煤礦綜采機電設(shè)備中的采煤機常見故障及其維修探究

＊任建和

（中陽縣應(yīng)急管理局 山西 033400）

在煤礦綜采機電設(shè)備中，采煤機是主要的采煤設(shè)備，其結(jié)構(gòu)和工作方式直接關(guān)系著煤炭生產(chǎn)的效率和安全，然而由于采煤機長期在惡劣的工作環(huán)境中運行，常常會出現(xiàn)各種故障和問題，不同類型的故障嚴重影響了采煤機的正常運行和生產(chǎn)效率，亟需采取科學(xué)合理的維修措施，維護正常生產(chǎn)活動的順利進行。

1.煤礦綜采機電設(shè)備中采煤機的結(jié)構(gòu)

采煤機是煤礦綜采工作中的主要設(shè)備，其結(jié)構(gòu)包括電氣裝置機構(gòu)，該機構(gòu)由電動機、電控柜、電纜等部分組成，電動機是驅(qū)動采煤機進行工作的動力源，電控柜用于控制采煤機的啟停、行走、截割等運動，電纜用于傳輸電能和信號。采煤機的附屬裝置機構(gòu)包括供煤機構(gòu)、通風(fēng)機構(gòu)、水泵等，供煤機構(gòu)用于將煤炭從工作面輸送至采煤機，通風(fēng)機構(gòu)用于提供工作面的通風(fēng)條件，水泵則負責(zé)排水和供水。

牽引和截割裝置機構(gòu)是采煤機的核心部分，牽引裝置由驅(qū)動鏈條、鏈輪、傳動軸等組成，用于驅(qū)動采煤機在工作面上行走。截割裝置由截割齒、截割盤、截割動力裝置等組成，是截割和剝離煤炭的裝置。此外，采煤機還包括機架、行走機構(gòu)、傳動裝置等組成部分，機架是采煤機的主體結(jié)構(gòu)，承載和支撐其他組成部分。行走機構(gòu)包括履帶、行走輪等，用于使采煤機在工作面上進行行走。傳動裝置用于將電動機的動力傳遞給牽引和截割裝置機構(gòu)，實現(xiàn)采煤機的工作。

2.煤礦綜采機電設(shè)備中采煤機的工作方式

采煤機的工作方式不同，普采工作面和綜采工作面分別使用單滾筒采煤機和雙滾筒采煤機。單滾筒采煤機是較為常見的采煤設(shè)備，適用于普采工作面，其結(jié)構(gòu)簡單，主要由一個采煤滾筒組成，可以進行單向切割煤炭。單滾筒采煤機通過滾筒的轉(zhuǎn)動和推進機構(gòu)的作用，將煤炭切割下來，通過輸送裝置將煤炭送出工作面。單滾筒采煤機具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、投資成本較低等優(yōu)點，但由于采煤滾筒面積相對較小，其采煤效率相對較低，適用于較薄的煤層和小規(guī)模的煤炭開采。

雙滾筒采煤機主要用于綜采工作面，可以對煤炭進行全高隅角切割，其結(jié)構(gòu)由兩個采煤滾筒組成，可以進行雙向切割煤炭。雙滾筒采煤機通過兩個滾筒的轉(zhuǎn)動和推進機構(gòu)的作用，能夠較高效地將煤炭切割下來，并通過輸送裝置將煤炭送出工作面。雙滾筒采煤機具有采煤效率高、適用范圍廣等優(yōu)點，可以實現(xiàn)雙向切割，能夠適應(yīng)不同形狀和厚度的煤層，適用于大規(guī)模和高產(chǎn)能的煤炭開采?？傮w而言，單滾筒采煤機和雙滾筒采煤機在煤礦綜采工作中各自有著不同的應(yīng)用場景，根據(jù)煤層特點和開采要求，選擇合適的采煤機型號，以確保高效、安全、穩(wěn)定地進行煤炭開采[1]。

