煤矿采煤机的常见故障与维修措施探讨

贾建文

摘 要：作为矿井综采作业的核心设备之一，电牵引采煤机是实现煤体自煤壁有效破落并转移至刮板运输机的关键所在，它在中国中厚及厚煤层长壁开采中有着广泛的应用。但受到中国煤层赋存条件复杂多变、人工操作不当及检修维护不到位等各类因素的影响，采煤机在运行时经常会出现无法启动、摇臂不升降、电机不启动等各类电气故障，对矿井生产的持续高效开展造成了严重阻碍。有鉴于此，针对煤矿采煤机电气故障开展相关研究，总结有效的电气故障维修措施，对矿井发展意义重大。

关键词：煤矿; 采煤机; 常见故障; 维修措施

1 矿井采煤机电气系统概述

此次研究以A矿MG400/92-WD型电牵引采煤机为对象，该类型采煤机配有功率400 kW的截割电机和功率50 kW的牵引电机各2台，配有功率20 kW的油泵电机1台，总装机功率为920 kW。整个采煤机由左右牵引机、左右截割机、左右行走机构和电控系统七部分构成，各构成组件的连接采用干式连接，各组件之间无动力传动机构，因此无传统的通轴、惰轮等组件。采煤机电气组件采用独立的主控装置，通过微机进行操控，具备良好的故障检测功能，作业时可通过显示屏直接显示故障代码，操作方式分为按钮操控和遥控操控两种。采煤机控制系统选用交流变频无极调控系统，配有2台DTC（直接转矩控制）变频装置，变频装置体积小，选用32位微机控制，灵敏度高、性能稳定，具备过压、漏电、过热等多种保护功能，可以确保采煤机在倾斜作业面稳定启动与作业。采煤机通讯选用光缆通讯，能够对设备运行状态进行实时记录，方便设备故障的查询和处置。图1所示即为采煤机电气系统示意图。

2.1 采煤机启动故障分析与处理

MG400/920-WD型电牵引采煤机的先导控制回路采用磁力启动器设计，具备良好的远控功能，也就是可以借助二极管为采煤机送电。作业时，若按下启动按钮无反应，可先对采煤机进行停电闭锁，抽出左右隔离把手，使用二极管为控制回路中的XTA.5和XTA.9（急停节点）进行正反短接，随后重新按下启动按钮查看采煤机能否启动。若仍无法启动，则对设备主电缆控制芯线的完整性进行检查。若芯线损坏，则对主电缆芯线进行更换。

若按下启动按钮后采煤机启动，松开后则采煤机停止，表明采煤机自保回路接点不能正常自吸。此类问题的主要诱因是自保回路中接收盒保护接点和瓦斯保护接点出现误动作。此时，可对保护回路进行全面检测，更换出现故障的保护接点，以排除故障。

2.2 摇臂故障分析与处理

采煤机摇臂的常见故障主要为摇臂无法正常升降或自动升降。如果在采煤机正常运行时发生摇臂无法正常升降的问题，应当先查看遥控装置和端头站有无发生故障，若无故障，则对采煤机按钮进行检查，查看其是否损坏引起误动作或不动作。此外，PLC装置故障也可能导致摇臂无法正常升降。在对摇臂无法正常升降故障进行处理的过程中，若是由遥控装置、端头站、按钮或PLC装置问题引发故障，则更换问题组件即可。此外，若显示屏信号指示灯绿灯不亮，则可能是电控中心存在问题，导致电气系统无法正常接收信号;若出现红灯信号，则表明采煤机液压系统或电磁阀存在故障，需对其进行检修并及时更换故障组件。

2.3 采煤机电机故障分析与处理

2.3.1 电机绝缘性低的分析与处理

导致采煤机电机绝缘性能降低的主要原因包括电机端头进水、防爆面进水、冷却水管破碎和水汽凝结。由于回采作业时需经常采取防尘降温措施，采煤机时常处于喷雾淋水环境，当喷雾角度不佳时，容易使得淋水通过结合面进入芯轴，导致采煤机绝缘性降低;若电机受震动等不良影响而出现齿套窜动的情况，则会使得轴承盖端部损坏，导致淋水通过破损处进入电机，引起绝缘性降低;当采煤机防爆面未布設防水设施时，喷雾淋水会经由隔离把手或防爆面而进入电机内部，导致电机绝缘性降低;电机冷却水压力偏大或水道发生堵塞可能会引起冷却水管的损坏，从而导致冷却水渗入电机内，绝缘性降低;电机停运后，作业时生成的热气会渐渐冷却形成水珠，进而导致出现水雾，诱使电机绝缘性降低。针对此类因潮湿而导致的电机绝缘性降低现象，治理的根本方法便是提升电机防水性能，主要方法有在电机端头增设密封圈、在电机芯轴下方增设漏水槽、在电机防爆面增设防水装置等。这些方法均能有效增强电机防水性，从而规避受潮而导致的电机绝缘性下降。

2.3.2 电机发热故障分析与处理

采煤机持续运行较长时间后，容易发生电机温度异常升高现象，而导致此类现象出现的直接原因是冷却水管堵塞或水量不足。若电机进水管水量充足而出水管水量偏小，则表明发生了水管堵塞现象。针对这一问题，可将冷却水管进出口反接，通过反冲进行疏通。若无法有效疏通，则可通过高压管对出水口实施高压反冲。若仍然无法排除故障，则需拆卸电机后升井进行检修。

2.3.3 采煤机掉电故障分析与处理

采煤机掉电故障是一种较为多发的采煤机故障类型，其大体可分为急停掉电和截割启动掉电。当采煤机截割电机启动时发生掉电现象，若其隔离开关显示存在漏电，则多为电机或电缆绝缘性故障或采煤机漏电模块损坏导致;若显示隔离开关过流，则可判定为电机发生过载或主回路存在缺相所导致。而当采煤机急停时发生掉电现象，则首先可对刹车装置和制动电磁阀是否存在故障进行检测，若无故障，可考虑是否因变频装置故障导致。处理这类故障时，只需更换故障组件即可。

2.3.4 采煤机变频故障分析与处理

导致采煤机变频故障的常见原因包括变频装置电缆插头接触不佳;供电电压不稳，对变频装置造成冲击损伤;变频装置冷却水管内部堵塞，散热性能降低，导致变频装置高温故障。针对此类故障的处理，可采取的针对性措施有对变频装置电缆连接有效性进行定期检查，确保电缆不虚接;结合矿井生产中的供电实际状况，避免在系统电压相对较高的情况下启动采煤机，并对供电系统采取有针对性的降压措施;对变频装置冷却水路进行定期梳理，确保其散热功能的正常发挥。

3 结语

电牵引采煤机是一种在现代矿井生产中应用十分广泛的采煤机类型，电气组件作为其核心构成要素之一，一旦出现相关故障，势必对矿井生产的有效开展造成阻碍。有鉴于此，针对电牵引采煤机常见故障开展针对性探究，总结故障原因及相应的高效处置方式，实现故障的快速排除，是保障矿井生产持续高效开展的必要举措，值得所有矿井关注和践行。

参考文献

[1]霍春闯.浅谈采煤机摇臂故障的诊断分析与预防[J].科技风，2018（31）：134.

[2]张小凤.采煤机摇臂的常见故障与解决措施[J].建材与装饰，2018（40）：216-217.