综采面刮板机电机烧毁原因及对策分析

＊师正雄

（山西汾西宜兴煤业有限责任公司 山西 032300）

前言

在矿物开采生产活动中，往往要面临着复杂的生产环境，尤其是综采面作为相关生产活动中尤为重要的区域，对相关设备的运行稳定性要求极高。基于大量的生产案例及经验可以发现，电机烧毁是综采面刮板机各类故障中比较严重的一种，不仅会影响生产进度，还可能引发安全事故。所以，需要从设备本身的运行特点、运行环境以及具体生产工况入手，对其烧毁的原因和对策进行深入的分析探究。

1.综采面刮板机电机烧毁故障概述

刮板机是矿产行业生产活动中十分重要的运输机械设备，通常安装于采煤工作面，承担复杂环境下多区域长距离的运输工作。该设备具有安装维护简便、操作便捷、运输效率高的特点，同时可以满足向上、向下等多个方向的运输需求，可以很好的适应不同体积的矿物材料，并且环境适应能力比较强[1]。这种设备通常由电机动力系统、轴承、刮板、溜槽等构成，电机是其动力来源，也是整个装置的核心部分。而电机烧毁主要是指刮板机电机设备因高温、起火而损毁的现象，直接结果通常是导致整个动力系统报废，维修处理难度较高、耗时较长，不仅产生直接的经济损失，还会影响生产活动的持续进行，严重时还可能在出现故障时发生安全风险。

通常情况下，煤矿综采面环境十分复杂，生产强度高，而刮板机需要长期保持运行状态，其负荷压力较大。在相对狭窄且复杂的空间内，外部环境因素及人为因素，都可能导致刮板机出现故障。而强化对刮板机烧毁原因的分析，有助于提高故障风险识别能力，通过一系列的方式，降低故障率，避免电机烧毁风险。这不仅有助于避免损失和安全风险，还有助于促进煤矿生产活动中设备管理水平的提升。

2.综采面刮板机电机烧毁的原因分析

(1)摩擦升温问题

在综采面刮板机装置中，涉及到关键的轴承系统，该系统需要长期保持运行状态。而如果转子和定子长期处于不正常接触状态，会造成高频摩擦，使该位置的局部温度升高，并同步引发零部件变形、断裂的情况。如果不及时处理，或是在极端的情况下，由于温度过高，或是密封套件损坏，将可能引起局部起火，烧毁电机。

(2)线路短路问题

在任何机电设备中，线路短路都是比较严重的问题，尤其是电机相关系统如果出现短路的情况，很容易导致电机出现严重故障。在综采面刮板机的日常运行过程中，如果电机相关线路出现短路，同时短路保护又存在故障，那么很可能导致电机烧毁的严重事故。而导致线路短路的原因较多，比较典型的是线路出现错接、绝缘层损坏等情况[2]。比如，设备电机线圈在生产下线或期间检修时出现了绝缘层损坏的情况，如果不及时发现，或是在修补浇筑绝缘层时没有做到充分浇筑和隔绝，会导致电机在启动运行时漆包线匝间短路，引起烧毁事故。

(3)单相运转问题

众所周知，井下综采面工作条件十分复杂，潮湿的环境加上作业期间各类外力影响，导致刮板机各个装置出现错位、变形、过度摩擦等情况。尤其是真空管磁力器的接触器触头出现松动、短路情况时，可能会导致电机出现单相运转的不良状况，严重时会烧毁电机。

(4)过载问题

任何机电设备的电机都有比较理想的工作载荷范围，如果超过这个范围，电机在过载工况下运行，如果过载保护没有处于正常运行状态，电机发生故障而烧毁的风险会增加。就煤矿综采面实际生产活动而言，在遭遇断层带地质构造时，刮板机运输的煤量大，且存在很多的矸石，导致电机的负荷增加。刮板机过载问题主要分为以下几个方面：其一，综采面生产条件十分复杂，刮板机通常会在不同工况中切换，空载、满载及超载等工况的反复切换，加上频繁的启停，导致电机磨损及机械疲劳加剧。同时，非规律的负荷变化，是导致电机故障风险升高的主要原因。其二，由于煤矿生产活动中刮板机需要长期保持运行状态，而过载保护仅能在出现过载的情况时介入。如果设备频繁启停，或是作业环境本身温度较高，加上现场散热不足，会导致电机温度越来越高。另外，在一些特殊的生产阶段，由于刮板机经常进入过载状态，此时过载保护频繁介入，影响生产效率，此时一些单位违规将过载保护拆除，导致电机烧毁风险增大。

