煤矿机电设备检修模式分析及选择

梁里鹏，陈志平

（西山晋兴能源有限责任公司 斜沟煤矿，山西 兴县035300）

煤矿机电设备检修一般分为故障检修、定期检修和状态检修三种模式〔1－2〕。一般将机电设备发生故障后，为实现机电设备正常运转，恢复其正常功能状态而进行的检修称为故障检修，即机电设备发生故障后才进行检修。机电设备发生故障的时间是不确定的，造成生产突然停止中断，毫无准备接替，不利于提高生产效益，最大限度发挥机械效率，是一种不科学的、短期急救的检修模式。

按照检修规程、计划的要求，在一定的时间段后或规定的大修年限时，无论机电设备是否正常运转工作、有无缺陷均按时检修或大修，将这种检修模式称为定期检修。设备检修周期及部位是预先按照机械设备客观状态预先编制好的，通过定期检修使设备恢复至正常状态，为下一周期稳定连续服务。

在预设的停机时间或规程要求实施检修，预防故障发生，降低事故率，防止劣化的检修称为预防性检修，即在机电故障发生前和机械功能劣化之前进行的检修维护，以预防故障的发生扩展〔3－4〕。

定期检修和预防性检修均是在故障发生之前，按照预先设定的或规定的时间和内容进行检修，定期计划检修是目前矿山较常采用的检修模式，对避免突发故障、突然停产造成的安全及生产损失起着极其重要的作用，是预防和防止事故发生的重要手段〔3〕。任何事物都具有两面性，这两种检修模式同样存在如下的弊端：检修的盲目性较大，对于机电设备的缺陷和故障判别不确定，只有在拆解后才能检查设备零部件的状态；若备用零部件或设备准备不足，设备往往还需带病继续工作；设备检修周期富裕系数较大，相对于设备状态在较短时间内进行检修，必将造成人力、物力和财力的浪费，与此同时降低了系统的整体工作效率及效益；对于良好或无较大缺陷的部件拆解，反而降低了设备的服务周期。

针对定期检修和预防性检修存在的缺点，提出了状态检修和以可靠性为中心的检修。状态检修是指通过先进的监测工具及分析方法，对设备状态进行分析诊断，对设备运行状态进行科学的评估和状态趋势，预测设备检修的时间和部件。状态检修综合测试技术、信息技术和预测分析理论，是近些年才发展应用的新型技术和管理模式。

通过设备可靠性状态开展检修成为以可靠性为中心的检修，需通过一套可靠的程序确定设备有效的、经济的检修间隔周期。

1 煤矿机电设备状态

煤矿机电设备一般处于潮湿、空间狭小、易燃易爆的井巷、硐室内。矿井生产条件决定了煤矿机电设备必须具有防爆性、抗静电、坚固性，同时还存在设备笨重、检修不便、更换困难等实际生产服务特点。煤矿机电设备故障往往具有链式反应，一旦一台设备发生故障有可能引发一个系统或者整个矿井停产。煤矿具有水、火、瓦斯、煤尘、高温、顶板等主要灾害，在机电事故安全管理上，任何一台设备都有可能引发灾害发生。因而机电设备检修模式的选择应以安全第一为标准。

由于上述原因及设备监测、故障诊断方法缺失，矿山机电设备检修在较长时期内选用的是定期检修和预防检修模式。定期、预防检修在维护设备稳定、避免设备故障发挥了积极的作用，至今在许多煤矿机电检修中仍然采用。但是定期、预防检修存在不科学、不经济等缺点，例如矿井提升罐笼，一旦发生故障，影响全矿井正常生产，因此煤矿机电设备检修采用一种什么样的方法能够既保证设备高效、安全、稳定服务，又保证设备的状态完好，兼顾科学、经济和效益，具有非常重要的意义。

