲漏型故障：這類故障多因堵塞、漏水、漏氣、滲油等導(dǎo)致。

2.2 故障原因分析及其步驟

2.2.1 在進(jìn)行故障原因分析時，應(yīng)不僅僅是查找到故障部位，分析故障的原因，對故障的性質(zhì)進(jìn)行判別，更重的是針對故障發(fā)生的機理，有針對性地采取相應(yīng)措施，防止類似故障的重復(fù)發(fā)生。在分析故障后，確定故障發(fā)生的真正原因，通過從機電設(shè)備的設(shè)計、加工制造、安裝、運行、使用保養(yǎng)等多方面采取科學(xué)措施，進(jìn)一步提高機電設(shè)備運行的可靠性。

2.2.2 在對故障設(shè)備進(jìn)行分析時，一般采用從故障現(xiàn)象，分析其產(chǎn)生的故障機理和原因，有的因為受到設(shè)備現(xiàn)場的限制，觀察到的故障現(xiàn)象不是一定系統(tǒng)的。不同層次的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，其故障有一定的相互關(guān)系。如離心泵不吸水，可能是泵本向軸部件或者軸套表面出現(xiàn)損壞等。也可能是因為離心泵填料過熱造成的。

2.2.3 故障分析的過程，涉及的范圍和學(xué)科比較廣，可以說是一門綜合性十分強的技術(shù)，涉及到系統(tǒng)分析、結(jié)構(gòu)分析、測試分析等，這方面就涉及到斷裂、疲勞、腐蝕、磨損等，綜合而言，對煤礦機電設(shè)備的故障分析步驟如下：

（1）現(xiàn)場調(diào)查。這方面包括對故障發(fā)生的環(huán)境、時間、故障順序等背景數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查，對故障件的設(shè)計圖樣、驗收報告、歷史故障記錄、維修記錄、操作記錄等進(jìn)行收集和歸納，對故障件做初步的檢查、鑒別等。

（2）對故障原因和故障機理進(jìn)行分析、確認(rèn)。這方面主要是對故障件進(jìn)行性能試驗、對出斷裂的部位進(jìn)行檢查分析等，必要的情況下，要對故障設(shè)備進(jìn)行強度、疲勞、斷裂力學(xué)分析及計算等，從而可以確定故障的原因和故障機理，為下一步故障排除提供依據(jù)。

（3）結(jié)論分析。在對機電設(shè)備故障分析過程中，應(yīng)對其分析過程中所取獲取的相關(guān)信息（如調(diào)查記錄、測試數(shù)據(jù)等）的全部資料進(jìn)行歸納，從設(shè)計、材料、制造、使用、環(huán)境影響等多個方面進(jìn)行歸納、分析和判斷，從而得到一個明確、科學(xué)的結(jié)論報告，為下一步對機電設(shè)備運行、維修、經(jīng)驗交流提供依據(jù)。

3 煤礦主要機電設(shè)備故障診斷

3.1 主抽風(fēng)機故障診斷

主抽風(fēng)機是維持煤礦正常生的主要設(shè)備之一，對于保障煤礦工作人員身體健康和生產(chǎn)安全，有至關(guān)重要的影響。在主抽風(fēng)機故障中，最常見的是電機故障。當(dāng)電機出現(xiàn)溫度升高，電流過大時，一般產(chǎn)生原因主要有：（1）冷卻空氣量供應(yīng)不足，導(dǎo)致出現(xiàn)短路吸風(fēng)或者流動空氣溫度升，導(dǎo)致風(fēng)流過大。（2）聯(lián)軸器連接不正，皮圈過緊，或間隙不勻。（3）過負(fù)荷或電源單相斷電或者線路電壓過高或過低。

（4）閘間短路及電機不清潔。（5）電動機容量與通風(fēng)機容量不匹配。當(dāng)風(fēng)機出現(xiàn)接地或者跳閘，則多是因為電動機絕緣層損壞導(dǎo)致的。當(dāng)風(fēng)機出現(xiàn)冒火或短路，電刷跳動故障時，通常情況下，在集電環(huán)和電刷部位會發(fā)現(xiàn)有冒火的現(xiàn)象，在集電環(huán)間會有跨越電弧的產(chǎn)生。

產(chǎn)生的主要原因有：（1）電刷壓力過低，截面太小，有污。（2）轉(zhuǎn)子和啟動電阻匹配不好。（3）集電環(huán)不圓，環(huán)上銅、石墨粉末太多等。通過對其故障分析，并進(jìn)行相關(guān)的檢測工作，可以提高故障診斷的準(zhǔn)確性，提高設(shè)備維修效率。

3.2 提升機的故障診斷

提升機是煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)中的重要機電設(shè)備之一，在生產(chǎn)過程中，對于原煤和矸石運輸、設(shè)備運輸、人員提升、材料運送等都具有關(guān)鍵的作用。提升機主要有三部分組成：控制系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)。當(dāng)提升機出現(xiàn)故障時，其對煤礦生產(chǎn)的影響范轉(zhuǎn)較廣。對于提升機的故障診斷，主要通過傳感器狀態(tài)對其過運行和控制系統(tǒng)進(jìn)行故障分析，再通過控制系統(tǒng)的頻譜進(jìn)行分析，從而來判斷故障部位是不是在控制系統(tǒng)。這方面主要先通過故障定位，然后通過傳感器信息融合技術(shù)，提取和分析傳感器中的有效信息，來提高提升機故障診斷的效率。

4 結(jié)束語

為了保證煤礦生產(chǎn)的安全運行，就必須重視煤礦機電設(shè)備的安全使用和故障維修工作，通過規(guī)范設(shè)備使用操作，強化日常設(shè)備維護(hù)，科學(xué)合理的維修才能保證煤礦機電設(shè)備能夠處于良好的運行狀態(tài)。相關(guān)機電技術(shù)人員也要正確認(rèn)識故障維修的重要性，對故障發(fā)生的機理全面把握，在機電設(shè)備發(fā)生故障后，應(yīng)從結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇、制造加工、裝配調(diào)整、使用保養(yǎng)等方面分析和改進(jìn)，防止相同的故障重復(fù)發(fā)生。

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