綜采設(shè)備常見故障分析及維修維護方式

沈治順

（冀中能源股份有限公司東龐礦，河北 邢臺 054201）

我國是一個能源消費大國，對于煤炭的需求量非常大。近年來，國家以及相關(guān)政府部門加大了對煤礦安全生產(chǎn)的監(jiān)管力度，煤礦企業(yè)也越來越重視安全生產(chǎn)工作。煤礦綜采設(shè)備是煤礦開采特別重要的部分，若維修維護不當，那么在煤礦作業(yè)過程中會發(fā)生各種故障，還會引發(fā)安全事故。因此，加強綜采設(shè)備的維修維護十分必要。本文重點探究了采煤機、液壓支架、皮帶輸送機、刮板機幾類常見設(shè)備故障以及維修維護方式，為今后更好地保障煤礦安全生產(chǎn)提供指導。

1 采煤機故障分析及維修維護方式

1.1 電牽引采煤機變頻器設(shè)備常見故障分析及維修維護方式

電牽引采煤機變頻器設(shè)備常見故障如下：（1）變頻器控制線路短路故障。此類故障現(xiàn)象主要是由接線腔進水造成的。接線腔的開口向上，同時接線腔的密封性比較差，采煤機運行環(huán)境受潮，密封不好會造成進水問題。（2）散熱不好可導致變頻器部件被燒壞。在煤礦生產(chǎn)過程中，若變頻器長期冷卻水量不足或維護時防塵工作不到位，導致煤塵進入電控箱，這些煤塵會影響到散熱部件的散熱效果。若變頻器表面布滿了煤塵，長期不清理就會出現(xiàn)這種故障。所以在煤礦生產(chǎn)中，變頻器本身的溫度保護功能應(yīng)打開。（3）逆變器不能正常工作。此類故障主要是采煤機內(nèi)部牽引控制電路的損壞以及變頻器內(nèi)部檢測回路故障造成的。（4）過載故障。電機過載以及變頻過載通常是因為電網(wǎng)電壓過低、牽引加速時間過短、負載太重、液壓抱閘打開不徹底等因素引起的。

維修維護方式：當采煤機發(fā)生故障時，應(yīng)及時關(guān)閉機器。結(jié)合實際情況分析故障，要找出故障產(chǎn)生的主要原因，并且結(jié)合故障情況采取針對性的維修維護措施，只有在故障解決后才能恢復(fù)操作。在維修維護過程中，工作人員應(yīng)按照規(guī)定及時斷開采煤機上級電源，認真檢查故障。并且禁止在60 秒內(nèi)連續(xù)反復(fù)停送變頻器電源，避免變頻器短時間內(nèi)反復(fù)大電流充放電造成損壞。在維修維護時需要對外圍的線路認真檢查，同時也要對變頻器內(nèi)部進行檢查，由內(nèi)到外對變頻器故障進行全面排除。在維護過程中，還應(yīng)時常緊固采煤機接線端子，并且查看緊固狀況。在煤礦生產(chǎn)中，如果控制箱發(fā)生問題需要及時檢查處理。[1]

1.2 采煤機機械方面的故障分析及維修維護方式

1.2.1 切割部件的軸承以及齒輪受損

通過對此類故障進行分析得出原因如下：（1）潤滑油不夠，齒輪對或軸承對之間摩擦大，齒輪軸承磨損比較嚴重。（2）作業(yè)不當，采煤機和支架側(cè)護板沖突導致齒輪抑或軸承受到了很重的壓力。（3）設(shè)備應(yīng)用時間很久，有些機械部件磨損非常大，已無法發(fā)揮有效作用。

維修維護方式：（1）要定期對潤滑油進行補充。（2）嚴格匹配設(shè)備尺寸，并且要求采煤機作業(yè)人員規(guī)范作業(yè)，要了解清楚煤層頂板的狀態(tài)，防止大負荷對采煤機帶來不良影響。（3）及時對采煤機進行維修處理，對受損較重的軸承進行及時更換，確保部件的正常應(yīng)用。

