浅析煤矿机电设备常见的故障与预防措施

张军

[摘 要]近年来，随着我国煤炭需用量的不断增加，提高煤炭产量已成为迫切的需要，持续提高煤炭企业的机械化水平，提高煤矿机电在我国煤矿生产过程中的作用的需要越来越迫切，因此必须加快煤矿机电设备故障的处理，防止煤矿机电设备故障的出现。机电设施在使用期间通常避免不了的会出现某些故障，在运行期间的故障不但能使机器的性能受到影响，同时会使生产的进度也受到一定的影响，甚至还会使企业的整体利润也受到影响，因此务必要在煤炭生产机电设施的试运期间，进行有效合理的预防，如果发生故障，应尽快准确地查找原因，及时修理。本文通过对煤矿机电设备的了解，针对设备故障的诊断与机械设备的维修作为出发点，阐明了煤矿机电设备常见的故障与预防措施。

[关键词]煤矿机电设备；常见故障；预防措施

中图分类号：TD407 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）25-0123-02

引言

近年来，随着我国经济的快速增长，能源的消耗大幅度增加。我国的煤炭的需求量也在不断的增加，新建的大型煤矿项目都立项建设。很多矿井的生产基本上都已经实现了自动化和机械化的设备生产。由于机电设备在施工生产过程中是重要的构成因素，因而机械设备在使用过程时，环境条件、材料、工艺和人为因素都是影响设备使用寿命的因素，对零部件会产生磨损、蚀损、变形、断裂等现象，并随着零部件磨损程度的不断增大，陈旧的设备技术也逐渐随着科学技术被逐渐淘汰，自然而然地将会出现不同的故障，设备的功能和精度大幅度削弱，严重的会使设备丧失使用价值。所以针对此种情况，本文通过对机电设备的认识和了解，分析了如何诊断故障，并且提供了合理可行的维护对策，希望可以改善在煤矿采煤时因设备故障而无法正常运营生产的状况，提高生产效率，创造利润。

一、我国煤矿机电设备的使用状况

1、设备缺乏有效的预防性维护和维修

矿山机械长期运行和操作人员操作使用的过程中手段不正当容易导致设备故障，这就要求设备的操作人员必须全面的，细致的，精心的维护。然而，我国普遍存在对煤矿机电设备维护管理不重视，设备维护人员专业技术水平偏低等问题，导致中国矿山机械缺乏有效的预防性维护和维修。出现异常气味，声音和振动现象机电设备不深入的分析，通常只能处理简单的设备故障，设备不从根本上解决问题。据统计，煤机电设备故障，80%是由于维护原因不到位，维护操作作业不规范。

2、系统的开发水平不高

在煤矿，煤矿主体改革系统事业的发展，许多煤炭企业不重视机电设备的开发。此外，在改革过程中，许多煤炭企业已经分居煤炭行业，导致电气和机械设备的研发人员短缺的问题。再加上工作人员服务于各类科研结构，无法形成一个相互联系的统一整体，这严重制约了机械和电气设备的发展，提高矿山的水平。

二、煤矿机电设备的故障特征与故障检修特征

1、煤矿机电设备的故障特征

根据对煤矿机电设备故障相关统计分析，其故障与煤矿机电设备使用时间呈曲线形变化。其基本规律呈现出浴盆曲线型。该浴盆曲线依托煤矿机电设备计划预修制为理论基础，将机电设备的实际运转台时作为参数，由统计的方法进行绘制。（1）偶然失效期机电设备故障分析。煤矿机电设备在这一期间，由于设备己经渡过调适期，设备运行更加平稳，这一时期机电设备的故障率更低。故障主要是由于振荡、过电压等原因所致。（2）早期失效期机电设备故障分析。由于煤矿机电设备刚刚启用，存在由于元器件装配、环境调适等方面的影响而发生故障，这种故障一般会随着时间的推移而逐渐降低。（3）耗损失效期机电设备故障分析。随着煤矿机电设备运行时间的不断增加，机电设备的各种故障又重新抬头，突出表现是煤矿机电设备的故障率进一步上升，给生产带来极大影响。

