盧劍波
(大同市焦煤礦有限責任公司,山西懷仁 038001)
某公司的8505工作面具體位置是在井田305采區,該工作面的設計規格為傾向長度153 m,走向長度1 060 m。工作面的回采煤層為4#層且平均厚度為5.63 m。同時,該工作面實行放頂煤回采工藝。到目前為止,該工作面已實現回采至730 m的地方。
在工作面的回采過程中,將兩部刮板輸送機(SGZ-800/750型)安裝在工作面內,同時采用雙電機驅動的方式,其電機的功率為375 kW。基于礦機電科的統計數據和資料可知,前期的8505工作面回采過程中,由于兩部刮板輸送機出現3次電機燒毀的故障,使得工作面的回采進程耽擱5天,并引起了嚴重的經濟損失(損失約45萬元),在很大程度上影響并降低了該工作面回采的效率。基于以上事故,該煤礦積極研究對策,解決技術難題,充分分析在工作面回采過程中出現刮板輸送機電機燒毀故障的原因,同時對如何有效預防以及預防措施進行了深入研究。
經過深入分析井下發生的多次刮板機故障可知,引起刮板機故障的原因主要是由于環境的惡劣和異常。具體而言,不同原因會導致發生不同的刮板機故障,進而引起刮板機損壞[1]。
由于井下施工環境惡劣,設備通常會處于一個粉塵含量大、潮濕的環境狀態當中。因此,設備受到環境的影響會比較嚴重。
(1)通常而言,刮板機電機的作業時間長,并且均是高強度,因此會引起周圍的溫度升高,然而在此情況下,電機沒有較好的通風效果,使得周圍的溫度長期處于較高的狀態,非常容易引起電機發生燒損。對此情況,假設通過加大巷道風量來降低周圍的溫度,又極易降低電機的潤滑效果,也會引起電機軸承長期處于高溫狀態,進而發生軸承的燒損。
(2)周圍環境濕度較高。由于無法及時排除井下巷道內的水分,很容易造成潮濕的環境。在此情況下,空氣中的水分非常容易滲進電機,進而降低電機的絕緣性。更有甚者,當電機的絕緣性下降到一定程度會引起短路,極易導致電機發生燒損。與此同時,當電機的絕緣性下降時會對作業人員造成一定程度的傷害,而且井下電壓處于較高的狀態,很容易威脅到作業人員的安全[2]。
機械故障分析如下。
(1)在電動機的構造里會采用潤滑油或者潤滑脂潤滑系統,假設電機的油量不夠或者清潔程度不夠,則軸承極易在潤滑不夠的原因下產生過度摩擦,使得溫度在短時間內大幅度提高,進而引發電機燒損。除此之外,由于電動機軸瓦研磨的效果不好,引起軸承內部的受力不均,使得溫度上升,電機的溫度也會發生異常。
(2)如果電動機的液力聯軸器發生損壞,則會出現一系列的情報,比如跑液、液體漏出以及缺少液體的情況。在該情況下會影響聯軸器內部元件的正常運轉,比如其中的透平輪無法正常運作,進而導致電機中的變速箱沒有辦法正常工作。此時,電動機因為一直在空轉,很容易導致燒損的發生[3]。
(3)導致降低電機運行效果的原因還有可能是由于未按正常的工序進行安裝。尤其是在電動機出現短路的情況時,內部定子繞組將很容易產生燒損,進而降低電動機的絕緣性,導致電動機發生嚴重燒損報廢甚至威脅人員生命安全。
如果在電動機空載狀態時突然進行中斷,則會引發大電流,在很大程度上使得系統絕緣性降低,并且導致動力下降,影響井下生產。如果定子繞組線圈是處于短路狀態下時,電機可以在空載情況下正常啟動運作。如果電機在承受一定程度的荷載情形下,就算是電機最大的啟動力也無法滿足正常生產的要求,在該狀態下,則要求加一臺電動機來一起分擔啟動力。與此同時,則會引發另一臺的啟動機發生超負荷的運轉進,而引發燒損[4]。如果電動機內部的高低線連接不正確,雖然電壓是額定狀態,但是也會引發電機產生燒損。譬如,當電機低壓線連接至高壓線時,會降低電機啟動力矩,進而導致另一電機發生超負荷的運轉。因此,在這個時候,無論系統的電壓高還是低,都會影響電機運轉速度。
(1)首先要保證電機的輸入電流和輸入電壓均處在額定的范圍之中,并且要對電機保護中的整定值和參數值進行定期檢查。如此一來,電機的開關保護行為才會更加可靠靈敏,可以更加有效地控制電路,在供電系統發生異常的情況下對供電的電流進行有效及時地切斷。
(2)需要對電機的電壓和溫度進行定期檢查,尤其是在運行過程中的設備,需要時刻關注設備電壓是否是在額定范圍當中。假如電機實際的電壓比額定的電壓大,則需要檢修人員對上級的電源電壓進行降低處理,以保證電壓處于額定的電壓范圍之內。這樣不僅可以減少電機燒損,也可以進一步保證礦井作業能夠連續高效地生產[5]。
(1)為了保證供電系統和保護裝置更加可靠,應嚴格按照合理的工序工藝安裝供電系統,進一步保證各系統信息能夠實現有效及時地傳遞。檢修人員在實際生產過程中應當對電機實行科學有效的管理,做到定期檢修,保證電機的維護質量,同時要嚴格管控電機電壓等級,使其達到一定的標準要求。
(2)要保證定期檢查電機制約性并詳細記錄檢查結果,這樣才能保證事故突然發生時可以快速地熟悉電機一直以來的運行狀況,并在短時間內能夠制定有效且有針對性的處理措施[6]。
(1)需要對電機各部件進行定期維護檢修,降低電機生產時堵轉的概率。
(2)加強電機操作人員的知識培訓和實踐培訓,以保證在事故發生的情況下可以及時地作出反應,比如啟動、停止電機等。
(3)對電力監測的力度予以加強,以保證電機異常時可以及時反饋相應的信息,進而相應的人員能夠及時地收到并進行處理[7]。
(1)可以依據各電動機運行實際制定相應的臺賬。與此同時,定期對電機進行衛生清理,比如灰塵和油污等。并且,還需加強電機的防潮措施,降低潮濕引起短路的概率,保證電機的正常運行。
(2)對每臺電動機做到參照實際情況針對性檢修。由于每臺電動機所具有的問題、性能等水平不一樣,因此要根據每臺電動機的實際情況和運行狀態進行定期檢修。對發生的異常情況或者故障,要有針對性地采取相應的措施[8]。
本文通過對某煤礦8505工作面刮板輸送機電機(SGZ-800/750型)燒毀原因進行分析,探索出相對應的預防措施。結合實際的應用結果可知,經有效措施實施后,電機的燒毀事故暫未發生,充分表明這些措施可以有效確保作業的安全生產。同時,相關數據表明,降低相應的刮板輸送機維修的成本在45萬元左右,不僅提高了安全生產的水平,同時提高了生產的經濟效益。