淺談煤礦機(jī)電設(shè)備故障維修及預(yù)防措施

摘要：由于煤礦生產(chǎn)條件和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的復(fù)雜性，這對(duì)機(jī)電設(shè)備的安全運(yùn)行提出了更高、更嚴(yán)格的要求。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在我國(guó)煤礦的固定資產(chǎn)總額當(dāng)中，有55%-65%是機(jī)電設(shè)備和設(shè)施，所花費(fèi)的工資、能耗、油脂、配件、維修費(fèi)用等的總和要占煤炭生產(chǎn)成本的40%以上。文章介紹了煤礦機(jī)電故障的類型及維修方式，并提出控制機(jī)電設(shè)備故障的預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：煤礦機(jī)電設(shè)備故障維修預(yù)防

近年來(lái)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，但是大部分都是以能源消耗為代價(jià)的。同時(shí)，煤炭需求也在不斷增多，很多新興的大型煤礦項(xiàng)目都開(kāi)始立項(xiàng)建設(shè)。國(guó)內(nèi)礦井的生產(chǎn)尤其是大中型礦井的生產(chǎn)都在朝著機(jī)械化和自動(dòng)化方向發(fā)展，產(chǎn)生了百人千萬(wàn)噸級(jí)的煤礦。機(jī)電設(shè)施是構(gòu)成施工生產(chǎn)的重要因素，在使用機(jī)械設(shè)施時(shí)，因?yàn)榄h(huán)境、工藝材料以及人為因素帶來(lái)的影響，會(huì)一步步磨損零部件，使其出現(xiàn)斷裂和變形、蝕損等，如果加大零部件的磨損程度，就會(huì)對(duì)設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)造成不利影響，進(jìn)而引發(fā)各種故障。故障的發(fā)生會(huì)降低設(shè)備的精度及功能，嚴(yán)重者破壞整機(jī)的使用價(jià)值。

1 機(jī)電設(shè)備使用中出現(xiàn)故障的種類

①損壞型故障：如壓痕、開(kāi)裂、燒蝕、變形、點(diǎn)蝕、龜裂、拉傷和斷裂等。

②退化型故障：剝落、變質(zhì)、老化和異常磨損等。

③松脫型故障：松動(dòng)、脫落等。

④失調(diào)型故障：間隙太大或太小、行程失調(diào)、干涉以及壓力不穩(wěn)定等。

⑤堵塞與滲漏型故障：滲油、漏氣、漏水和堵塞等。

⑥功能失效或性能衰退型故障：過(guò)熱、性能衰退、功能失效等。

另外，設(shè)備故障包括三個(gè)階段。

①早期故障期。設(shè)備處在早期故障期，初期故障多發(fā)，但時(shí)間一長(zhǎng)，故障發(fā)生頻率自然就降低了，對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，早期故障期也叫做磨合期。產(chǎn)品、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及制造的質(zhì)量不同，磨合時(shí)間也存在差異。磨合期產(chǎn)生的故障，主要是因?yàn)槭褂铆h(huán)境不適宜或是設(shè)計(jì)和制造時(shí)的缺陷所引起的。

②偶發(fā)故障期。偶發(fā)故障期的設(shè)備，故障率基本穩(wěn)定，且發(fā)生率最低。該階段的故障發(fā)生具有隨機(jī)性。所以可以說(shuō)，設(shè)備在偶發(fā)故障期基本處于正常工作狀態(tài)或最佳狀態(tài)。我們將該區(qū)段稱為有效壽命。不合理的設(shè)計(jì)和使用，加之錯(cuò)誤的維修，是該區(qū)段設(shè)備故障頻發(fā)的主要原因。所以，為有效避免故障的發(fā)生，應(yīng)該提升設(shè)計(jì)質(zhì)量、加強(qiáng)監(jiān)視診斷及維修保養(yǎng)，還要按照正確的方法使用。

③耗損故障期。在設(shè)備使用后期，設(shè)備零部件經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的腐蝕、疲勞、老化和磨損等，故障多發(fā)。初期進(jìn)行大修能減少故障的發(fā)生。

