煤礦機械設備的故障診斷探討

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摘要：確保煤礦生產(chǎn)的安全是當前中國采煤工作中的重中之重，而煤礦機械設備一旦發(fā)生故障，不僅會影響采煤工作的開展，還會威脅相關工作人員的人身及財產(chǎn)安全。主要論述了煤礦機械設備現(xiàn)狀、故障診斷及維修技術(shù)等，以提升煤礦機械設備運行的安全性和穩(wěn)定性，最終提升煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。

關鍵詞：煤礦；機械設備；故障診斷；維修技術(shù)

0引言

煤炭是中國的主要能源之一，煤炭行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展與中國國民經(jīng)濟的發(fā)展密切相關。中國露天煤礦少，開采時需多借助煤礦機械設備，而由于煤礦機械設備長時間在井下運作，發(fā)生故障的概率較高，嚴重影響到煤礦開采的進程。因此，加強對煤礦機械設備故障的診斷及維護尤為關鍵。

1煤礦機械設備的概述

1.1煤礦機械設備構(gòu)成

煤礦機械設備主要分為兩類，一類是露天煤礦機械設備，包括機械式挖掘機、連續(xù)挖掘機、大型皮帶運輸機、大型煤炭破碎機等；另一類是井下煤礦機械設備。

1.2煤礦機械設備工作特征

中國露天煤礦較少，多為井下煤礦，因此，煤礦機械設備在運作期間具有以下三方面的特征：a)具備長時間連續(xù)運作能力。煤礦生產(chǎn)工作多是24h不間斷進行的，留給機械設備維修與保養(yǎng)的時間不多；b)煤礦開采人員工作環(huán)境較為惡劣。開采期間會產(chǎn)生很多粉塵，這些粉塵不僅會影響到機械設備的正常運作，還會威脅開采人員的生命安全；c)對煤礦機械設備質(zhì)量的要求較高。煤礦機械設備運行期間會產(chǎn)生振動、摩擦，甚至還會出現(xiàn)重載等情況，而地下開采空間有限，這就要求煤礦機械設備具有較高的質(zhì)量，方能實現(xiàn)煤炭的高效開采和輸送等[1]。

1.3煤礦機械設備現(xiàn)狀

a)設備參差不齊。部分煤礦企業(yè)使用的仍是建礦時的機械設備，而這些設備的工作效率已無法滿足中國經(jīng)濟社會壯大和發(fā)展的需求；還有部分企業(yè)雖引進了一些先進的綜合采礦設備，但生產(chǎn)觀念比較落后，致使機械設備無法發(fā)揮其真正的作用；僅有小部分企業(yè)的煤礦機械設備先進，且現(xiàn)代化程度較高；b)中國近幾年來致力于研究和開發(fā)更為先進的煤礦機械設備，使得中國煤礦機械設備的生產(chǎn)能力得以改善；部分設備還實現(xiàn)了在線監(jiān)測和監(jiān)控等功能，大大提升了機械設備的功能性和安全性。

2煤礦機械設備故障診斷及維修的多種技術(shù)

受工作特征的影響，煤礦機械設備的故障種類、原因較多，而選擇科學有效的故障診斷技術(shù)，不僅有利于提升診斷的正確率，還能夠?qū)崿F(xiàn)機械設備的實時管理，進而減少維修成本，確保煤礦機械設備的高效運行。

2.1煤礦機械設備的故障診斷技術(shù)

2.1.1振動檢測診斷

振動檢測診斷技術(shù)主要是將機械設備運行過程中的振動特征及變化作為診斷依據(jù)，進而分析得出機械設備的運行狀態(tài)。此種技術(shù)是煤礦機械設備故障診斷最常用的一種技術(shù)，其優(yōu)勢在于：a)具有多維性和廣泛性等特征；b)不會對設備本身造成影響，且無需關停設備；c)實用性較強，且操作比較簡單，深受煤礦企業(yè)的青睞；d)診斷的正確率較高，能更為直觀地判斷出設備故障問題。

2.1.2無損檢測診斷

無損檢測診斷技術(shù)也稱“非破壞性檢測診斷技術(shù)”，能夠在不損壞待測設備的前提下對設備內(nèi)外部故障進行檢測和診斷。在應用該技術(shù)時，應首先分析機械設備材質(zhì)、可能出現(xiàn)的故障等，以便選擇最佳的檢測診斷方式。

