李樂樂
(山西晉煤集團長平煤業有限責任公司, 山西 晉城 048000)
掘進機是掘進巷道重要機械設備之一,懸臂掘進機由于機械性能高、穩定性好、切割效率高等優點,非常適用于在煤巷、半煤巖巷及硬度較軟的掘進巷使用,在其他工程掘進巷道也同樣適用。該井下掘進機與可伸縮帶式輸送機配合使用,能夠實現長時間連續作業。但是在煤礦巷道掘進過程中,受施工環境、管理維護、操作水平等影響,掘進機在使用中經常出現故障,影響著巷道快速掘進,本文以長平煤礦53083 巷EBZ150 型掘進機在使用中常見故障進行分析,并提出了合理有效的處理措施。
山西晉煤集團長平煤業有限責任公司53083 巷設計長度為1 151 m,53083 巷開口位于五盤區第二回風巷北幫4 號聯絡橫川正對開口,施工方位角29°53′31″,坡度平均為3°。
53083 巷掘進煤層為3 號煤層,平均厚度為5.92 m,施工巷道沿3 號煤層頂板平行掘進,巷道采用EBZ150 掘進機進行掘進,掘進時截割頭由巷道中上部進刀,最大進刀深度0.75 m,然后以0.4~0.7 m的截深在巷道迎頭中部內橫向擺動截割,截割頭二次進刀在工作面迎頭左(右)側深度0.75 m,然后以0.4~0.7 m 的截深在巷道左(右)側斷面內橫向擺動截割,截割頭三次進刀在工作面迎頭右(左)(側)深度0.75 m,然后以0.4~0.7 m 的截深在巷道左(右)側斷面內橫向擺動截割,機組向工作面前進重復以上工序,最后修左右側邊達到設計要求1 排距[1-3]。
由于對掘進機安全維護不到位,操作不當等原因,導致53083 巷掘進機經常出現故障,主要表現為電氣系統故障、液壓系統故障、截割部故障等,據統計在施工巷道前500 m 掘進過程中,掘進機共計發生5 次故障,不僅制約著巷道安全快速掘進,而且增加了掘進機維修成本費用。
1)電控系統故障:由于繼電器線圈回路與接觸器回路斷路,導致電控系統得不到供電;電控系統按鈕損壞、PLC 線路故障導致無法正常輸出信號或保護器故障;供電系統漏電保護裝置損壞、供電線纜安裝沒有達到工序、電控系統周圍工作環境惡劣,電纜絕緣阻值達不到標準;接觸器無法正常閉合。設備正常供電時,當在某一時段出現功率較大時會導致接觸電壓降低,從而導致接觸器無法正常閉合。
2)截割頭部故障:截割頭部出現故障無法正常開啟,通常有以下幾種原因:截割頭部在開采較硬的煤壁時,由于電機載荷較大,會出現截割頭停轉;截割頭部在正常運轉時很容易受到周圍環境及其他電氣元件的干擾,造成截割頭停轉;電動機在使用時損壞。
3)刮板輸送機故障:卡鏈及斷鏈是刮板輸送機最常出現的故障,卡鏈通常有以下幾種原因:刮板機在生產時由于異物掉落入齒輪導致刮板機不能正常運轉;鏈條在使用較長時間后出現變形松動;脫鏈器丟失導致刮板機卡鏈。刮板機通常有以下幾種原因:在生產時鏈條的運載量超過最大重量,導致鏈條發生變形,嚴重時會被直接拉斷;鏈條長時間發生磨損沒有及時更換;鏈條在發生卡鏈后,工作人員沒有及時停機檢查,導致鏈條受到較大的拉力后斷裂;鏈條在安裝時沒有達到工藝要求,每段鏈條的節距沒有標準;改向鏈輪作用使鏈條發生斷鏈。
4)液壓系統故障:液壓系統主要由控制部分、輔助部分、動力部分、執行部分及液壓油組成。液壓系統故障通常有以下幾種原因:液壓系統使用的油質不純或過期變質,造成液壓系統的設備不能發揮正常作用,導致液壓系統癱瘓;設備在長時間使用后沒有停機,導致液壓系統內流量增大,液壓元件不能發揮正常作用;換向閥、溢流閥等閥組發生泄漏后工作人員沒有發現導致液壓系統故障。
5)履帶故障:履帶故障通常表現為不能行走。履帶故障通常有以下幾種原因:履帶張緊力沒有達到要求,導致履帶受力較大發生斷裂;供液系統故障會直接導致壓力較低或張緊壓缸損壞。
1)電控系統發生故障后,檢修人員要根據顯示指示燈進行判斷分析。檢修人員首先可以利用萬用表對接觸器線圈、繼電器線圈進行檢查,根據萬用表顯示判斷故障的具體位置。在日常使用中,要確保電控系統內的各類保護(漏電、過載、過負荷、過壓、短路)投入。
2)當掘進機截割頭部在生產時發生故障,檢修人員首先要對截割頭的截割量進行檢查,分析截割頭是否由于負載過大導致截割頭停轉,此外還需對相應位置的螺栓進行緊固,同時對電機冷卻系統進行檢查,確保電機溫度不會太高。
3)當刮板輸送機在生產時發生故障后,首先要將刮板機從煤塊中拉出來,安排人員對刮板機上的浮煤進行清理,及時對鏈條的松緊度進行檢查,確保鏈條出現15 mm 左右的下沉間隙,同時可以通過更換馬達或調節鏈條松緊度使鏈條松緊度一致。
4)當液壓系統在生產時發生故障后,為了增加液壓系統的供液量,檢修人員首先要拆除系統的冷卻部件,根據實際需求對換向閥、溢流閥壓力值重新設定,對損壞的馬達及時進行更換。液壓系統使用的液壓油必須在使用150 h 后重新更換,每次更換液壓油的同時要對油濾進行更換,確保液壓系統內的油指與流量處于最佳狀態。安排專人定期對油箱及管路進行清洗。
5)當履帶在生產時發生故障后,首先要抬高履帶的位置,并在其下方墊高石塊,防止履帶在原地轉動。檢修人員要對空轉的履帶進行檢查,同時對履帶中的淤泥進行清理,定期對行走馬達及履帶進行日常維護,發現損壞及時進行更換[4-5]。
山西晉煤集團長平煤業有限責任公司通過對53083 巷EBZ150 型掘進機故障類型、原因進行分析,并采取相應的處理措施,通過實際應用效果來看,采取措施后,53083 巷在后期掘進中,故障率明顯降低,不僅減少了掘進機維修成本費用,而且保證了巷道安全高效掘進,取得了顯著應用成效。