1.2.2 切割部件的減速器發(fā)熱

通過對本故障進行分析得出主要原因如下：（1）潤滑油類型不兼容。（2）使用的油量不合適。（3）潤滑油變質(zhì)，潤滑效果較差。（4）切割負荷大。（5）軸承以及齒輪受損嚴重，導致發(fā)熱。（6）冷卻器受損。

維修維護方式：（1）油的類型應(yīng)與機器兼容。（2）在作業(yè)中要采用的油要適量。（3）時常對油質(zhì)進行抽檢，若質(zhì)量不過關(guān)，應(yīng)及時換別的油品；對采煤機牽引速度以及切割深度進行科學調(diào)整。（4）對齒輪和軸承進行維修維護或者換新；對冷卻器進行修理或者更換[2]。

2 液壓支架常見故障分析及維修維護方式

2.1 支架失穩(wěn)

液壓支架在煤礦生產(chǎn)中，支架失穩(wěn)故障發(fā)生概率較高。結(jié)合煤礦實際生產(chǎn)情況來說，造成液壓支架失穩(wěn)的原因較多，具體涉及下述幾點：（1）由于支架底部浮煤導致失穩(wěn)。浮煤導致支架底板凹凸不平，容易使支架的具體傾斜角度大幅增加。（2）支架坍塌受工作面頂板坍塌的影響。工作面冒頂時，尤其是大范圍連續(xù)冒頂事故出現(xiàn)時，由于冒頂后受壓不均，工作面頂板壓力一般會變成兩個分量，其中側(cè)向壓力容易引起支架坍塌問題。（3）由不當?shù)某芳芤苿雍突瑒幽Ｊ揭鸬氖Х€(wěn)。當兩臺支架之間相互搭接二者存在夾角時，如果無法即刻將側(cè)護板撤回，支架將會由多個方向產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，從而導致其重心移動，支架將隨之倒下。

維修維護方式：（1）日常生產(chǎn)中工作人員要注意清理干凈支架底部的浮煤。（2）當需要開采的煤層頂板相對破碎的時候，一般需在開采前先鋪設(shè)網(wǎng)。針對軟煤壁，可采用錨桿加固或注漿方法進行支護。針對容易發(fā)生冒頂?shù)奈恢茫瑧?yīng)在壓力下移動支架進行操作，避免冒頂事故的發(fā)生。（3）結(jié)合具體情況選擇適宜的滑架換擋方式。來壓之前，一般可選擇連續(xù)順序移架的方法進行操作；來壓期間與來壓之后，可以選擇帶壓移架的方法進行操作，盡可能減小或避免壓力沖擊造成的負面影響。

2.2 液壓支架立柱故障

液壓支架立柱經(jīng)常會出現(xiàn)一些故障問題：立柱不能上升或者無法下降，液壓支柱給予的支撐力無法滿足支撐要求；立柱不能上升通常是由于液壓系統(tǒng)變形或堵塞造成的。立柱無法下降通常是由于維護期間的泄漏問題造成；此外，還會出現(xiàn)立柱自降的故障，立柱自降主要是液壓油通過安全閥泄漏而不能鎖定液壓控制單向閥抑或設(shè)定壓力低造成的。再者，支架立柱還會出現(xiàn)乳化液泄漏問題。乳化液泄漏是因為密封件尺寸不不規(guī)范或質(zhì)量差，以及焊接過程中焊縫缺陷或強度不足造成的。

維修維護方式：對于立柱不上升或液壓支架帶來的支撐力不充足方面的故障，需要采取措施如下：首先應(yīng)排查液壓泄漏問題。這個時候，需要認真排查截止閥有無打開。若沒打開截止閥，將造成液壓支柱中的液體溢出或泄漏，從而使得支柱不上升。若想解決問題，只需打開截止閥就能夠得到有效處理；而對于泵壓力不充分，最佳的處理方式就是增加泵壓力。對于液壓支撐柱不下降的故障，要仔細查看高壓乳化液的流動情況。若它被泵站排出，同時可以流入上塔，這個時候工作人員通過操作手柄可以及時關(guān)掉液體填充閥，以便疏通下塔管道。當下部立柱管道被疏浚時，立柱可以被降低。[3]