2 煤矿机电设备检修模式选择

根据煤矿生产系统构成及配置特点，应具体问题具体分析，有针对性采取措施。

对于煤矿生产各子系统，矿井生产系统具有相对独立性；而各个系统又是相互联系，每一子系统都不能独立运行，需要相互依存，因此煤矿生产系统具有相互联系性。

煤矿机电设备选型都具有高可靠性和一定的冗余性。例如矿井提升机选用的钢丝绳安全系数为9，一些机电设备设计选型时备用的富余系数、安全系数较大；矿井采用双回路供电系统，当一回路发生断电，另一回路能够快速自动切换。

煤矿机电设备实施状态检修的可行性。煤矿机电设备开机率能够衡量一个矿井生产效率的高低，而煤矿是一个高投入、高运营成本的行业，因此在设备安全稳定的前提下，提高机电设备开机率，最大限度的发挥机械效率，增加企业效益。因而煤矿实施状态检修是企业发展的客观需求。煤矿机电设备安全系数和冗余系数较大，实施状态检修后能够降低备用部件及设备的投入，减缓资金积压和延长部件及设备使用寿命。

运用现代信息监测手段及分析方法，实时监测设备运行状态，预测分析设备状态，运用在线或离线故障诊断系统对设备运行状态做出科学合理的评估和趋势分析，分析确定设备检修时间及必要性。

3 煤矿机电设备检修模式确定

3.1 机电检修模式

矿井机电设备种类繁多，数量庞大，具有系统性强、安全生产权重不一样，因此不同机电设备检修模式应适应机电特点，针对各自重点及关键科学地制定检修模式，即不同的机电设备应采用不同的检修模式。

对于矿山机电系统具有冗余性的设备，运用状态检修能够不影响其正常生产服务，发挥设备最发效率。对于矿井主要运输系统（带式输送机、提升罐笼等）运用状态检修不仅能减少检修成本，还能减少设备停机时间，提高开机率，避免不必要的停产，提高矿井生产效率。

对于辅助子系统、设备易损零部件和机械润滑等的维护修理在日常检修工作中实施完成。

3.2 机电设备特征

随着煤矿开采技术的不断发展创新，同时受现代制造工艺、电子信息系统的快速发展，机电设备的变化也是日新月异，主要新特点如下：机电设备大型化，装机容量不断突破，控制方式电器化，技术含量越来越高；信息化程度越来越高，实现装备自动控制，一些系统能够无人作业；设备可靠性不断提升，故障率较小，故障主要发生在传感器和外部子设备等，并且设备能够自我诊断故障点及故障类型，实时显示在控制屏上；设备电器集约化程度高，核心部件及元件厂家一般不提供图纸或技术参数，核心元器件需专业技术人员检修维护，现场一般不具备条件，只有外围子设备和一些配套设备、程序等可以实现现场维修；机电设备制造企业的生产技术人员所拥有的知识、技术、技能、资源是煤矿相关技术人员所不能比拟的。

因此，煤矿机电设备维修必须有专业化流程，选取适合不同设备特性的检修模式。

4 结语

1）煤矿主要机电设备及关键部件检修应采用状态检修，利用状态检测、信息技术综合评判设备、部件的损耗状态，确定最佳的检修维护时间，最大限度发挥机械效率。

2）辅助设备、设备润滑、易损件维护更换等非核心设备和零部件维修技术简单、现场操作方便，应以日常维护修理为主，从而实现主辅分明，有机结合的机电维修模式。

〔1〕李 平，陈健永.当前煤矿机电管理中的问题探析〔J〕.煤矿开采，2006（4）：88－90.

〔2〕侯 瑞.论减少煤矿机电事故发生的可行性〔J〕.科技情报开发与经济，2006（18）：196－198.

〔3〕马新华，陈国强.浅析煤矿机电管理存在的问题及改进对策〔J〕.煤炭工程，2007（7）：60－62.

〔4〕杜进栋，孔晋华.煤矿安全培训教育现状及对策思考〔J〕.中国煤炭，2007（8）：67－69.