3.煤礦機電設(shè)備故障維修方式

（1）預(yù)防維修。預(yù)防維修是通過常規(guī)檢查和維護，降低設(shè)備故障的發(fā)生幾率。煤礦中的機電設(shè)備在長時間高強度工作下容易出現(xiàn)磨損、松動和老化等問題，因此進行定期的檢查和維護至關(guān)重要。礦工和維修人員應(yīng)定期對設(shè)備進行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，避免故障擴大或引發(fā)其他損害。此外，設(shè)備使用過程中，對潤滑、清潔、緊固等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的操作要規(guī)范和細致，以保障設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)和使用壽命。

（2）故障維修。故障維修是對已經(jīng)出現(xiàn)的故障癥狀進行針對性的維修。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時，礦工和維修人員應(yīng)及時定位故障原因，對具體的故障點進行維修和處理。故障維修需要有豐富的經(jīng)驗和專業(yè)知識，以確保維修的及時性和準確性，在進行故障維修時，要遵循安全操作規(guī)程，采取必要的安全措施，防止二次事故的發(fā)生。

（3）生產(chǎn)維修。生產(chǎn)維修是指定期對機電設(shè)備進行檢查和維護，分析其性能狀況，延長設(shè)備的使用壽命。通過定期的維護和保養(yǎng)，可以預(yù)防設(shè)備的老化和損壞，保障設(shè)備的穩(wěn)定運行和高效工作。生產(chǎn)維修可以分為日常保養(yǎng)和定期大修兩部分，其中定期大修一般在設(shè)備達到一定使用壽命或工作小時數(shù)后進行，包括對設(shè)備的全面檢修和更換關(guān)鍵零部件。

（4）改良維修。改良維修是指對設(shè)備進行改進和更換零部件，以增強設(shè)備的運行使用性能。隨著科技的不斷進步和設(shè)備的更新?lián)Q代，新型的零部件和技術(shù)不斷涌現(xiàn)。礦方可以根據(jù)設(shè)備的實際情況，選擇適用的改進方案，對設(shè)備進行改良和升級，按照設(shè)備故障請修單要求，提出申請要求，進行改良維修，提升設(shè)備的性能和效率，延長設(shè)備的使用壽命，降低維修成本和故障頻率[2]。

4.煤礦綜采機電設(shè)備中的采煤機常見故障

（1）采煤機搖臂故障。采煤機搖臂是采煤機的重要組成部分，常見的故障包括搖臂齒輪損壞、軸承損壞和漏油等。由于采煤機在高強度工作下頻繁擺動，搖臂齒輪和軸承容易因長時間工作而產(chǎn)生磨損，導(dǎo)致齒輪嚙合不良或軸承過熱、松動。同時，由于采煤機工作環(huán)境復(fù)雜，可能存在潤滑不良或密封不嚴，導(dǎo)致潤滑油的泄漏，形成漏油現(xiàn)象。

（2）單向牽引故障。單向牽引是采煤機的重要功能，用于推動采煤機沿工作面進行采煤作業(yè)，常見的故障原因包括電磁閥或電位器損壞。電磁閥負責(zé)控制牽引機構(gòu)的動作，而電位器用于調(diào)節(jié)單向牽引的速度，如果電磁閥或電位器損壞，將導(dǎo)致采煤機牽引功能失效，影響采煤作業(yè)的進行。

（3）電機損壞故障。采煤機的電機在高強度工作下承受巨大的負荷，可能出現(xiàn)電機負荷不斷增加、磨損量大、軸承過熱等故障，此類故障一般由長時間的高負荷工作引起，可能與電機內(nèi)部繞組老化、絕緣損壞、軸承潤滑不良等因素有關(guān)。電機的損壞會導(dǎo)致采煤機無法正常運轉(zhuǎn)，嚴重影響生產(chǎn)效率[3]。

