煤礦機電設備安全使用與故障維修

楊松霖

摘 要：煤炭行業屬于高危行業，為了保證煤礦生產的安全運行，就必須重視煤礦機電設備的安全使用和故障維修工作，加強煤礦機電設備安全使用的管理，提高機電設備的故障檢測和維修技能，是每位機電技術人員應盡的責任。機電技術人員要正確認識故障維修的重要性，對故障發生的機理全面把握，在機電設備發生故障后，應從結構設計、材料選擇、制造加工、裝配調整、使用保養等方面分析和改進，防止相同的故障重復發生。

關鍵詞：煤礦；機電設備；安全；使用；維修

煤炭行業屬于高危行業，煤礦井下生產作業環境又非常特殊，對礦用機電設備也提出了更高要求，不僅要具備可靠的使用性能，還必須具備完善的安全性能。為了有效降低機電設備運行事故的發生，需要從設備的安全準入，設備的安裝與驗收，在線設備的運行、維護、維修以及技術改造等方面強化管理，真正將煤礦機電設備管理形成了全面的監管監察流程。另一方面，加強煤礦機電設備安全使用的管理，提高機電設備的故障檢測和維修技能，對煤礦機電設備運行具有十分重要的意義。

1 煤礦機電設備安全使用的要點

為了保證煤礦機電設備安全運用，應從以下幾個方面做好工作：一要重點做好煤礦機電設備現場管理工作，針對機電設備的開關管理、設備完好程度的標準要求、皮帶機保護和絞車使用的注意事項、井下安全設施的管理和維護、電纜吊掛標準以及技術資料的規范要求等進行了逐一細化，做到實實在在的嚴、細、實管理和強化落實。深入開展機電設備隱患排查治理活動。二要狠抓煤礦重點設備安全檢測檢驗工作，規范煤礦重點設備的安全檢測檢驗行為，提高安全檢測檢驗工作質量。三要認真做好機電職工技能培訓工作，切實提高機電職工的業務素質，保證礦井安全高效生產。四是要做好機電重大事故預防，不斷完善《機電事故應急預案》，對機電事故采取分級管理和快速處置。同時針對重要機電設備，在24小時重點監測的基礎上，提前做好臨近壽命期設備的統計和摸排工作，對于能夠延長服役時間的設備，統一列入重點監控范圍，確保設備的高效運轉；同時，針對影響主運輸、通風、采掘等系統的重要備品備件，定期安排專人與區隊核實型號及數量，保證設備出現故障時第一時間進行處置和恢復正常運行。

2 煤礦機電設備故障原因分析

2.1 煤礦機電設備故障類型

（1）退化型故障：主要是由機電設備部件出現老化、磨損、變質、剝落等導致的故障。（2）損壞型故障：主要是由斷裂、開裂、點蝕、燒蝕、變形、拉傷、龜裂、壓痕等導致的故障。（3）失調型故障：這類故障多因機電設備出現間隙過大或過小、壓力過高或過低、行程失調、互相干涉等導致的。（4）松脫型故障：是機電設備部件脫落、松動、丟失等導致的。（5）性能衰退或功能失效型故障模式：一般是由于部分性能衰退、功能失效、過熱等導致的故障。（6）堵塞與滲漏型故障：這類故障多因堵塞、漏水、漏氣、滲油等導致。

2.2 故障原因分析及其步驟

2.2.1 在進行故障原因分析時，應不僅僅是查找到故障部位，分析故障的原因，對故障的性質進行判別，更重的是針對故障發生的機理，有針對性地采取相應措施，防止類似故障的重復發生。在分析故障后，確定故障發生的真正原因，通過從機電設備的設計、加工制造、安裝、運行、使用保養等多方面采取科學措施，進一步提高機電設備運行的可靠性。

