煤矿电气设备常见故障及解决措施

史晓波

摘要：自新中国成立以来，我国的煤矿产业蓬勃发展，煤矿电气设备的研发和更新速度也日渐加快，同时，对煤矿电气设备的维修需求也日益增长。因此，加大煤矿机械设备电气自动化技术的应用可有效提高煤炭生产工作效率，降低生产人员劳动强度，保证井下生产环境及生产安全。

关键词：煤矿机械设备;电气自动化;技术应用

伴随机械化水平的提高， 煤矿开采所要的各种机械设施也得到了全方位的改善， 其中最常见的是煤矿掘进机。但相较于其他故障来说， 掘进机极可能表现出比较潜在的故障状态， 所以也在客观上加大了故障诊断的困难性。技术人员若要找出煤矿掘进机某一位置的隐藏故障， 就要采取比较繁琐的诊断流程。所以， 煤矿掘进机安装了复杂性很高的电气系统维护， 对于不同种类的掘进机故障均要采取针对性的诊断方式， 保证从根源上解决故障隐患和安全风险。

一、电气设备控制系统结构及优点

煤矿电气设备电气控制系统主要由系统指令、判断分析和系统执行三部分组成。设备电气系统功能与控制系统是一致的。电气系统具有占用面积小、搬运设备方便、设备防爆性强、对复杂环境适应性强、外壳坚固不易损坏的优点。按照电气系统的运行方式可以将电路系统分为主电路和控制电路。控制电路通常由主电源、保护装置、控制回路、按钮、指令执行、各类数据监测设备、下游电路指令及有序电路组成。随着我国现代化矿井的不断建成，根据使用方式的不同以及各供电系统间基础和定义不同，电气设备的供电系统具有不同的控制系统，可以通过电气系统的集成控制来改变供电系统的交叉过程。

二、煤矿电气设备故障的种类

1.由不当使用方法引发的故障

据统计，煤矿电气设备的故障有相当大一部分是由于人员操作不当导致的。比如，在发动机电压较低或较高的情况下，强行运转发动机就会对设备带来一定程度的损耗。通常来说，这种使用不当对设备造成的损害较小，但本着安全生产，节约成本提高产量的原则，任何不当的操作都应该避免。

2.电气设备损坏性故障

这种故障类型也是各种电气设备故障里较为严重的一类。由于煤矿环境较为恶劣，矿井下安全生产制度不完善等，电气设备会经常性地使用过度，造成设

备故障，从而影响设备的正常运转。这种事故的发生会对整个采矿进程造成严重影响，甚至导致电气设备停摆，对于这样的故障，煤矿企业只能将故障设备拆卸下来，然后进行维修或者更换。

三、降低电气设备故障率的技术措施

1.安装低压电网防爆装置

为了确保井下发生爆炸事故后能够及时切断电源，供电系统要保证一个相对独立的运行方式，同时为了井下发生电路故障后不会发生爆炸，当供电系统发生故障后，设备的保护装置要以最快的速度切断电源，确保整个供电系统的设备不受到伤害。该装置包括快速断电开关和移动变电站。当井下发生火灾后，操作人员可以及时切断电源，确保工作人员的安全，防止事故进一步扩大。

2.加强设备检修力度

1）电气设备管理部门应加强对设备的检修力度，电气设备在安装前应对设备内部元件进行检查，保证设备零部件完好，并对设备进行充放电实验，确保设备具有隔爆、防爆性能。2）电气设备在安装过程中必须由专业技术人员指导安装，对供电系统合理选择合适参数的电气设备，设备安装后进行供电实验，并进行电流、电压整定;设备在使用过程中应定期对设备电气系统、控制电路等严格进行检查，发现问题及时进行维修、更换。

3.提高维修人员综合素质

由于煤矿电气设备也会更新换代，这就要求相关维修人员的维修水平也要相应提高。当今先进的煤矿开采设备正在越发地向智能化靠拢，相较于传统的设

备，具有更复杂、更智能化、维修技术要求更高的特点。维修人员乃至整个行业想要不被潮流吞没，就要时刻掌握前沿的技术。然而，这种水平的提高需要长期的人力、物力和财力的投入，短时间内收效甚微。相关部门要有长远意识，以我国煤矿行业的长期发展为目标，提高行业内维修人员的整体素质。

4.遵守电气设备维护规则

现在电气设备越来越多，很多设备都是最新研制出来的，当面对以前从未接触过的设备时，很多人会感到无助，特别是新手维护，看到电控箱中复杂的控制线会无奈，事实上，无论电路有多复杂，其规则都要遵循：①先排查然后继续对于有故障的电气设备，没有必要在紧急情况下处理，有必要查询故障前后的过程和故障现象，对于不熟悉的设备，还应熟悉电路原理和结构特点，遵守相应的规则。拆卸前应充分熟悉每个电气元件的功能、位置、连接方式以及与周围其他设备的关系，在没有组装图的情况下，应单侧拆卸，并做出标记;②首先外部，然后内部：检查设备是否有明显的裂缝和缺陷，了解其维护历史、使用寿命等，然后检查机器内部。拆卸前应拆除周围的故障元件，确保拆除后找到内部故障，否则拆卸可能会使设备更加严重;③先机械后电气：只有确保机械部件无故障，再进行电气检查。检查电路故障时，应使用检测仪器找出故障位置，确认故障没有接触不良后，有针对性地检查电路与机器之间的操作关系，以免误判。

5.完善系统智能化

随着矿井智能化水平的不断提高，需建立矿井智能化监测设备的投入。智能化保护设备能够及时地发现供电系统故障并报警，确保供电系统正常运行。智能化监测设备内装有先进的保护装置，能够对线路的过压、漏电、短路、过载等故障及时发现，给检修人员处理故障提供参考数据，缩短了事故的处理时间。

6.提高设备漏电保护

为了减少漏电事故的发生，需在各类开关上安装漏电保护，漏电保护能够确保供电系统发生漏电后及时监测并切断上级电源。加强机电设备的检修力度。检修人员在日常的检修过程中发现故障隐患时及时处理，对电气设备老化的部件及线缆及时进行更换。

7.对电气设备进行技术改造

作为煤炭企业， 要走向更大的市场， 就必须对设备进行技术改造。 煤矿企业适应市场需求是最重要的， 依靠先进技术， 提高煤炭企业的经济效益， 必须尽可能在新材料、 新技术、 新工艺上进行创新， 减少投资， 进行技术改造， 增加改造， 降低企业成本， 提高相应的生产技术， 发挥知识分子和科技人员的指导作用， 从而提高科技成果的转化。 先进的技术和设备是煤矿企业满足市场需求、 提高生产设备和技术水平、 优化产业结构、 提高产业质量、 增加利润的有效手段之一。 只有科学技术的进步才能保证煤矿企业在市场上的竞争力。

总结

煤矿井下设备长期使用，几乎每天都重复着相同的工作，设备发生的故障也有一定的规律性。技术人员应该将每一个排查出来的故障归类，确定其类别、原因及隐患，在长期的井下作业中总结经验，得出这些故障的发生频率和发生环境，以便对未来可能发生的故障做出有效预警。有经验的技术人员如一头嗅觉敏锐的狼，甚至可以预见到故障的发生，在故障发生之后，也能够做出准确的判断。

结论

綜上所述，煤矿机械设备和电气自动化相结合是大势所趋，其实质上是整个产业和互联网产业交融的过程，整个过程实现机械自动化、智能化。各地部门和人员应大力配合，让煤矿电气设备的维修水平更上一个台阶，确保我国煤矿行业更快、更健康地发展。

参考文献

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