矿用掘进机故障及预防检修分析

刘 超

（山西焦煤霍州煤电集团晋北煤业公司，山西 忻州 035100）

1 1031 巷道掘进概况

山西焦煤霍州煤电集团晋北煤业公司1031 巷位于井田一采区，东北部与一采区回风、皮带、轨道巷相邻；东南部与井田边界相邻；西南部与原牛泥煤矿2005—2006 年采空区相邻；西北部以采区边界为界。

1031 巷为梯形断面，巷道上宽为3.2 m，下宽为3.7 m，巷道高度为3.5 m，巷道设计长度为1 800 m，巷道掘进煤层为5 上号煤层，煤层厚度为3.3～6.9 m，平均厚度为5.1 m。巷道采用综合机械化掘进工艺，采用EBZ260 型掘进机掘进。

截止2019 年9 月24 日巷道已掘进600 m，巷道在掘进前期由于施工人员对掘进机结构不了解，掘进机使用不当等，导致掘进机经常出现故障；根据机电科统计发现，1031 巷掘进前期掘进机共计发生7 次故障，维修成本费用达71 万元，严重制约着巷道安全高效掘进。

2 EBZ260 型掘进机结构特点

1）1031 巷采用的是EBZ260 型悬臂式掘进机，该型号掘进机主要由以下部件组成：截割部、本体部、液压系统、润滑系统、电气系统、供水系统、行走部、铲板部、后支承部、第一输送机[1-2]。

2）通常掘进机液压缸的伸缩距离为0.5～0.8 m，同时安装内外喷雾系统；由于悬臂式掘进机铲板部与地面倾角较大，因此在坡度较大巷道具有较强的爬坡力。

3）第一输送机与铲板部进行对接后能够快速对工作面的煤块进行运输，而且维修简单，运载力强；本体、后支承部采用焊接的形式进行连接，稳定性好不易开裂；液压系统安装各类保护装置，液压系统输出压力比较平稳；电气系统安装各类综合保护装置，工作人员能够通过保护装置观察设备的运行状态。

3 巷道掘进前期掘进机常见故障及预防措施

3.1 液压故障分析

1）由于1031 巷内工作环境比较恶劣，掘进机常常处于高负荷运行状态，导致掘进机运转异常。同时井下工作面采用换人不换机，每天掘进机的工作时间为17 h，再加上掘进巷道通风性差，环境潮湿，从而导致掘进机液压系统温度异常，油缸压力不稳定。导致液压系统内部的元器件老化，影响液压系统寿命。掘进机液压系统温度升高与设备长时间使用及设计不合理有关。

2）技术人员为了解决以上问题，通过减少生产班时间，增加检修时间确保液压系统工作稳定，同时安排检修班人员定期更换冷却液及受损元件。由于掘进工作面粉尘较大，粉尘也会间接进入液压系统，因此检修人员还需定期更换密封圈与过滤器。

3.2 辅助元件故障分析

掘进机辅助元件出现溢流阀压力异常时。就会出现换向阀失灵，间接导致掘进机不能正常前进。因此在生产时如出现掘进机行走异常时要及时对溢流阀进行检查，同时安排检修人员定期更换溢流阀和密封圈。

3.3 掘进机内部结构故障分析

1）1031 巷掘进机在运转时常常出现碰撞、受潮、开裂、腐蚀等情况，内部元器件也会受损，如轴承断裂、齿轮磨损严重及供电线路漏电。当掘进机出现故障后，掘进机通常表现为操作灵敏度下降、行走部前进困难、掘进机声音异常，导致掘进机寿命下降。

2）要定期对内部构造进行检查，对损坏的元器件要及时停机进行更换。保护装置出现漏电时要及时对线路进行检查，通常可以采用欧姆表对电机的绝缘性进行检查，当绝缘阻值较大时表示电机未损坏，当绝缘阻值为0 表示电机已损坏，需及时更换。

3.4 电气系统故障分析

1）PLC 控制系统故障。掘进机所有的指令全部是通过PLC 进行收集、分析、处理、传递，一旦PLC出现故障将会导致整个掘进机瘫痪。通常控制系统出现故障表现为按键灵敏度下降、保护装置报警、执行元件响应慢[3-4]等，通常这些故障出现后都会在液晶显示屏上报警，检修人员可以根据显示屏上显示的故障类型进行专项检查。操作人员在开机之前首先要对显示屏上的指示灯进行观察，确保控制系统无异常方可开机，如控制系统显示屏报警灯亮或闪烁时说明此时控制系统有异常，需检修人员排除故障后观察PLC 控制系统无异常后方可开机。

2）线圈故障。掘进机供电系统常常会出现继点器或接触器线圈导通故障，通常表现为线圈或接触点烧损。掘进机供电系统电压异常也会由于瞬间电压过高导致继电器烧损，检修人员可以采用万用表来检测以上故障，如万用表检测电流有数值说明线圈能够继续使用，如数值为零需更换线圈[5]。

4 掘进机检修维护注意事项

1）检修人员需增加掘进机的日常检修时间，安排专业的技术人员对掘进机检修人员进行培训，同时告知操作人员掘进机的工作原理及注意事项，便于操作人员能够对掘进机的日常简单故障及时处理。

2）掘进机在检修前需将上级电源切断，如设备温度较高时严禁将盖板打开，盖板打开检修完毕后要及时将盖板关闭。

3）每班的操作人员在开机前要对掘进机各部件的螺栓紧固情况进行检查，掘进机通电后要对显示器上的数据进行观察，同时检修班要对每台掘进机建立单独的检修台账，方便后期掘进机出现故障时能够及时了解掘进机的检修情况。

4）对掘进机液压系统进行检修时，要做好防护措施防止顶板淋水混入液压系统中，同时要定期对液压油进行更换。

5）掘进机在生产时要定期观察液压系统的压力值，压力值在设定范围内才能保证掘进机各个执行指令灵敏可靠。当液压系统压力值下降时要安排专业的检修人员对压力值进行调校。

6）检修人员要定期对掘进机的重要部件进行检查，如履带、保护装置、刮板、链条、齿轮、轴承，一旦发现异常要及时更换。

7）严禁掘进机在超负荷的状态下长时间运行，因此技术人员对工作面岩石坚硬程度进行检查，根据岩石的不同硬度选择合理的切割方式。

8）掘进机供电系统出现故障时要及时停机，并安排专业的检修人员进行检查，电气设备在开盖前要将周围的灰尘清理干净后方可打开防爆面。

5 预防效果

截止2020 年2 月5 日1031 巷已掘进到位，通过对巷道EBZ260 型掘进机采取故障预防处理措施后，巷道在后期掘进期间掘进机故障率由原来的18%降低至4%以下，后期掘进机维修成本费用降低了42 万元，保证了1031 巷安全快速掘进，取得了显著经济、安全效益。