论煤矿机电的设备故障诊断及维修对策

摘 要：文章对矿井机电设备的故障诊断方法和诊断意义进行了浅要的介绍，在“预防为主”的指导思想下，提出建立完善的信息传递体系保证设备故障信息的预报准确性，提高处理效率，以保证煤矿生产的正常进行，对于实际机电设备故障诊断有着一定的指导价值。

关键词：煤矿机电；设备故障；检测方法；维修对策

中图分类号：TD407 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）03-0102-02

1 煤矿机电设备故障分析

1.1 矿井供电故障

由于生产的需要，矿井逐渐向地底延伸，目前矿井的平均垂直深度达到了500 m，较浅的可以达到400 m，最深的已经达到了1 000 m。矿井深度的增加，使得接力式排水和水平提升变得频繁，最终导致供电线路越来越长，电闸负荷变大，致使供电网络日趋复杂。矿井的垂深不断增加，导致了一系列的问题，其中最主要的就是瓦斯等级的增加。目前的安全监测系统已经不能对日益延深的矿井附加问题进行处理了。如果不采取及时的措施，对设备和监测系统进行技术升级，必然会导致重大责任事故的出现。

1.2 排水系统故障

由于资金和技术方面的原因，加上人们对排水系统维护的不重视，导致排水系统的设备相当陈旧，排水效率低下，几乎没有抗灾能力。除了资金和技术上的原因，管网的管理不科学也是导致排水系统经常出现故障的重要原因，一般煤矿企业都会在每一水平上都设置一个排水泵房，这就增加了设备维修的难度和成本，并且需要更多的工人对排水泵房进行管理，增加了吨煤成本。

1.3 矿井通风不良

目前国内的煤矿企业都存在矿井通风系统的问题，这是由于通风管道网络的长度过长，总的回风断面却很小导致的，最终使得通风设施不能正常运行。

1.4 提升系统

提升系统是最容易出现故障的设备。由于在这个系统中，提升的环节众多，对于提升的绞车的保护措施做的不够完善，导致其原设置经常发生改变。最常见的就是部件老化问题，其中松绳报警装置、深度指示器失效保护、超速保护装置、欠电压保护传感器、限速保护传感器以及闸瓦磨损保护最易出现问题，这些装置的灵敏度一旦降低，很容使得相关信息收集不准确，导致最终提升系统工作发生异常。提升系统需要灵敏的控制系统和强大的动力系统，而保险闸由于经常制动，也很容易发生老化，变得不符合相关工艺的要求。部分安装人员工作马虎，监测人员敷衍塞责，也有可能导致相关的装置出现漏检或者过期仍在使用的问题，甚至部分装置的插接装置还不符合国家出台的《规程》要求。

1.5 输送系统

输送系统常出现故障的设备是电瓶车，电瓶车的声光信号发送装置不全，用8号线代替电瓶车充电插头内的保险丝等常见的问题，有些时候也会出现严重的多拉车。为了图简单，有些时候还省去了制动装置的安装。而带式传输机常常出现堆煤保护、温度保护、过载保护、防滑保护以及防跑偏保护存在可靠性差的问题，自动洒水装置、欠电压保护装置也存在功能简单的问题。

1.6 机电备件不足，安全技术费用投入较少

设备的老化问题一直是常见的问题，由于企业对于备件的投入资金严重不足，导致机电设备很难得到及时的维护和养护。

2 故障诊断的方法分析

故障诊断是保证生产正常进行的必要条件，只有保持了设备的状态维修才能保证煤矿作业的顺利进行。传统维修方法可以按照开展的时间大致概括为三大类。

2.1 事后故障维修

这种处理对策属于被动性质的策略，由于故障常常是突发出现的，因此很容易导致生产暂停使得生产不能顺利进行，导致维修很难彻底完成。

2.2 计划性定期检测维护

这种维护措施是比较简单的维护手段，检测的周期一般是依靠经验设定的，因此不管是否设备需要必要的检修，还是要在一定时间后进行检修。

2.3 计划性的状态检修

科学技术的发展使得机电技术在矿井机械中得到了广泛的运用，设备的检测技术也逐渐得到完善。这种检测方法首先是利用诊断装置对常见到的故障进行了分析和存储，然后根据这些信息确定具体的维修内容和检修时间。这种方法从诊断和监测资料中得到此种设备的相关参数，经由计算机处理后，对故障发生的可能性进行预估，从而达到了事故发生之前就拟定好相关的处理措施，保证了处理的及时性。

