煤矿井下矿山机电设备故障检修技术应用

王文 刘树涛

摘要：随着煤矿生产规模的不断加大，煤矿机电设备机械化成本也越来越高，从煤矿机电设备使用情况上来看，其使用频率非常高，由此可以看出机电设备对煤矿生产有着十分重要的作用。然而，煤矿机电设备故障诊断与维修一直是煤矿生产中急需解决的问题，不仅对煤矿生产效率有着很大的影响，还会对煤矿生产人员的生命安全造成很大的威胁，所以，要想实现煤矿生产的良性循环，就要重视机电设备故障的诊断与维修。

关键词：煤矿；机电设备；故障诊断；维修技术

现代化煤矿机电设备的管理，往往需要保证机电设备处于安全稳定的运行，并做好机电设备的保养和基础维修工作。煤矿机电设备管理现状不容乐观，机械故障时有发生，给煤矿机电设备的稳定运行带来了极其不利的影响，因此保证煤矿机电设备顺利运行和使用，从而推动现代化煤矿事业蓬勃发展是十分必要的。

1 矿山机电设备维修中的技术故障

1.1 机电设备潜在安全隐患

矿山机电设备在实际运行中，会产生一定程度的设备耗损问题。随着机电设备的使用，矿山机电设备会出现运行缓慢、安全保护设施不全、电力控制缺失以及缓冲设施缺陷等问题。另外，机电设备还会因井筒的锈蚀问题而造成一系列安全隐患，这是因为矿产企业过于追求经济效益，没有加强对机电设备的维护和检查工作。例如，没有对机电设备的电流表、电压表及真空表的安全气阀进行定期检查；没有将熔断的保险丝及时更换等，这些都会给矿山机电设备的安全运行埋下隐患。

1.2 机电设备运行老化

由于矿山机电设备在使用之初需要進行设备与设备之间的配套运行，因此，需要企业在此过程中投入大量的建设资金，对于很多企业来说，往往很难承受如此庞大的投资额度，对此，可以通过减少投入来降低建设资金使用。在此种情况下，矿山机电设备需要以高工作强度来满足生产需求，长此以往，就会造成设备老化问题。由于我国生产矿山机电设备的起步比较晚，因此，在设备工艺设计、零部件设计、加工方法、监测方法以及原材料性能使用等方面水平有限，所以矿山生产的机电设备性能要明显落后于其他产业设备性能。

2 检修技术应用

2.1 信息采集

故障诊断技术利用点检仪或传感器等多种仪器准确地采集信息，对矿山机电设备的实际运转状态和数据进行分析和处理。信息收集主要包括现场考察和性能检测。现场考察是对机电设备表面部位的观察和分析，是现场分析采用的一般方法。例如：在矿山机电设备的实际工作中通过对发动机和电机发出的声响进行故障预测，观察轴承温度变化来进行机电设备故障的预判。如果发现有异常声响和异常物，油液的外泄等情况可能是设备的机械零件损坏。同时，也可以应用其他的外部检测方法，如超声波探伤仪和着色渗透仪等检测仪器。

2.2 高压异步电动机故障的诊断检测

在矿产生产过程中，一般采用高压异步电动机进行矿产开采施工，如果高压异步电动机发生故障问题，则会直接影响整个机械设备的正常运行，制约矿产生产工作的正常进行，最终会给矿产开采企业造成巨大的经济损失。随着科学技术的快速发展，先进的智能技术以及信号处理技术已经被逐渐应用于异步电动机设备故障诊断检测中，通过将磁通检测与局部放点检测两个诊断模式相结合，然后利用电流高次谐波对高压电气设备进行故障诊断和检测。如今，电流高次谐波检测技术发展比较缓慢，在实际应用中，对于高低压没有较大限制，但是由于在谐波检测方面的专业性知识研究较少，因此，如果采用局部放电检测方法，往往很难对高压电气设备进行准确的故障诊断和检测，就会在一定程度上影响矿山机电设备诊断维修的有效性。

2.3 矿井提升机故障的检测诊断技术

通常情况下，提升机故障发生在矿产资源生产以及运输过程中，一旦提升机发生故障，就会直接影响矿产机械设备的正常运行，导致矿产资源生产和运输难度增加。在提升机的实际运行过程中，由于受到多种因素的影响，矿产生产的安全性很难得到保证，而且还会对矿产生产工作人员的生命财产安全构成威胁。通过调查研究发现，矿井提升机故障大致可以分为两大类，即硬故障和软故障，其中，软故障一般表现在对于机械设备的设置方面。

2.4 通风机故障诊断

因为采矿工作是在井下进行的，而井下存在着瓦斯等有毒气体，所以井下的通风情况的好坏关系着矿工的生命安全。如果通风机出现故障，轻则影响井下矿工的工作状态，重则会产生重大的井下安全事故。因此，保证通风机的正常运行有着重要的意义。通风机的故障检测，主要利用检测机来采集通风机的轴承座的温升、机身、流量、压差等参数信息，并通过检测顯示单元等途径来监测其故障，分析其相应的技术参数是否正常，从而判断其运行正常与否。

2.5 振动诊断法

振动诊断法是机电设备故障诊断中应用比较广的一种方法，主要包括简单诊断仪与精密诊断系统。针对预防性维修而言，振动诊断法十分有效，所以，应用非常普遍。简易诊断仪具有操作简单、便捷的优势，一般为便携式，由测振传感器接收振动信号，之后利用测量放大器放大信号，以此在检波器上显示振动信号的有效值或者峰值，从而了解机械振动状况。针对机电设备的定期与在线检测来说，精密诊断系统应用效果较好。其主要就是利用系统磁带记录器将振动信号记录下来，之后利用计算机或者中央处理机分析信号，并且利用示波器直接将振动信号输入到显示装置与控制器中，通过分析振动信号，对机电设备故障部位及原因予以准确判断，以此制定合理的维修对策。

综上所述，在复杂、恶劣和长时间超负荷运行的状态下，矿山机电设备很容易出现故障。如何及时发现故障并给予解决是众多煤矿企业提升经济效益的瓶颈。因此，必须努力完善故障诊断技术，开发新的故障诊断技术，不断提高对矿山设备故障诊断的准确性、快速性和高效性，从而保证机电设备的正常运行，保证井下工作人员的生命安全，提高企业的综合经济效益。

参考文献：

[1]张永强，马宪民，张艳妮，等.SVM在煤矿机电设备故障诊断中的应用[J].煤炭技术，2014，33（9）：251-253.

[2]曹军.论矿山机电设备维修中故障诊断技术的运用[J].城市建设理论研究：电子版，2015（13）：56.