2、煤矿机电设备故障检修的特征

由于煤矿机电设备使用战线长，分布都较为分散，串联特征比较明显，因此，一旦发生故障很容易对生产线产生重大影响，而导致生产损失。因此，对煤矿机电设备检修时间要求紧，现场检修标准要求高，对设备检修人员的素质要求也比较高。

三、煤矿机械设备容易出现的主要故障及原因

1、常见故障

煤矿生产过程中，由于机电设备长期且不间断的使用和工作环境的影响，机电设备发生故障已经成为不可避免的损失。笔者在多年的工作经验中总结出六种主要的机电设备使用中出现的故障：

（1）由于损坏而引发的故障，这种故障的引发一般是因为工作人员对机电设备的使用不当，例如压痕、裂开、烧蚀、变形、龟裂和拉伤等等。

（2）由于是长期使用退化而引发的故障，这种类型的故障一般包括设备外漆剥落、材料的变质和老化、出现多处磨损等。

（3）由于零部件松脱等而引发的故障，虽然这种类型的故障发生的频次较高，但是相对来说是较容易解决和修复的，例如设备零件环节之间出现松动、螺丝出现松动等。

（4）由于失调而引发的故障，这种类型的故障出现一般是因为设备本身在运行中工作人员没有对其进行有效合理地调节，主要有间隙太大或太小、行程失调、压力不稳定等问题。

（5）由于堵塞或者渗漏而引发的故障，在煤矿生产中，如果机电设备出现这种故障而没有及时进行维修的话，一般来说容易引发安全事故，例如渗油、漏气、漏水等问题。

（6）由于设备本身失去功能或者性能老化等而引发的故障，一般出现这种类型的故障，机电设备是无法进行正常工作的。

为了保证机电设备的运行效率以及煤矿生产的效率，必须对机电设备出现的故障进行及时维修和提前预防。

2、原因分析

通过对常见故障进行分析，我们既可以提高故障判别的效率，同时也可以深刻地了解和认识故障发生的机理，从而有助于找到解决或预防故障发生的策略，避免煤矿机电设备再次发生类似的故障。通常而言，对于机电设备故障的分析是从设备故障所表现出的各种故障现象入手，然后依据这些表现出来的故障现象来追寻故障出现的产生的原因和机理，然后根据这些原因来采取针对性的解决措施将问题加以解决。但是在实际的工作中，由于受到种种原因的限制，导致在对故障进行分析的时候出现的现象与检测出来的故障现象属于系统的。比如，煤矿机电设备中出现离心泵不吸水故障，也可能检测到或看到的现象为设备中的离心泵填料存在过热现象，同时也有可能是由于机电设备中的轴或轴套表面出现异常磨损等。由此可知，不同类型的煤矿机电设备的零部件不同会产生不同的故障表现，这就要求我们在对故障发生原因进行分析的时候要综合考虑各方面的知识，用多种分析方法，如测试分析法、腐蚀分析法和系统分析法等。

四、故障的诊断方法

1、参数值的监测与控制

参数的监测检验有直观且迅速的优点，在设备运行中对传动等关键部位的各项参数进行在线监测与历史数据实时比对，反映设备的真实状态。例如对温度的诊断，基本原理是由于故障设备的运行温度会发生异常，因此可以将不同的设备机件运行温度输入系统，一旦监测温度显示异常，可以立即根据数据判断将发生故障的位置及其原因报告给工作人员，当维修人员收到警报提示时，可进行及时的修复工作，确保设备稳定运行。

