煤炭采制样设备常见故障与对策

陈建辉

摘 要：本文讲述了煤炭质量检测的主要内容，并详细分析了采制样设备的常见故障，其中针对给料机、破碎机、缩分器、余料装置等设备出现的故障，制定了相应的应对措施，熟练地掌握煤炭器械的检修技术，致力于提高煤炭的质量。

关键词：煤炭;采制样设备;故障分析

引言：煤炭是维持我国经济发展的重要能源，也是人们生活和工农业不可缺少的主要燃料。随着科学技术的发展，煤炭的用途和价值将会越来越大，只有做好煤炭质量检验，才可保证煤炭的质量，从而实现经济快速、稳定发展，推动我国向先进化煤炭国家发展。

一、煤炭质量检验的主要内容

（一）水分

在煤炭中，水分有多种存在形式。例如，内在水分、外在水分、结晶水和分解水等。如果煤炭中含水量较多时，会为后期的燃烧增加一定的难度，并为运输带来了不便，进而影响煤炭的后期使用，在使用过程中，因为其穩定性和热传导性降低，在使用过程中会产生有害物质，影响健康。全水分指的是煤炭中所有水分的总和，可以用Mt或者Mar来表示。Mad表示空气干燥基水分，主要内容是煤炭在空气中干燥之后所含的水分，也被叫做内在水分和分析基水分。

（二）灰分

煤炭完全燃烧后，煤中的可燃部分燃烧释放热量，煤中水分蒸发，剩余部分为金属与非金属的氧化物与盐类形成的残渣，这些就是灰分。煤灰成分复杂，主要由硅、铝、铁、钛、钙、等元素的氧化物与盐类组成。分析结果以氧化物质量百分含量形式报出。根据煤灰组成，可以大致判断出煤的矿物成分。煤灰成分可以为灰渣的综合利用提供基础技术资料。根据煤灰成分还可初步判断煤灰的熔融温度，如果煤炭灰成分较低，就说明煤炭中可燃物总量多，发热量高。反之则证明煤炭灰中的可燃物低，导致发热量降低。

（三）挥发份产率

挥发份产率，指的是煤炭中的部分矿物质和有机物在进行化学分解，之后剩余的产物。不单指的是煤炭中原有的成分，还包括加热分解之后的成分，因此被称为挥发份。在煤炭燃烧的过程中，主要是利用挥发份的产率，决定锅炉的型号。主要是因为，煤炭变质量程度越高，就代表挥发份的产率越低。

二、采制样设备常见故障

（一）机械设备故障

采制样设备主要是由采样头、落煤管、给料机、回送装置等部件构成，如果其中任一部件发生故障，都会使整个采制样系统发生故障，进而产生较大的影响。

1.给料机故障

当前，给料机多采用机电设备，其优势是拆卸简易，维修便捷，使给料机能大大的提高。但目前还是存在着一些问题，首先需要解决的就是经常发生故障的问题[1]。给料机发生故障的主要原因是物料溢出导致的煤样损失，或者因为密封不好导致的煤炭样品水分缺失、不同煤样之间产生污染和皮带打滑产生跑偏的现象。

2.破碎机故障

在制样系统中，破碎机的主要作用是将样品按照破碎要求的粒度用干缩分器进一步缩分。其设计目的是实现可靠性，并达到可以连续的完成任务，在提高效率的同时，要保证煤炭的质量不受影响。当前，环锤式破碎机的主要发生故障部位是锤头、筛网、旋转轴等部分。当锤头和筛网发生磨损时，会使被破碎物料的粒度增大，使样品缩分产生误差;当破碎机的耐磨板和旋转轴出现磨损时，会使设备在运转时产生异响或导致设备运转不正常。如果破碎机内部堵塞，就导致在其运行过程中的振幅过大。

3.缩分器故障

缩分器主要是将设备所采取的初级子样或经过破碎的子样进行缩分，以减少试样量，缩分出具有代表性的样品。在工业企业用煤时多有配煤使用的情况发生，就为煤炭的采样增大了难度，因此，缩分器所采取的煤样，直接影响着化验的准确性。但其也极容易发生故障，故障表现方式为无法复位，在运行时2s内未离开或到达定位，则证明发生故障。