2.2.2 在對故障設備進行分析時，一般采用從故障現象，分析其產生的故障機理和原因，有的因為受到設備現場的限制，觀察到的故障現象不是一定系統的。不同層次的產品結構，其故障有一定的相互關系。如離心泵不吸水，可能是泵本向軸部件或者軸套表面出現損壞等。也可能是因為離心泵填料過熱造成的。

2.2.3 故障分析的過程，涉及的范圍和學科比較廣，可以說是一門綜合性十分強的技術，涉及到系統分析、結構分析、測試分析等，這方面就涉及到斷裂、疲勞、腐蝕、磨損等，綜合而言，對煤礦機電設備的故障分析步驟如下：

（1）現場調查。這方面包括對故障發生的環境、時間、故障順序等背景數據進行調查，對故障件的設計圖樣、驗收報告、歷史故障記錄、維修記錄、操作記錄等進行收集和歸納，對故障件做初步的檢查、鑒別等。

（2）對故障原因和故障機理進行分析、確認。這方面主要是對故障件進行性能試驗、對出斷裂的部位進行檢查分析等，必要的情況下，要對故障設備進行強度、疲勞、斷裂力學分析及計算等，從而可以確定故障的原因和故障機理，為下一步故障排除提供依據。

（3）結論分析。在對機電設備故障分析過程中，應對其分析過程中所取獲取的相關信息（如調查記錄、測試數據等）的全部資料進行歸納，從設計、材料、制造、使用、環境影響等多個方面進行歸納、分析和判斷，從而得到一個明確、科學的結論報告，為下一步對機電設備運行、維修、經驗交流提供依據。

3 煤礦主要機電設備故障診斷

3.1 主抽風機故障診斷

主抽風機是維持煤礦正常生的主要設備之一，對于保障煤礦工作人員身體健康和生產安全，有至關重要的影響。在主抽風機故障中，最常見的是電機故障。當電機出現溫度升高，電流過大時，一般產生原因主要有：（1）冷卻空氣量供應不足，導致出現短路吸風或者流動空氣溫度升，導致風流過大。（2）聯軸器連接不正，皮圈過緊，或間隙不勻。（3）過負荷或電源單相斷電或者線路電壓過高或過低。

（4）閘間短路及電機不清潔。（5）電動機容量與通風機容量不匹配。當風機出現接地或者跳閘，則多是因為電動機絕緣層損壞導致的。當風機出現冒火或短路，電刷跳動故障時，通常情況下，在集電環和電刷部位會發現有冒火的現象，在集電環間會有跨越電弧的產生。

產生的主要原因有：（1）電刷壓力過低，截面太小，有污。（2）轉子和啟動電阻匹配不好。（3）集電環不圓，環上銅、石墨粉末太多等。通過對其故障分析，并進行相關的檢測工作，可以提高故障診斷的準確性，提高設備維修效率。

3.2 提升機的故障診斷

提升機是煤礦生產系統中的重要機電設備之一，在生產過程中，對于原煤和矸石運輸、設備運輸、人員提升、材料運送等都具有關鍵的作用。提升機主要有三部分組成：控制系統、制動系統、潤滑系統。當提升機出現故障時，其對煤礦生產的影響范轉較廣。對于提升機的故障診斷，主要通過傳感器狀態對其過運行和控制系統進行故障分析，再通過控制系統的頻譜進行分析，從而來判斷故障部位是不是在控制系統。這方面主要先通過故障定位，然后通過傳感器信息融合技術，提取和分析傳感器中的有效信息，來提高提升機故障診斷的效率。

4 結束語

為了保證煤礦生產的安全運行，就必須重視煤礦機電設備的安全使用和故障維修工作，通過規范設備使用操作，強化日常設備維護，科學合理的維修才能保證煤礦機電設備能夠處于良好的運行狀態。相關機電技術人員也要正確認識故障維修的重要性，對故障發生的機理全面把握，在機電設備發生故障后，應從結構設計、材料選擇、制造加工、裝配調整、使用保養等方面分析和改進，防止相同的故障重復發生。

參考文獻

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