2、网络技术的实际应用

网络是现代生活不科学少的工作环境，可以通过网络学习任意的安排工作关系，由于煤矿机电设备的故障诊断十分复杂，因此网络控制机电设备十分必要，在故障诊断方面的作用也非常卓越。可以了利用网络对矿山的机电故障进建立复杂而又科学的诊断系统，并针对于故障的隐蔽性和渐变性这一特点建立有关故障原因和各种征兆模糊的因果关系的对应矩阵，使定量分析与专家经验分析相结合。

3、建立诊断故障的数据分析库

故障诊断系统是以设备运行参数和故障记录为前提进行参考和分析的。因而应对故障部明显的设备部分进行系统的、全面细致的分析排查，将故障的处理方法、形式特征和产生原因等数据分析归纳成完备的设备故障诊断分析数据库，如果有同类故障再次发生，系统可以及时的对故障进行分类整理，并且指出故障产生的原因和处理的有效对策。还可以通过专家对系统进行诊断，专家在诊断系统时能综合运用各专业技术，模拟虚幻的思维过程，合理的进行分析诊断。我国现有的矿山机电设备故障诊断专家系统越来越趋于完善，知识库的构成借助于建立采煤机故障为前提，并对故障进行定性、定量分析，是比较科学的测量故障系统的有效方法之一。

五、煤矿机电设备故障预防措施

1、电气设备的管理，严格执行岗位责任制

由于工作环境因素矿山，煤炭已经成为一个特殊的参谋人员，因此，煤炭和电力设备的管理和操作人员也已成为适当的特殊工作人员，我们要确保稳定的电气和机械设备，人员岗位责任制，必须加以改进。在矿山，同样的设备，同样的环境，责任直接影响到设备的正常运转的力量。运行过程中的机械和电气设备应严格按照设备，以保持工艺设备清洗，设备运行，以保持设备的眼睛运行状态的运行规则进行，一旦发现异常情况，有敬业的员工进行及时停机或其他适当的行动，如维修人员进行故障排除。我们应该机电设备管理人员和工作职责挂在煤矿生活，各项管理措施，量化管理其经济利益。在煤矿生产工作，该设备必须及时给予适当的管理人员完好的奖励给予相当的处罚有缺陷的设备管理人员。

2、设备操作者的精细操作

机电设备的操作人员在对设备进行使用的过程中，应该对设备进行全面的检查，对机油以及冷却液进行查看，确认没有缺失，一旦发现问题立刻采取相应的措施进行解决。设备启动时要进行一定时间的预热之后才能够开始正常的运行工作，绝对不能够在低温的情况下超负荷运转。在设备进人正常的运行状态时，要对温度表数值进行全面的检查，设备不能在超过自身的承载负荷下运行，对油门进行均匀的加减，使设备的负荷变动保持稳定的状态，从而减少设备磨损，有效的排除故障，避免事故的发生。

3、保证必要的设备资金投入

以较为先进和节电节能新型现代化机械设备来代替原来的陈旧设备。组织技术人员对设备进行改造，降低环境噪声污染和耗电较多的设备，来提高设备的性能和效率。利用集体学习和自主学习等方式提高全员综合素质，利用经济奖励和绩效考核机制带动职工的学习积极性，利用技术比武、师带徒、星级评定等措施检验学习成效，为机电设备事故率的降低和企业“以人为本、安全发展”的目标实现奠定坚实的基础。

4、强化设备监督管理

煤矿机电设备的监督管理是机电设备维修管理工作中一个重要的内容，对确保机电设备的质量具有重要的意义。而就具体的监督管理方法而言，我们可以从以下两个方面着手努力：

（1）将煤矿机电设备中的各项工作指标划分为绩效考核的一部分，同时依照有关的规定和要求，间这些工作技术指标合理地分配到煤矿单位的各个生产组织中，并且要定期对这些被划分有技术指标的生产单位做好不同时间段（月度、季度以及年度等）的绩效考核。

（2）按照有关的职责分配原则，将煤矿机电设备维修管理人员负责的全部维修管理内容进行科学合理的划分与安排，确保全体维修管理人员都“有所为”，同时还需要指派特定的监理人员对其他安排有管理人员的人员进行实时地监督，从而避免管理不到位等问题的发生。

