綜合機械化采煤設備管理及故障維修案例分析

張 新

（徐礦集團張雙樓礦機電工區，江蘇徐州 221600）

0 引言

目前綜采設備主要由采煤設備、掘進設備、刮板輸送機、機電設備、傳送設備、通風設備、液壓支架設備等組成，是煤礦企業最重要的組成部分。綜采設備能否正常運轉不僅關系著企業效益與發展，更重要的是關系著企業職工的安全。為了使綜采設備安全有效的運轉，必須加強綜采設備的設備管理與維護。

由于綜采設備工作環境惡劣，經常在潮濕、易燃易爆的環境中運行，并且設備運轉周期長，這樣不僅對煤炭設備的質量要有一定的要求，更重要的是，要使綜采設備能夠正常、長期、安全的運轉，必須做好設備的管理工作以及日常維護、維修工作[1]。

1 煤炭綜采設備的種類及概況

煤炭綜采設備主要包括采煤機、掘進機、刮板輸送設備、電氣設備、支護設備、皮帶輸送設備等。

（1）采煤機的工作原理是通過滾筒旋轉，安裝在滾筒上的切刀隨滾筒一起旋轉，當滾筒遇到煤層時，在切刀的作用下，煤炭被切割成煤塊脫落（圖1）。滾筒旋轉切割煤層時，通過搖臂不斷調整，使滾筒不斷的切割煤層，進行連續作業采煤。牽引部是將電能轉變成機械能，主要是電機將通過行走箱的變速器變速，使電機的高速運動的速度降低，在降低速度的同時增大了傳輸扭力，從而通過行走箱的驅動輪，驅使采煤機行走達到連續采煤的要求。電控箱具有防爆功能，是采煤機的大腦及中樞神經，控制采煤機的各種動作及采煤機的行走，沒有它采煤機將無法工作[2]。

圖1 采煤機基本結構

（2）掘進機主要是巷道挖掘，它分3 種：第一是煤層巷道掘進，是在煤層進行巷道挖掘；第二種是煤巖層挖掘，就是挖掘的介質是既有煤又有巖石的地段，這時對掘進機的掘進裝置和操作設備要有一定的要求；第三種是巖層挖掘，這時挖掘的介質全部是不同種類的巖層，通過巖層的挖掘，可在地下根據地質和科學的探測，找到優質煤層、在巖層掘進。由于巖層性質，在掘進時對掘進設備的操作一定按要求操作。

（3）刮板輸送機主要是由機頭、傳動、機尾、溜槽、刮板鏈、緊鏈裝置、防滑裝置等組成，它主要是通過刮板的連續運行帶動煤料運動，從而完成煤炭輸送的目的[3]。

（4）支護設備。在地下煤炭開采作業中，采煤設備及掘進機不斷前進，運輸設備不斷將開采下的煤傳送出去，被開采的地方形成空間，有些地方巖層松散，極易坍塌，所以這些地方一定做好防護支撐，防止煤礦坍塌，造成設備及人員的損傷。

（5）皮帶輸送設備主要是將地下開采出的煤皮帶輸送到指定的位置。

（6）通風設備。在地下煤炭開采作業的過程中，由于地質原因可能產生一些有害氣體和易燃的瓦斯氣體，并且地下礦井空氣稀薄、氧氣含量少、采煤作業時產生大量粉塵等，這些對井下工作人員危害很大，所以，必須通過通風設備將有害氣體及煤炭粉塵排除，將新鮮空氣送入礦道。

2 煤礦機電設備管理和維修存在的問題及相應對策

2.1 煤炭企業機電維修和管理存在的問題

（1）現在煤炭企業的設備維修人員還停留在過去傳統的維修技術內，人員知識層面低。具有專業知識畢業的大學生不愿意到艱苦的崗位上工作、做一線維修工作的職工，一般是沒有經過專業培訓的員工，主要維修技能是通過老師傅傳幫帶，在實際工作中經常發生由于維修不當造成設備的二次損壞的事件。這已經不能適應現代的機械化設備維護與維修需要。

（2）企業領導不重視設備的管理。現在很多企業把經濟效益放在第一位，在設備運轉期間沒有做好設備的管理工作和日常維護工作，只有在設備出現問題時才進行設備的修理工作。這樣不僅增加了設備的修理成本，而且在修理設備的同時生產停頓，影響企業的生產運行。更重要的是，可能出現設備運行期間已存在許多故障隱患，但是因為沒有做好日常維護，設備一旦出現故障時就有可能接近癱瘓。

2.2 針對維修和管理存在的問題采取對策

（1）針對在崗的維修人員加大培訓的力度，培訓不能走形式化，在培訓期間將由第三方進行監督，監督的對象不僅是接受培訓的人員，而且也要監督培訓機構，監督的結果是要和經濟掛鉤。如果被培訓人員在結業考評中，達不大到教學大綱所設立的目標時，將由企業進行相應的罰款。如果培訓機構在結業考試中，學員合格率達不到要求時，企業將不付給培訓機構全部培訓費。另外，企業制定相應的鼓勵制度，如提高一線艱苦崗位的待遇、企業領導崗位要從一線中選拔等，讓專業的技術人才能主動地去一線設備維修崗位，充實煤礦企業先進設備的維修技術[4]。