4.余料装置故障

余料回送装置主要是将采样系统中的余料进行竖直方向的运送处理，之后将采样系统中的废弃料返回到输送皮带或余料缓存料斗。在进行装置给料时，要保证均匀给料，避免超负荷运行。一但发生超负荷运行时，就会造成输送带撕裂的情况，导致下部区段堵塞。要经常关注输送带的运行情况，定时检查是否存在磨损、跑偏、斗子损坏等现象，以便第一时间开展维修工作，避免因为其故障，造成恶劣影响。

5.落煤管堵塞

落煤管堵塞是采制样设备的常见故障之一，一旦发生堵煤的情况，就会为清理和疏通工作带来非常大的困难。落煤管堵煤后，会引起落料口和整条皮带积煤，会导致输煤电机过载以及传动滚筒打滑，直至磨断皮带，造成事故的发生，同时更换输煤带也将消耗大量的人力物力。清理落煤管的时候会使检修人员处在粉尘环境中，影响其身体健康。堵煤事故将会引起沿线输煤设备长时间退出检修，导致备用输煤皮带系统出现问题，使燃料无法供给，锅炉无煤可烧，增加机组负荷，造成巨大损失。并且此故障与实际工作环境也息息相关，如果工作环境距离海边较近，会受到腐蚀性空气的影响，由于煤炭的含水量较大，会使管道内壁变得粗糙，并随着煤粉的粘附，大大的缩减了管道的横截面，从而出现挂壁的现象，在大量煤炭脱落时，就会造成落煤管堵塞。

（二）电控系统故障

采制样设备的现场检测传感器、操作台、配电柜等，组成了设备电气控制系统。当前，煤炭机械采制样设备主要采用PLC可编程控制器作为控制系统的核心，并根据各项需求配置多种形式的人机操作界面。电控系统主要发生故障的原因有电源失压、电压过低、电源板损坏和线路老化引起的接触不良等。

三、故障处理应对措施

（一）排除给料机故障

当系统出现给料机故障报警信息时，首先要做的就是切断电源，再进行检查工作，主要是检查给料机皮带是否发生偏移或打滑现象，之后调整皮带。在恢复设备供电后，要将运行方式改为手动，按动启动按钮的同时，观察电机的启动情况如果发生不正常的情况，则需要检查电气回路，直到故障排除。

（二）破碎机故障处理

当破碎机不能够流出物料时，则说明其体内发生了物料堵塞，或者是破碎机休机。首先要做的就是切断电源，之后检查破碎机内部，如果发生堵塞，要立即清理[2]。如果是出料粒度偏大，则需要检查环锤与筛条，一但出现问题，要立即更换。在排除破碎机故障后，要检查其电机是否有过热的现象。

（三）缩分器故障处理

在检查缩分器的时候，要仔细检查其内部是否有物料堵塞或者异物卡阻的情况，一旦发现，要立即清除。并将系统设为手动模式，开动发电机并观察电机是否正常启动，并将缩分器的启停位置和皮带位置进行适当调整。在排除故障之后，才可进行自动运行模式开展采制样工作。

（四）回送装置故障处理

在余料回送装置发生故障时，首先要对装置斗提内进行检查，确定其内部是否有堵塞或者异物，如果存在异物堵塞要立即处理，如果并未发现异物或者堵塞，则考虑是因为频率过快造成的堵塞，则应该增加减速机，以降低斗提机的频率，使煤流平稳提升。

（五）落煤管堵塞应对方式

在选择落煤管的材料时，要考虑其防腐能力，首选不锈钢材质的落煤管，并在易堵煤的部分设置适宜的垫片，要保证落煤管装置的倾斜角度大于60度，并扩大落煤管横截面，以保证煤流下落顺畅。

（六）电控系统故障处理

在处理电控系统故障时，首先要检查配电柜的空气断路器的工作状态，一旦发现过流保护被空开，则证明电控系统发生漏电，要详细检查电缆破损。如果热继电器发出动作，则表示供电回路负荷过大，要详细检查设备内部。

结论：当前，煤炭机械化采制样已经得到了广泛应用，只有详细分析采制样设备的常见故障，才可有效避免采制样环节出现的偏差，从而提高设备的管理水平，进一步地保障了煤质检验结果的准确性。

参考文献：

[1]张蕊红，王健.煤炭质量检测分析技术的发展及趋势[J].煤炭加工与综合利用，2021（03）：81-83+4.

[2]马克富.煤炭检测仪器设备研究现状及发展趋势[J].煤质技术，2021，36（02）：73-80.