2 故障原因分析及其步驟

2．1 進(jìn)行故障分析，為的就是對(duì)故障的性質(zhì)及引發(fā)故障的原因進(jìn)行分析，但最主要的是為了搞清故障機(jī)理，采取相應(yīng)的措施以對(duì)故障做一些改進(jìn)，避免重蹈覆轍。經(jīng)過(guò)故障分析，查處故障發(fā)生的原因，通過(guò)設(shè)計(jì)選材、加工制造、裝配調(diào)整、使用及保養(yǎng)等措施，大大增強(qiáng)機(jī)械產(chǎn)品的可靠性能。

2．2 進(jìn)行故障分析的過(guò)程中，往往由故障現(xiàn)象開(kāi)始調(diào)查，分析故障現(xiàn)象查清故障機(jī)理，找出引發(fā)故障的因素。因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)條件限制了故障調(diào)查，可能觀測(cè)到的故障現(xiàn)象比較籠統(tǒng)，比如離心泵的填料太熱可能是某一零件的故障所致；如離心泵不吸水可能是某個(gè)部件的故障所致；如軸套或軸表面被破壞等。所以，根據(jù)各種不同的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)層次，故障模式可以互為因果。

2．3 故障原因分析屬一門綜合性學(xué)科，包括對(duì)測(cè)試、結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的分析，以及與磨損、腐蝕、斷裂和疲勞等多種學(xué)科相關(guān)的知識(shí)。可按照下列步驟來(lái)分析故障：

2.3.1 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的主要是故障產(chǎn)生的環(huán)境、時(shí)間、順序等相關(guān)的數(shù)據(jù)及使用狀態(tài)；故障現(xiàn)場(chǎng)照相或攝像；搜集并整理具體的故障記錄、操作要求、驗(yàn)收及維修報(bào)告、設(shè)計(jì)圖等與故障件相關(guān)的記錄；初步檢查、鑒別、保存、清洗故障件等。

2.3.2 調(diào)查研究引發(fā)故障的因素及故障機(jī)理。具體指的是對(duì)故障件的無(wú)損檢驗(yàn)、性能試驗(yàn)、斷口的宏觀及微觀檢查等分析和調(diào)研；通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查加上對(duì)斷裂力學(xué)、強(qiáng)度和疲勞等的理論分析及計(jì)算，可以對(duì)故障發(fā)生的原因及故障機(jī)理做出初步診斷。

2.3.3 當(dāng)故障分析進(jìn)展到一段時(shí)期或完成試驗(yàn)時(shí)，都要對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)、調(diào)查記錄及相關(guān)資料、證詞等，根據(jù)設(shè)計(jì)、材料、制造、使用等模式進(jìn)行綜合分析、集中歸納，最后作出判斷并采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理，以明確其是否存在問(wèn)題，同時(shí)編制一份具有明確的結(jié)論的報(bào)告，報(bào)告中最好提出幾點(diǎn)中肯的建議。這樣有助于資料的積累和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的交流經(jīng)驗(yàn)，從而促進(jìn)工作的開(kāi)展，必要時(shí)，調(diào)查結(jié)果也可作為避免索賠及法律仲裁的證據(jù)。

3 煤礦機(jī)電設(shè)備的一般維修

3.1 維修的方式以及維修類型的分析

3.1.1 維修方式的分析

設(shè)備的維修方式指的是準(zhǔn)確把握維修時(shí)機(jī)。

①事后維修。當(dāng)故障已發(fā)生甚至已造成了破壞，而使停機(jī)后不得不維修。

②定期維修。每臺(tái)設(shè)備都需要定期維護(hù)，工作人員必須嚴(yán)格按照流程進(jìn)行設(shè)備檢修。

③視情維修。維修內(nèi)容和維修時(shí)機(jī)是通過(guò)設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)以及設(shè)備診斷預(yù)報(bào)的具體狀況來(lái)確定的，而不是參照故障特點(diǎn)而定。

④機(jī)會(huì)維修。它是同時(shí)和定期維修、視情維修開(kāi)展的維修活動(dòng)。機(jī)會(huì)維修與生產(chǎn)損失沒(méi)有太大的聯(lián)系。機(jī)會(huì)產(chǎn)生于對(duì)故障進(jìn)行處理或在其他規(guī)定的定期維修的過(guò)程中，該維修方法能取得很好的維修效果。