（2）針對企業不重視設備管理的情況，制定如下管理制度：①設備資料要齊全，并將資料存儲到技術檔案室，以備維修及技術人員查詢；②設備管理人員要定員、定人，實行職能負責制，管理好的獎，管理壞的罰；③對設備操作人員必須經過培訓，使他們達到本設備的操作級別，操作人員必須懂得設備的原理、功能，必須具備出現意外時有一定的處置能力，經考試合格才能上崗；④設備操作人員有權拒絕違反安全的指揮；⑤對維修人員必須定期技術培訓，維修人員必須懂原理、懂結構、能保養、會維修，經考試合格才能上崗；⑥設備操作人員既是操作員又是維護員，操作人員每天必須填寫設備運行記錄，記錄設備的運行情況、運行時間，填寫設備維護記錄，記錄設備的潤滑油高度、潤滑點檢查情況等。

3 綜采設備故障案例分析

3.1 MG300/700-WD 采煤機操作無反應故障

某煤礦MG300/700-WD 采煤機在工作時突然出現無反應的故障。該采煤機主要是由滾筒、搖臂、牽引裝置、行走變速裝置、電氣控制裝置等組成，其動作主要是由電氣控制，所以電氣故障占比例非常大，維修人員首先要進行電氣檢查，在確定電氣沒有問題時，在進行液壓部分、機械部分的檢查。

采煤機電氣主要由PLC 通過各個傳感器傳輸的信號及控制指令按鈕控制。采煤機電氣控制有3 套保護裝置：①短路保護裝置，當線路出現短路時FU（熔斷器）熔斷，斷開主供電線路從而保護設備；②漏電保護裝置，當設備由于絕緣破壞、電纜破損、電氣設備損壞發生漏電，漏電保護裝置會以最快的速度將電源斷開，從而防止因為設備的漏電造成操作人員的觸電傷亡事故；③斷相過載保護裝置，當設備運行時電流發生異常斷相或過載，保護裝置觸發、斷開電源，保護設備及人員的安全。

維修人員首先通過觀察PLC 面板指示燈，發現電源指示燈不亮，說明PLC 沒有電源。用萬用表檢查，采用先簡后繁的原則從電源輸入端檢查，發現斷相過載保護裝置的進輸入端有電，輸出端沒電，這說明由于設備電流異常，而出現斷相過載保護裝置斷開了電源，所以設備操作時沒有任何反應。MG300/700-WD采煤機的動力源，是380 V 三相電動機，電機的好與壞直接關系著采煤工作能否進行。斷相過載保護裝置的主要作用是保護三相電機在發生電流不均衡時保護電機，防止電機發熱甚至燒毀電機。

3.2 ZFl3000/25/38 液壓支架動作無力

某煤礦ZFl3000/25/38 在作頂護支撐作業時，千斤伸縮緩慢無力的故障，ZFl3000/25/38 液壓支架主要有各種橫梁作為支撐，通過液壓閥體控制液壓缸伸縮，通過液壓缸帶動各個支撐梁移動，達到支撐巷道的目的。液壓支架的工作主要通過液壓控制閥體，將液壓傳送到相應的液壓缸，通過液壓缸的動作，達到操作目的，現在操作無力緩慢說明設備液壓系統不正常，液壓管線漏油、液壓泵損壞、液壓控制閥體損壞、千斤內漏等。

維修人員首先檢查各液壓管線接頭、單向閥、安全閥、操縱閥、油泵，均工作正常，各液壓元件沒有漏油正常。因為設備在工作時液壓系統的壓力很高，用普通方法檢查時高壓油會對維修人員造成傷害，所以在液壓系統檢查時，要用專業的液壓表進行系統液壓測試。首先采用“先簡后繁”的原則，“從外到里”用壓力表對千斤進回油管測壓，如果發現壓差很小，則說明千斤內漏。

3.3 TD-75 皮帶傳送設備跑偏故障

某煤礦TD-75 皮帶傳送機在輸送過程中發生掉煤跑偏的故障。該設備主要是電機將電能轉變成機械能，運動是旋轉運動，通過耦合器將動能通過聯軸器帶動滾筒旋轉，滾筒旋轉帶動皮帶移動，這一過程是將旋轉運動變成了直線運動，煤、巖石會通過皮帶傳送到指定位置，從而達到傳輸目的。

維修人員根據皮帶傳送設備的原理圖分析，皮帶設備跑偏造成煤掉落的原因有以下情況，料斗發生偏移，在卸料時煤塊掉落在皮帶一側，造成設備運轉中煤塊掉落。卸料點位置偏移，在向皮帶卸料的過程中，發生卸料位置不正確，造成設備運轉時落料的情況發生。由于滾筒沾有煤屑，當它帶動皮帶運動時，皮帶運轉不平穩，抖動造成煤料掉落。在更換皮帶時皮帶接口不正，或者設備運轉時皮帶運轉方向偏移，都可以造成煤料掉落。

4 結束語

煤礦能否安全、持續的生產，離不開綜采設備的設備管理與維修保養，能否做到設備的正常運轉，必須提高煤礦設備維修人員的技術水平，加大員工技術培訓的力度，制定良好的機制，使年輕的專業大學生充實到煤礦維修隊伍中，給設備維修提供新鮮血液。另外，煤礦基層領導要從思想上認識到，設備管理與維修保養是企業效益的最大保證，因而需要提高整體員工對設備管理及維修保養的重視程度。