3 故障诊断技术分析

3.1 设备故障的诊断依据

机械设备的故障诊断常常是对其物理特性和相关技术参数进行详细记录之后，根据温度、流量、电压或者功率等常规参数对设备运行状态进行的分析。机械诊断技术的出现就是为了找到此种变化规律，从而对设备的工作状况进行科学分析，为科学的处理方案提供依据。在实际设备故障诊断过程中，常用的信息采集方式有直接观察法、实验信息采集。

3.1.1 直接观察法

直接观察是指根据经验对运行的设备进行状态判断，在突发事故现场常常采用的就是这种方法。这种方法主要是对设备的温度变化、声音变化进行判断；机械设备机件出现泄露、变形或者变色等损害就可能完全借助直接观察法得到结果。对于硬度计等常用设备，也可以直接借助外观检查法进行诊断。

3.1.2 实验性能测定

向整个设备中输入常用的一些变量，通过正常设备出现的结果同输出变量的结果进行比较就能得到相关的故障。由于设备的输入和输出一般是符合运行规律的，因此设备效益降低的实验结果就是输入以输出时得到的输出却降低；有时候是输入值增加，得到输出却不变，这也是设备效益降低的一种表现形式。对矿井中的设备进行诊断的主要参数有电压、压力、速度和温度等，部分情境下，运煤量和出煤量也能成为衡量的标准。

3.2 故障诊断方法

机电故障的诊断方法多种多样，但考虑具体设备的工作特点，然后据此设计诊断策略是必备的。例如：对于采掘设备的维护，一定要考虑到冲击、粉尘、淋水、移动、防爆等因素，还要考虑到其一般工作与狭小的工件。因此对不同的设备要从设备的特性进行考虑，对于诊断方式的执行条件要有清晰的了解。因此故障诊断方法的选择要根据具体的检测要求，地点和人员进行选择。以下对常见的诊断方法进行简要介绍。

3.2.1 温度诊断

几乎所有的机电设备在损伤之后都会出现温度异常，而且经常是在故障出现之前就有相关症状的出现。如果使用图表工具对温度数据进行分析，将其连接成直接，就能够根据斜率得到设备对温度的灵敏程度，进而可以推理得到实际温度时的工作状态，发出预警。

3.2.2 振动检测

在预防性维修中，振动检测是常用的手段。振动检测如果细分还能分为紧密诊断系统和简易诊断仪器。紧密诊断系统一般不能随意移动，一般用于对设备的定期检测，利用磁带记录器记录振动信号，然后借中央处理机对信息处理，给出故障发生的原因和部位。为维修提供基本的数据信息。简易诊断仪一般能够随身携带，借放大器将震传装置的信息较大程度上放大，然后借检波器记录的有效值和峰值详细了解机械设备的运行状况。

4 结 语

煤矿机电故障诊断是借助科学的检测技术手段，重点对设备的运行状态进行检测，进而可以得到设备的运行可靠性程度，给设备是局部异常还是全局故障提供正确的预报。并且煤矿机电技术还能对故障的危险程度和部位进行准确的识别及辨认，从而迅速地找到故障发生的原因，对及时地排除故障，缩小故障的影响具有重要的意义。

参考文献：

[1] 吴永明.浅谈机电一体化技术在煤矿行业的应用[J].科技促进发展，2010，（10）.

[2] 刘士民.浅谈煤矿井下机电安全技术管理[J].中国集体经济，2011，（24）.

[3] 窦超，许远.现代化矿井机电设备管理与维护[J].中国新技术新产品，2011，（18）.

作者简介：刘文财，贵州发耳煤业有限公司。