⑤改進(jìn)設(shè)計(jì)。在故障多發(fā)，平均故障期較短，但需要很大一筆更換和維修的費(fèi)用，也就是停工損失費(fèi)或備件費(fèi)用、人力資源產(chǎn)生較大損失時(shí)，就必須對(duì)設(shè)計(jì)做一些改變和創(chuàng)新。同時(shí)，通過(guò)對(duì)設(shè)備維修工程學(xué)的理論分析得知，確定維修辦法的基本原則一般為：有的設(shè)備在很大程度上影響到安全生產(chǎn)和獲取的經(jīng)濟(jì)效益，如果是可用狀態(tài)監(jiān)測(cè)手段探測(cè)故障征兆，則進(jìn)行狀態(tài)維修，反之進(jìn)行計(jì)劃預(yù)防性維修；有的未安裝備用機(jī)的設(shè)備處在連續(xù)生產(chǎn)線上，應(yīng)該運(yùn)用計(jì)劃性預(yù)防維修；有的設(shè)備有備用機(jī)，或不會(huì)過(guò)多干涉到經(jīng)濟(jì)性和安全性能，則要進(jìn)行事后維修；有些故障的發(fā)生完全是隨機(jī)的，而有的設(shè)備不能準(zhǔn)確檢測(cè)故障征兆，則進(jìn)行事后維修。

3.1.2 維修類型的分析。通過(guò)上文對(duì)機(jī)電設(shè)備故障類型的調(diào)查和分析，可將煤礦機(jī)電設(shè)備的維修類型劃分成壽命型維修(耗損故障)、偶發(fā)型維修。一般運(yùn)用事后修理的辦法來(lái)處理無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)的偶發(fā)型故障。但是有的設(shè)備不允許因故障發(fā)生而停機(jī)，需要不停運(yùn)轉(zhuǎn)，采取在線連續(xù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)的方式為宜，再配設(shè)相應(yīng)的保護(hù)系統(tǒng)及備用系統(tǒng)，避免因突發(fā)事件或操作中的失誤和檢查出現(xiàn)的疏漏等導(dǎo)致故障停機(jī)。但我們往往能預(yù)測(cè)壽命型故障維修，即按照安全性能提出的要求和維修、故障停機(jī)帶來(lái)的損失，采用下列維修辦法：

①通過(guò)預(yù)測(cè)維修的方式對(duì)不需拆卸檢查的精密件以及復(fù)雜更換件進(jìn)行維修。一般復(fù)雜更換件需要的維修費(fèi)用較高，有些條件下允許進(jìn)行故障維修，每個(gè)零件都應(yīng)該物盡其用。

②定期維修簡(jiǎn)單易更換的普通耐用件。

③經(jīng)檢查后，更換簡(jiǎn)單可換的易損件。

④還有一些更換件出現(xiàn)的故障較多，且更換起來(lái)比較復(fù)雜，可更換組件，或進(jìn)行改善維修。

⑤機(jī)殼類的永久性部件，經(jīng)檢查后采取針對(duì)性維修。

⑥通過(guò)事后維修的方式處理不會(huì)對(duì)安全生產(chǎn)造成影響的簡(jiǎn)單可換件。

3．2 設(shè)備維護(hù)與維修的要點(diǎn)

3．2．1 正確處理預(yù)防為主計(jì)劃?rùn)z修的關(guān)系。預(yù)防為主，即觀測(cè)使用過(guò)程中的機(jī)電設(shè)備，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行及磨損狀況有大致的了解，定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修保養(yǎng)，檢查設(shè)備，及時(shí)排除存在的故障隱患。如果磨損程度超出既定的范圍，就必須進(jìn)行檢修并定期維護(hù)，做到預(yù)防與計(jì)劃?rùn)z修并重。

3．2．2 正確看待生產(chǎn)與檢修的關(guān)系。設(shè)備檢修需要一定的人力、物力、時(shí)間，有的煤礦因過(guò)多的生產(chǎn)任務(wù)而忽略定期維護(hù)和檢修，機(jī)電設(shè)備因此而存在故障隱患，日后可能會(huì)釀成大事故，對(duì)安全生產(chǎn)和施工進(jìn)度帶來(lái)不利影響。

3．2．3 正確處理日常保養(yǎng)和定期專業(yè)維修的關(guān)系。一般由使用機(jī)電設(shè)備的員工對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)和保養(yǎng)，應(yīng)該通過(guò)崗位責(zé)任制落實(shí)到人頭，專業(yè)修理礬構(gòu)承擔(dān)專業(yè)維修的任務(wù)，維修和養(yǎng)護(hù)要有針對(duì)性，做到兩者的有機(jī)結(jié)合，防止產(chǎn)生“斷層”問(wèn)題。