5、制定设备大修计划

各煤矿单位要根据本单位机电设备的使用状态，针对不同年限的设备进行技术鉴定，制定不同的设备大修计划。如陈旧老化的设备可制定半年一次大修计划，新设备则一年一次等。职能部门监督执行同时应建立设备大修质量验收制度。由职能部门、承修单位、使用单位三方面验收合格后投入使用。在设备大修的过程中要绝对重视相关制度、规律与考核的重要性，以保证设备的维修质量，不能敷衍了事。

6、加强机电设备检修

加强机电设备检修是将降低机电设备故障的重要一环。煤矿企业要贯彻“隐患无大小、机电无小事”的管理理念，从实践中看，由于线路问题带来设备出现故障比较常见，因此在设备检查时要重点加强对线路的检车的维护。要避免线路漏电情况的出现，特别是注意线路中“鸡爪子”、“斗尾巴”、明接头等现象。为了更加安全的保证线路的绝缘性，在线路上设置漏电保护装置。检查还要特别注意一些平时容易忽略的隐蔽部位，例如机电设备和线路相连的部位要经常检查，这些位置如果出现松动就会带来安全隐患，发现松动了要马上拧紧。另外，在设备检修方式上要摒弃传统的定期检测模式，提倡预防性检修，所谓预防性检修就是对煤矿机电设备进行系统性检查，保证机电设备在在规定状态所进行的全部活动。煤矿企业要严格落实机电设备预防性检修制度，制定定期预防性检修计划，重点安排一些大型设备关键部位的检查项目，确保设备安全运转。

7、发展故障检测诊断技术

当前，对煤矿机电产品进行合理地检测与故障诊断显得尤为重要故障检测，诊断技术是以现代测试仪器和计算机为技术手段，集合了信息技术、传导技术和电脑技术等多个领域为一体的先进技术手段，已经成为一门独立的跨学科的综合技术。机械设备故障诊断技术是了解和掌握设备的运行状态、早期发现设备潜在故障并预报故障发展趋势的技术，在煤矿行业中得到了广泛应用与普及，目前，各种以计算机为主体的无损检测技术相继投入使用，无损检测技术应用于煤矿提升容器重要承载件的制造检验和在用检验，反应了当前设备诊断技术发展方向。由于无损检测技术具有不破坏试件、仪器设备体积小、检测灵敏度高等优点，所以其应用日益广泛。实践表明，无损检测技术通过把分散的诊断装置系统化，与电子计算机相结合，对煤矿大型设备主要部件进行检验，在煤矿重要承载件的质量控制安全使用中起着举足轻重的作用。

8、液压系统的广泛利用

以采矿用的调度绞车为例，最初的绞车在容积、功率以及调速等方面性能较低，且耗费能源，利用率不高，随着科技生产力的迅猛发展，出现了液压系统，这就改善了在运输过程中漏油、自燃等状况，大幅提升了安全性，也减少了占地面积。然而绞车液压系统的故障在运行中发生的几率仍然较高，这在使用和维护上带来了不便和困难。另外，液压伺服控制系统中的故障在识别与排除上也十分困难，影响了煤矿生产安全和秩序。在这种条件下，很多矿井通过对绞车状态的监测与诊断系统，实现液压绞车状态参数的检测与显示，并通过运行状态参数的存储与分析，实现故障判别与维修指导。

结语

总之，随着我国大型煤炭基地的建设和老矿区的技术改造，如今的煤矿生产告别了过去粗放型和劳动力密集型的生产方式，大型的机电液一体化装备大量的应用于煤矿生产的各个环节，改变传统单一简单的设备维修管理模式，将先进的维修思想和技术应用到设备维护中，可以将设备的故障率和额外折旧率及设备维修成本降至最低，而将整个生命周期中设备的可用性和可靠性增至最高。

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