2.1.3油液磨屑分析診斷

煤礦企業(yè)機械設備檢驗診斷中應用最為廣泛的診斷技術(shù)之一便是油液磨屑分析診斷技術(shù)，此種技術(shù)主要是通過提取機械設備中的油液作為樣本，并采用鐵譜、光譜等分析油樣，檢查、診斷機械設備運行的情況、磨損的部分及程度等[2]。

2.1.4紅外測溫診斷

機械設備的溫度也是診斷、檢驗其故障的一個判斷標準，若設備某個部位發(fā)生磨損或燒壞等故障，會導致設備的溫度上升，甚至無法發(fā)揮其正常功能。而紅外測溫診斷技術(shù)就是根據(jù)測量機械設備不同部位的溫度來判斷機械設備的運行狀態(tài)，以便及時對故障部分進行維修，進而保障設備的正常運作。其中，對于電流制熱型設備而言，采用紅外測溫診斷技術(shù)時。

2.2煤礦機械設備維修技術(shù)

a)事后維修技術(shù)。此種維修技術(shù)主要是在故障發(fā)生后對機械設備進行維修，目的性較強，且能夠根據(jù)實際的故障擬定出合理的維修方案；較為被動，會對煤礦生產(chǎn)造成影響；b)周期性維修技術(shù)。此種維修技術(shù)需維修人員分析煤礦機械設備的運行特征，確定維修的周期及程度；具有一定的預防性，在極大程度上降低了故障發(fā)生的概率，確保煤礦的正常運作[3]；c)預知性維修技術(shù)。此種維修技術(shù)主要是通過監(jiān)測煤礦機械設備來判斷其有無故障，一旦確定故障部位，及時維修，以免造成更大故障而影響煤礦的生產(chǎn)。

3提升煤礦機械設備維修技術(shù)的措施

3.1進一步簡化設備結(jié)構(gòu)

設計與產(chǎn)品的使用效率密切相關，隨著中國科學技術(shù)水平的提高，機械設備研發(fā)部門應加大對煤礦機械設備的研究力度，進一步更新設計方案，簡化設備結(jié)構(gòu)，從而提升設備質(zhì)量。此外，設計人員還應針對每一個部位進行區(qū)域化設計，從而提高故障診斷和維修效率，并降低維修成本。

3.2提高設備可靠性

a)材料是確保煤礦機械設備可靠性和安全性的關鍵因素，因此，在制造設備時，應盡可能選擇優(yōu)質(zhì)的材料，進而提升設備的強度和耐磨損度；b)煤礦企業(yè)應使用現(xiàn)代潤滑技術(shù)，有效降低煤礦機械設備零部件的磨損程度；c)煤礦企業(yè)應落實設備管理機制，加大監(jiān)管力度，從而減少設備運行中的安全隱患[4]。

3.3加強對相關人員的培訓

人員素質(zhì)高低、操作規(guī)范與否等與煤礦機械設備的安全與否密切相關。煤礦生產(chǎn)過程中，機械設備運行任務重，相關工作人員需頻繁操作，而這些操作具有重復性、機械性等特征，極易導致工作人員精神疲勞、注意力不集中，最終引發(fā)事故。因此，煤礦企業(yè)應定期對維修及操作人員進行崗位培訓及考核，確保相關人員持證上崗。此外，在培訓期間，煤礦企業(yè)還應進一步培養(yǎng)相關工作人員的責任感及工作態(tài)度，進而避免因操作失誤而引發(fā)安全事故[5]。

4結(jié)語

中國是煤礦開采和生產(chǎn)大國，且隨著中國社會的不斷發(fā)展進步，煤礦的年產(chǎn)量也在不斷增加。做好煤礦機械設備的故障診斷及維護，不僅能夠保障相關工作人員的生命安全，還能夠促進中國社會經(jīng)濟的發(fā)展。此外，加強對煤礦機械設備的診斷和維護，還有利于確保機械設備的正常運作，降低維修費用，進一步促進煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

［1］武暾.煤礦機械的故障診斷與維修［J］.機械管理開發(fā)，2017(10)：40-41.

［2］龍在穩(wěn).煤礦機電設備維修技術(shù)管理的現(xiàn)狀與對策分析［J］.收藏與投資，2018(2)：176.

作者：牛金星 單位：山西辰誠建設工程有限公司