4 控制機(jī)電設(shè)備故障的預(yù)防措施

4.1 加強(qiáng)員工安全技術(shù)培訓(xùn)，提高員工安全技術(shù)素質(zhì)。煤礦安全屬于一系統(tǒng)工程，這就要求領(lǐng)導(dǎo)階層和所有員工要站在講政治的立場(chǎng)將安全工作落到實(shí)處，為煤礦員工的生命以及國(guó)家財(cái)產(chǎn)安全提供保障，努力使煤礦安全生產(chǎn)的被動(dòng)局面發(fā)生轉(zhuǎn)變。多在員工中開(kāi)展安全技術(shù)培訓(xùn)活動(dòng)，提高其安全技術(shù)素質(zhì)，具體措施如下：

4.1.1 加強(qiáng)員工安全技術(shù)培訓(xùn)

4.1.1.1 加強(qiáng)員工的安全技術(shù)培訓(xùn)工作。減人提效后，以崗定人，需根據(jù)新的形式采取新的對(duì)策：

①建立競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制。例如對(duì)技術(shù)工種和管理人員采取競(jìng)爭(zhēng)上崗，對(duì)所有員工都采用崗位技能工資，劃分工資等級(jí)，引導(dǎo)員工自發(fā)學(xué)習(xí)安全業(yè)務(wù)知識(shí)；

②各類機(jī)電操作人員上崗前要經(jīng)過(guò)技術(shù)培訓(xùn)，考試(包括現(xiàn)場(chǎng)操作)合格，頒發(fā)合格證，人人持證上崗，按章操作，嚴(yán)禁無(wú)證上崗。要做到“三懂”“四會(huì)”，即：懂設(shè)備原理、設(shè)備構(gòu)造、設(shè)備性能；會(huì)使用、會(huì)維修保養(yǎng)、會(huì)檢查、會(huì)排除故障。機(jī)電設(shè)備切忌超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)：

③每隔一定時(shí)期組織員工進(jìn)行技術(shù)比武，對(duì)優(yōu)勝者給予重獎(jiǎng)，以調(diào)動(dòng)員工學(xué)技術(shù)、學(xué)業(yè)務(wù)的積極性，提高他們的業(yè)務(wù)技術(shù)素質(zhì)，促使他們?cè)趰徫簧稀案蓸?biāo)準(zhǔn)活、上標(biāo)準(zhǔn)崗”，按照《煤礦安全規(guī)程》進(jìn)行作業(yè)；全面提高員工的安全業(yè)務(wù)素質(zhì)。

④采用“三結(jié)合”的培訓(xùn)方式，即業(yè)余培訓(xùn)與脫產(chǎn)培訓(xùn)相結(jié)合，以業(yè)余培訓(xùn)為主：全員培訓(xùn)與重點(diǎn)培訓(xùn)相結(jié)合，以重點(diǎn)培訓(xùn)為主：內(nèi)部培訓(xùn)與外部培訓(xùn)相結(jié)合，以內(nèi)部培訓(xùn)為主。對(duì)新工人、新崗位、新技術(shù)要進(jìn)行強(qiáng)化培訓(xùn)

4.1.1.2 強(qiáng)化特殊工種的用工制度管理。煤礦機(jī)運(yùn)工種對(duì)技術(shù)的要求較高，擔(dān)任此項(xiàng)工作的員工必須具備過(guò)硬的技術(shù)水平，且人品端正，最好不用臨時(shí)工。一般不允許任意調(diào)換特殊工種人員，每位員工必須持證上崗。另外，施工企業(yè)還要在特殊工種員工中開(kāi)展定期培訓(xùn)活動(dòng)，加強(qiáng)員工的技術(shù)素質(zhì)教育。

4.1.1.3 加強(qiáng)思想教育工作。利用多種方法為員工提供正確的指導(dǎo)，消除員工的安全僥幸心理，培養(yǎng)其安全防范意識(shí)，具體來(lái)說(shuō)采取下列措施：

①設(shè)立典型事故案例教育展室，并定期組織員工參觀學(xué)習(xí)，通過(guò)生動(dòng)的案例達(dá)到教育宣傳的目的；

②采取典型說(shuō)教辦法，使廣大員工對(duì)“三違”的危害有深刻的認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)員工的安全防范意識(shí)；