5.煤礦綜采機電設(shè)備中的采煤機故障維修策略

（1）搖臂故障維修方法。針對采煤機搖臂故障的維修，主要包括關(guān)注潤滑系統(tǒng)的正常工作，嚴格按照標(biāo)準操作進行維修，加強對關(guān)鍵部件的保養(yǎng)和更換，以保證設(shè)備的穩(wěn)定運行和延長使用壽命。通過科學(xué)合理的維修方法，提高設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性，確保煤礦生產(chǎn)的高效進行。在進行采煤機搖臂故障維修時，需要對潤滑系統(tǒng)進行仔細檢查，檢查潤滑油的質(zhì)量和顏色，確保油品符合規(guī)定標(biāo)準，以保證潤滑系統(tǒng)的正常工作。如果發(fā)現(xiàn)潤滑油質(zhì)量不合格或出現(xiàn)污染，應(yīng)及時更換新的潤滑油，并清洗潤滑系統(tǒng)，以防止污染物影響搖臂齒輪和軸承的正常工作。在進行拆卸和維修采煤機搖臂齒輪和軸承時，操作人員必須特別謹慎，以確保維修工作的安全和有效進行。展開相關(guān)工作之前，操作人員應(yīng)佩戴必要的防護裝備，例如手套、護目鏡、口罩等，以保護自身安全，確保工作區(qū)域的環(huán)境清潔，避免灰塵和雜質(zhì)進入關(guān)鍵部件，造成額外的故障。

操作人員在拆卸和維修搖臂齒輪和軸承時，要嚴格按照設(shè)備的維修手冊和標(biāo)準操作程序進行，必要時，查閱相關(guān)技術(shù)資料和維修指南，確保操作的正確性、可靠性。在拆卸過程中，應(yīng)按照正確的拆卸順序進行，先解除連接螺栓、銷軸等固定件，逐步拆卸搖臂齒輪和軸承，避免因操作不當(dāng)而造成損壞。在拆卸和維修過程中，操作人員應(yīng)細致認真，特別是在處理小零件和關(guān)鍵部件時，要注意輕拿輕放，避免不必要的碰撞和損壞。為了保障維修工作的可追溯性和管理，操作人員應(yīng)當(dāng)及時記錄維修過程，包括拆卸、更換零件、清洗等操作步驟和細節(jié)，以備后續(xù)參考。在維修完成后，應(yīng)進行嚴格的檢查和驗收工作，確保搖臂齒輪和軸承的維修質(zhì)量和性能符合要求。

除了定期檢查和維護外，加強對搖臂齒輪和軸承的保養(yǎng)也是關(guān)鍵。定期進行潤滑和緊固檢查，確保潤滑油充足，并及時補充潤滑油，對搖臂齒輪和軸承進行緊固檢查，防止松動和脫落，確保設(shè)備在工作中的穩(wěn)定性。定期進行搖臂齒輪和軸承的更換，維護設(shè)備性能，根據(jù)設(shè)備的使用壽命和維護記錄，提前計劃更換周期，確保關(guān)鍵部件的更新和維護，延長設(shè)備的使用壽命[4]。

（2）采煤機單向牽引故障維修方法。在采煤機單向牽引故障的維修中，主要包括加強日常保養(yǎng)，定期檢查潤滑油量和質(zhì)量，清洗過濾器，控制油量加注，實施針對性維修計劃，更換關(guān)鍵部件，保障牽引系統(tǒng)的正常工作，確保采煤機在生產(chǎn)過程中的高效、穩(wěn)定運行。操作人員應(yīng)定期檢查采煤機牽引機構(gòu)的潤滑油量和質(zhì)量，潤滑油的充足性對于牽引機構(gòu)的正常運轉(zhuǎn)至關(guān)重要，如果發(fā)現(xiàn)潤滑油量不足，應(yīng)及時添加新的潤滑油，確保潤滑系統(tǒng)處于適宜的工作狀態(tài)。檢查潤滑油的質(zhì)量，確保其符合規(guī)定的標(biāo)準，避免因潤滑油質(zhì)量不合格而引發(fā)故障。在保持潤滑油的充足性和質(zhì)量的基礎(chǔ)上，定期更換潤滑油也是必要的。潤滑油在使用一定時間后會逐漸失去潤滑性能，如果不及時更換，可能導(dǎo)致牽引機構(gòu)的磨損和故障，因此，應(yīng)根據(jù)采煤機的使用頻率和工作條件，制定合理的潤滑油更換周期，并按時進行更換。