(5)抱轴问题

抱轴通常是指机电设备中轴承结构出现问题，导致磨损加剧、温度升高，引起一系列的故障。比如，一些单位在长期使用刮板机的情况下，没有对轴承系统进行日常的故障排查和检修，或是没有及时更换轴承的润滑油，会导致轴承系统摩擦加剧，在运行过程中温度升高过快。另外，轴承装置密封不严，安装错位等，都可能导致出现抱轴的情况，如果不及时处理该问题，在设备启动或高负荷运行时会引起电机烧毁事故。另外，在电机轴承结构中的润滑油往往有绝缘功能，而如果长时间高负荷运行，可能会导致润滑油温度过高而失去绝缘效果，或是瞬时电压过高导致绝缘层被破坏，都可能导致轴承装置出现轴电流，损伤轴承，导致轴承很容易出现抱轴的问题。

3.综采面刮板机电机烧毁问题的防治措施

(1)选择核实的刮板机系统

在煤矿生产活动中，需要结合现场勘察及生产活动模拟，评估刮板机的日常工作负荷，选择性能、功能能够满足日常生活需求的刮板机设备。同时，设备配备一套质量可靠、功率合适的电机动力系统，避免设备因长期处于高负荷运行状态而出现故障风险增高的情况。其次，要针对刮板机系统，配备可靠的过载保护装置，确保设备在出现过载情况时能够得到及时干预，避免长时间处于不良工况。值得一提的是，如今相关机电技术全面发展，可以选择采用变频技术等先进技术的刮板机电机系统，让电机能够根据作业环境及需求，自动调整运行负荷，在进一步保护设备的基础上，还可以起到节能降耗的作用。

(2)保证设备操作规范性

规范的设备操作方式，是保证设备处于正常运行状态，降低故障率的关键。在复杂的煤矿综采面作业环境下，现场人员需要在接受专业培训的基础上，保证日常设备操作方式的规范性。例如，针对目前煤矿综采面比较常见的水冷刮板机，在开机时需要严格按照规范的开机顺序和方式进行操作。在开机之前，要先打开水输送开关，确保其正常之后，再启动电源。在运行期间，要随时观察输送机出水情况，对冷却水的水压、水温进行记录，如果出现异常，要立即停机检查。同时，在设备运行期间，要对电机运行情况进行观测，如果出现异常震动、噪音，要及时停机，由专业技术人员进行检查。

(3)针对具体环境做好设备管理

如前文所述，综采面刮板机工作环境复杂，在设备设计安装及日常管理中，需要结合现场环境及生产活动的具体情况，采取科学措施。例如，如果综采面位于断层地带，应当适当缩短割煤步距。对切割下来的体积较大的煤块和矸石块，要人工敲碎，再由刮板机进行输送，避免设备过载运输。同时，应当及时清理刮板机机头的煤块、矸石，避免因荷载差距过大而出现机头埋压的情况。再比如，针对输送区域坡度大于5°或长度超过200m的作业面，不宜配置过长的刮板机，而是通过提高电机功率，或采用双机铺设的方式，避免设备工作负荷过高。

(4)加强工作管理及日常维护保养

针对综采面刮板机的电机烧毁事故防治，日常管理的规范性以及设备维护保养的及时性尤为重要。因此，煤矿生产企业需要针对综采面刮板机的日常运行管理制定科学、严谨、完善的管理机制。首先，加强人员培训，要求所有现场人员具备基本的故障风险识别能力和应对能力，能够及时发现各类问题和故障风险，并配合专业技术人员做好风险规避或应对，减少故障率，降低故障损失。其次，要针对刮板机设备具体情况以及日常生产安排，做好设备的日常检修保养工作。例如，要定期检查刮板机轴承、线路、电机状况，对绝缘层进行检查维护，及时补充冷却水、添加润滑油，及时更换磨损严重的零部件。另外，可以利用现代技术，建立信息化管理平台，一方面通过安装于刮板机各个位置的传感器，对关键信息进行实时监测，发现异常时自动发出预警，配合技术人员做好故障排查；另一方面对设备维护保养工作进行记录，便于管理者进行日常监督和评估分析。

4.结束语

综上所述，煤矿综采面的生产环境十分复杂，刮板机作为该生产活动中占据主导地位的机电设备，通常面临着各种故障风险，而电机烧毁是其中十分严重的问题。为了维持综采面生产活动秩序，降低故障率，保证生产安全，有必要对综采面刮板机设备电机烧毁原因进行深入、细致的分析。在此基础上，从设备选型、现场布置、操作管理、检修维护管理等方面，做好风险防范，降低电机发生烧毁问题的概率，为稳定生产保驾护航。