③尤其應(yīng)該對(duì)員工的思想和生活有大致的了解，通過(guò)正確的方法加以監(jiān)護(hù)和引導(dǎo)，避免由于不安全心理而導(dǎo)致的意外事件。

4.2 加強(qiáng)設(shè)備的日常維修養(yǎng)護(hù)，保證設(shè)備正常運(yùn)作。一定要根據(jù)技術(shù)說(shuō)明書(shū)指定的流程安裝設(shè)備，安裝時(shí)的全部數(shù)據(jù)必須備案，結(jié)束安裝后認(rèn)真執(zhí)行驗(yàn)收流程，確定設(shè)備合格后再交付使用。設(shè)備維修人員應(yīng)該具有強(qiáng)烈的責(zé)任感，勤觀察、勤說(shuō)話、勤維修，發(fā)現(xiàn)故障并在最短的時(shí)間內(nèi)將故障排除。此外，對(duì)設(shè)備一定要堅(jiān)持定期維護(hù)，最好做到定期維護(hù)和日常維護(hù)有機(jī)結(jié)合，通過(guò)一定的技術(shù)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行徹底的清洗、注油、干燥和防銹等，要對(duì)設(shè)備的磨損程度及運(yùn)轉(zhuǎn)情況了如指掌，通過(guò)一定的方法措施處理發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。

4.3 仔細(xì)調(diào)查研究各類機(jī)電故障事故，對(duì)員工起到警示的作用

一旦有機(jī)電故障已經(jīng)發(fā)生，必須馬上成立調(diào)查小組與當(dāng)事人一起，根據(jù)“事故責(zé)任倒查法”，針對(duì)故障事故的性質(zhì)、時(shí)間和責(zé)任對(duì)引發(fā)事故的因素進(jìn)行仔細(xì)的調(diào)研，確定責(zé)任者，認(rèn)真考核，落實(shí)獎(jiǎng)罰措施。在事故當(dāng)事人當(dāng)中開(kāi)展思想教育，使其從思想上認(rèn)識(shí)到問(wèn)題的嚴(yán)重性，從事故中接受教訓(xùn)，采取合理經(jīng)濟(jì)的預(yù)防措施，以免日后重蹈覆轍。

4.4 投入一定的設(shè)備資金，原有的陳舊的設(shè)備應(yīng)該用節(jié)能、先進(jìn)的新型現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)施取代。建立一個(gè)技術(shù)小組改進(jìn)機(jī)械設(shè)備，減少高耗能設(shè)備帶來(lái)的環(huán)境噪聲污染，使設(shè)備的性能、效率得到提升。通過(guò)自主學(xué)習(xí)及集體學(xué)習(xí)等措施使人員的綜合水平得到提升，設(shè)立經(jīng)濟(jì)獎(jiǎng)勵(lì)和績(jī)效考核制度，激發(fā)員工學(xué)習(xí)的熱情，舉辦技術(shù)比武，通過(guò)師帶徒和星級(jí)評(píng)定等方法對(duì)學(xué)習(xí)成效進(jìn)行檢查，切實(shí)減少機(jī)電設(shè)備故障，為實(shí)現(xiàn)企業(yè)“以人為本、安全發(fā)展”的目標(biāo)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，隨著我國(guó)大型煤炭基地的建設(shè)和老礦區(qū)的技術(shù)改造，如今的煤礦生產(chǎn)告別了過(guò)去粗放型和勞動(dòng)力密集型的生產(chǎn)方式，大型的機(jī)電液一體化裝備大量的應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，改變傳統(tǒng)單一簡(jiǎn)單的設(shè)備維修管理模式，將先進(jìn)的維修思想和技術(shù)應(yīng)用到設(shè)備維護(hù)中，可以將設(shè)備的故障率和額外折舊率及設(shè)備維修成本降至最低，而將整個(gè)生命周期中設(shè)備的可用性和可靠性增至最高。

參考文獻(xiàn)：

[1]萬(wàn)長(zhǎng)慈等.煤礦機(jī)電技術(shù)[M].北：煤炭工業(yè)出版社.1999.

[2]北京開(kāi)采研究所.地下開(kāi)采現(xiàn)代技術(shù)理論與實(shí)踐新進(jìn)展[M].北：煤炭工業(yè)出版社.2007.