牽引機構(gòu)的潤滑系統(tǒng)中通常設(shè)置有過濾器，用于過濾雜質(zhì)和污垢，保持潤滑油的清潔。要定期清洗過濾器，防止雜質(zhì)堵塞，按照操作規(guī)程進行，確保清洗徹底，并定期更換新的過濾器。在使用過程中，應(yīng)嚴格控制潤滑油的加注量，避免過多或過少的潤滑油影響牽引系統(tǒng)的正常工作，因為過多的潤滑油可能導(dǎo)致液壓系統(tǒng)過載，而過少則可能導(dǎo)致潤滑不足，影響設(shè)備的工作效率。在進行日常保養(yǎng)工作時，要做好詳細的記錄，包括潤滑油的加注量、更換時間、清洗過濾器等細節(jié)，以便于跟蹤和維護。在維修過程中，操作人員需要根據(jù)故障的具體癥狀采取針對性的修復(fù)措施，如對于牽引故障，可以檢查牽引機構(gòu)的關(guān)鍵部件，如鏈條、齒輪等是否損壞，有無松動或斷裂。根據(jù)檢查結(jié)果，進行相應(yīng)的更換和維修工作，以保持牽引系統(tǒng)的正常運行。

（3）維修電機。在維修電機時，應(yīng)做好全面檢查，根據(jù)實際情況采取相應(yīng)的維修措施，確保電機的正常運轉(zhuǎn)，提高采煤機設(shè)備的可靠性，保障生產(chǎn)過程的順利進行，確保人員的安全，采取必要的防護措施，例如佩戴好防護裝備，確保電源已切斷等，以防止意外事故發(fā)生。檢查電機繞組是否有老化、斷裂或發(fā)生短路等問題，如果發(fā)現(xiàn)繞組存在問題，要及時進行修復(fù)或更換，檢查電機的絕緣情況，防止絕緣老化或損壞導(dǎo)致的漏電和故障，如發(fā)現(xiàn)絕緣問題，應(yīng)采取相應(yīng)的絕緣處理措施。確保電機軸承潤滑良好，檢查軸承的潤滑情況，添加適量潤滑油或脂，避免因軸承磨損而引發(fā)故障。根據(jù)對電機的全面檢查，如果發(fā)現(xiàn)有零部件損壞或老化，應(yīng)及時更換或修復(fù)，例如，對于電機繞組老化或絕緣損壞的情況，要重新進行絕緣處理或更換新的繞組；出現(xiàn)軸承損壞的情況，應(yīng)及時更換新的軸承。

在維修過程中，要對電機進行適當(dāng)?shù)谋ｐB(yǎng)和清洗，清洗電機表面的灰塵和污垢，確保電機的散熱良好，防止過熱引發(fā)故障，注意防止雜物進入電機內(nèi)部，特別是電機的繞組和軸承部位，避免影響電機的工作效率。維修過程中，操作人員應(yīng)當(dāng)做好防護措施，確保自身安全，例如，在拆卸電機時，應(yīng)戴好防護手套和眼鏡，避免受傷，對于維修時電機內(nèi)部的高溫和高壓區(qū)域，也要采取相應(yīng)的防護措施。注意做好防潮防塵措施，電控箱作為電機控制的核心部件，其正常運行對采煤機的工作穩(wěn)定性至關(guān)重要。在維修電機時，要特別關(guān)注電控箱內(nèi)部設(shè)備的安全運行，防止受潮或灰塵侵入，導(dǎo)致電控箱故障。

6.結(jié)論

綜上所述，在現(xiàn)代化工業(yè)建設(shè)和發(fā)展中，煤礦生產(chǎn)活動愈發(fā)頻繁，其中采煤機作為煤礦綜采機電設(shè)備中的常用設(shè)施，會發(fā)生多種不同類型的故障問題，在煤礦企業(yè)中缺乏對故障問題的有效措施，維修計劃不全面，導(dǎo)致采煤機的穩(wěn)定運行受到影響，破壞了煤礦生產(chǎn)活動的穩(wěn)定環(huán)境。針對此類故障要進行有針對性的整治，制定可行的故障維修策略，快速、準確判斷故障，并采取有效的措施解決故障，加強對先進科學(xué)技術(shù)的運用，利用智能化監(jiān)測和信息技術(shù)進行維修，提高煤礦生產(chǎn)的穩(wěn)定性、安全性，保證煤礦生產(chǎn)達到理想的效益目標(biāo)。