3 皮帶輸送機常見故障分析及維修維護方式

3.1 驅(qū)動電機故障

故障分析：驅(qū)動電機在綜采皮帶輸送機工作期間的關(guān)鍵動力源。若驅(qū)動電機出現(xiàn)故障，皮帶輸送機將會出異常。皮帶輸送機的驅(qū)動電機故障現(xiàn)象包括驅(qū)動軸斷裂、電機發(fā)熱、電機被燒毀、電機異常振動等。由于帶式輸送機的使用壽命過長，可能會造電機驅(qū)動軸斷裂，導致電機軸承嚴重磨損；皮帶輸送機的負荷太大，達到電機的承載能力的極限，造成電機的驅(qū)動軸出現(xiàn)斷裂問題；電機發(fā)熱異常主要因為電機冷卻風出口堵塞以及冷卻水量不足造成的；造成電機燒毀的原因較多，電機內(nèi)部的繞組線圈因散熱不良而可能造成被燒；皮帶機負載太大，造成電機堵轉(zhuǎn)，還有電源短路這些均會造成電機被燒毀。電機的異常振動主要是由于電機內(nèi)的部分固定螺釘松動、電機與減速機連接部分不同心等情況所致。如果未進行有效處理，那么勢必造成皮帶輸送機無法正常工作。

維修維護方式：驅(qū)動電機故障后，皮帶輸送機通常會自動斷電停止工作。這個時候，工作人員需要仔細檢查驅(qū)動電機：（1）用鼻子靠近驅(qū)動電機聞。如果聞到糊味，需要查看電機內(nèi)部有無燒焦現(xiàn)象。（2）檢查驅(qū)動電機軸承有無軸承斷裂現(xiàn)象。（3）選擇棍子輕輕敲擊電機外殼，觀察有無松動現(xiàn)象。電機若被燒壞，通常非常不易修理，往往需要更換損壞的電機。在更換過程中，需要估算電機傳輸線和帶式輸送機的負載，并逐一排查電機被燒毀的主要因素。對于軸承斷裂，需要查看電機軸承的使用壽命，并更換新軸承。（4）如果電機內(nèi)部的螺釘松動、電機與減速機連接部分不同心，則需要檢查松動位置且擰緊，并及時調(diào)整二者的同心度確保設(shè)備的正常運行。

3.2 皮帶故障

皮帶輸送機在工作期間，有時候會出現(xiàn)斷帶、打滑、自燃和物料撒落等故障。造成皮帶故障的運用較多：（1）當皮帶受力不均勻的時候，其連接端口會出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象；（2）皮帶在工作期間因為和煤抑或巖石的摩擦而出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，促使皮帶抗拉強度大幅下降。裝載煤塊的時候，如果大塊煤或巖石撞擊皮帶，會造成一些皮帶出現(xiàn)損壞的現(xiàn)象。皮帶自燃屬于特別嚴重的問題。當煤暴露在空氣中時，它會氧化并自燃，從而造成皮帶自燃。（3）皮帶上不均勻的局部力會造成皮帶在工作過程中打滑跑偏。

維修維護方式：對于皮帶老化導致的皮帶斷裂情況，需要及時換取新的皮帶。針對連接松動導致的皮帶斷裂問題，需要將斷裂處剪平，同時選擇聚氨酯再次連接。對于巖塊損壞造成的破碎帶，應(yīng)切斷破碎帶，重新進行槽口連接。對于皮帶工作期間皮帶張力不充分的現(xiàn)象，需要張緊皮帶。再者，還需要選擇可靠的方式來防范皮帶自燃的現(xiàn)象。平時工作人員應(yīng)認真監(jiān)測皮帶的局部溫度，并對皮帶采取局部冷卻的策略。針對打滑問題，可在托輥位置噴灑一些煤灰，避免跑偏。

4 刮板輸送機常見故障分析及維修維護方式

4.1 刮板輸送機驅(qū)動設(shè)備無法正常工作

刮板物料輸送機驅(qū)動設(shè)備無法正常工作的原因較多。具體如下：電氣故障方面的原因包括電氣控制電路自動斷開、繼電器上的金屬片磨損變形、機頭和機尾的電動機轉(zhuǎn)向相反、開關(guān)接觸不良等。

維修維護方式：（1）在電動機驅(qū)動設(shè)備工作異常的情況下，工作人員一般需要從具有機械故障危險原因且易于深入檢查、發(fā)現(xiàn)和消除的各種部件開始排查。（2）依據(jù)驅(qū)動電機上的異常聲音，順著刮板的板鏈，認真地查看機器上有無機械異物，同時要仔細地清除全部的機械異物部件，以利于驅(qū)動電機上的刮板以及制動板鏈條以、其他機械部件（如電機軸承、鏈輪等）可以穩(wěn)定運行。（3）通過認真分析機械異物的重要移動區(qū)域，基本上可以判斷出全部機械異物卡在機器中的故障原因，采取相應(yīng)措施進行處理。（4）認真觀察電氣驅(qū)動部件有無故障。一般而言，需要認真觀察電源開關(guān)、繼電器和驅(qū)動電機電路的電氣部件是否斷路、連接錯誤等問題。（5）針對不合理且正在使用的頭齒輪驅(qū)動機電機或尾齒輪驅(qū)動機的電機，也應(yīng)即刻調(diào)整驅(qū)動方向，以保持電機轉(zhuǎn)速的可靠性。（6）認真查看機頭驅(qū)動電機的部件有無失效、斷相或燒毀現(xiàn)象，并及時進行維修或者直接更換驅(qū)動電機損壞部件。

4.2 鏈條故障

對于刮板輸送機而言，鏈條故障發(fā)生概率也很大。故障現(xiàn)象通常為鏈斷裂，雙鏈或者單鏈條斷裂。造成此類故障的原因包括下述幾點：（1）鏈條的材質(zhì)和質(zhì)量不達標導致斷裂。（2）煤量比較大，長期運行中磨損過大，而支撐鏈沒有及時換新，進而導致斷鏈。（3）綜采工作面地質(zhì)條件比較差，因大矸石沖擊磨損或卡在鏈條上進而造成斷鏈問題。（4）采煤機以及刮板輸送機部件掉到運輸系統(tǒng)后，刮板輸送機鏈條因堵塞而導致斷裂現(xiàn)象。（5）刮板輸送機拉回煤導致鏈條卡住，造成鏈條斷裂。（6）刮板出槽抑或啞鈴銷斷裂，在較短時間內(nèi)劇烈撞擊造成鏈條斷裂。（7）鏈條松動，鏈條沒有依據(jù)鏈條預(yù)緊力標準張緊，因此在機頭處導致鏈條斷鏈現(xiàn)象。

維修維護方式：（1）在煤礦生產(chǎn)過程中，要為刮板輸送機選擇質(zhì)量達標、材質(zhì)好的鏈條，盡可能避免斷鏈問題。（2）工作人員應(yīng)及時處理堆放的煤塊以及機頭、尾部、機翼凹陷區(qū)域部件。當阻力影響情況比較顯著的時候，勿關(guān)掉堆煤設(shè)備，也不可以隨意移動儀器。（3）在確保輸送機穩(wěn)定工作之前，需要結(jié)合鏈條的松動情況實時調(diào)整電機。（4）若鏈條嚴重磨損或彎曲的時候，將及時換取新的部件，確保輸送機正常運行。（5）由于各個刮板槽的金屬板會出現(xiàn)松動的現(xiàn)象，有必要定期認真檢查刮板輸送機，及時進行維修維護，以最大程度地降低故障發(fā)生概率。[4]

5 結(jié)語

綜上所述，采煤機、液壓支架、皮帶輸送機、刮板輸送機等綜采設(shè)備是保證煤礦開采不可或缺的部分，這些綜采設(shè)備的安全穩(wěn)定運行至關(guān)重要。在長期運行過程中，這些綜采設(shè)備經(jīng)常會因為各種各樣的原因而出現(xiàn)各類故障問題，不僅會影響煤礦的正常生產(chǎn)，而且嚴重時還會引發(fā)煤礦生產(chǎn)安全事故。為有效減少和預(yù)防這些設(shè)備故障問題，工作人員需要認真分析綜采設(shè)備常見故障現(xiàn)象，并且嚴格依據(jù)相關(guān)規(guī)范采取有效的維修維護方式，確保煤礦生產(chǎn)安全。