煤礦機(jī)電設(shè)備故障及診斷維修方法

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摘要：隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，在礦山生產(chǎn)建設(shè)領(lǐng)域相應(yīng)的幾點(diǎn)設(shè)施設(shè)備及相關(guān)的機(jī)電系統(tǒng)的應(yīng)用使用愈加廣泛，尤其在相應(yīng)的露天煤礦生產(chǎn)建設(shè)領(lǐng)域，也已經(jīng)由過去單純的依靠于人工進(jìn)行相關(guān)各類機(jī)電設(shè)備和系統(tǒng)的操縱開采的方式，逐漸向依靠于機(jī)電設(shè)備化自動化的機(jī)電設(shè)施設(shè)備和系統(tǒng)方面過渡，在降低人工開采勞作強(qiáng)度的同時(shí)，極大地提升了露天煤礦的開采工作效率，降低了煤礦工作的難度和危險(xiǎn)性。但在目前露天煤礦各類機(jī)電設(shè)施設(shè)備的應(yīng)用過程中，同時(shí)也存在著這些機(jī)電設(shè)施設(shè)備和系統(tǒng)故障頻繁、維修困難的問題，對于日常的機(jī)電設(shè)備化以及自動化的露天煤礦開采工作的時(shí)效造成一定的影響?；诖耍疚膭t具體對于露天煤礦的機(jī)電設(shè)備常見的一些故障問題進(jìn)行簡要分析闡述，并針對性的提出一些具體的關(guān)于露天煤礦機(jī)電設(shè)備的故障診斷技術(shù)和故障維修處理的方法，以期更好的推動我國露天煤礦事業(yè)的高效化和可持續(xù)化的運(yùn)作。

關(guān)鍵詞：露天煤礦；機(jī)電設(shè)備；故障診斷；維修技術(shù)

露天煤礦機(jī)電設(shè)備主要包括一些露天煤礦的排水系統(tǒng)的機(jī)電設(shè)施設(shè)備，如抽水泵、水壓器等，煤礦供電系統(tǒng)的相關(guān)機(jī)電設(shè)施設(shè)備，諸如發(fā)電機(jī)、變壓器等，露天煤礦的運(yùn)輸系統(tǒng)機(jī)電設(shè)施設(shè)備，諸多皮帶傳輸機(jī)、人員升降器等。這些在露天煤礦所發(fā)揮功能的主要機(jī)電設(shè)施設(shè)備，其作為目前保障露天煤礦日常開采運(yùn)行的核心部分單元和基礎(chǔ)的運(yùn)行設(shè)施設(shè)備，在實(shí)際的使用過程中由于這些機(jī)電設(shè)施設(shè)備的工作時(shí)間較長，露天開采各種環(huán)境因素所對于機(jī)電設(shè)施設(shè)備的運(yùn)行所帶來的干擾等，極易使得這些機(jī)電設(shè)施設(shè)備出現(xiàn)相關(guān)的故障問題，影響機(jī)電設(shè)施設(shè)備的正常使用。

1.露天煤礦機(jī)電設(shè)備的常見故障問題

(1)露天煤礦排水系統(tǒng)故障問題相應(yīng)的露天煤礦的機(jī)電設(shè)施設(shè)備不論是排水系統(tǒng)的機(jī)電設(shè)施設(shè)備，還是供電系統(tǒng)以及運(yùn)輸系統(tǒng)的機(jī)電設(shè)施設(shè)備，其在使用的過程中，由于露天煤礦開采環(huán)境下所存在的各種因素的影響，容易導(dǎo)致露天煤礦的一些機(jī)電設(shè)施設(shè)備發(fā)生故障，在此過程中需要相關(guān)工作人員能夠有效地明確這些機(jī)電設(shè)施設(shè)備的常見故障和具體的使用情況，進(jìn)而及時(shí)的對于這些機(jī)電設(shè)施設(shè)備的故障問題進(jìn)行解決，提升機(jī)電設(shè)施設(shè)備的使用效率。(2)露天煤礦供電系統(tǒng)故障問題電力供電系統(tǒng)是露天煤礦整體穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。在實(shí)際的露天煤礦開采過程中，一旦相應(yīng)的供電系統(tǒng)相關(guān)設(shè)施設(shè)備發(fā)生故障等問題，將會直接導(dǎo)致整個露天煤礦的運(yùn)行癱瘓，無法正常的進(jìn)行煤礦的開采工作。露天煤礦在運(yùn)行過程中，由于挖礦的需要，相關(guān)的一些供電系統(tǒng)機(jī)電設(shè)備要根據(jù)挖掘的深度和廣度繼續(xù)進(jìn)行供電系統(tǒng)的延伸拓展，也就是在此過程中，所需要進(jìn)入到礦井中的供電系統(tǒng)機(jī)電設(shè)施設(shè)備和電力系統(tǒng)等逐漸變得極為復(fù)雜，相應(yīng)的供電系統(tǒng)的故障問題也隨著增加。諸如在日常露天開采過程中，會存在一些供電系統(tǒng)機(jī)電設(shè)施設(shè)備電路斷結(jié)、線路超負(fù)荷運(yùn)作燒壞機(jī)電設(shè)備、機(jī)電設(shè)施設(shè)備發(fā)生電力短路等故障問題，這些故障問題的發(fā)生，對于整個露天煤礦的供電系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響，相關(guān)的運(yùn)行開采效率也隨之降低。另外一方面來看，露天煤礦供電系統(tǒng)的設(shè)施設(shè)備由于在井下環(huán)境中長時(shí)間的運(yùn)行導(dǎo)致散熱困難，密閉的環(huán)境下，一些電動機(jī)運(yùn)行所產(chǎn)生的熱量不能夠很好的散出，進(jìn)而導(dǎo)致其非常容易發(fā)生一些電力故障。同時(shí)一些電路設(shè)備的超負(fù)荷運(yùn)作還極易增加供電系統(tǒng)的危險(xiǎn)性，為井下工作人員的人身安全隱患帶來。(3)露天煤礦運(yùn)輸系統(tǒng)故障問題對于露天煤礦的運(yùn)輸系統(tǒng)來說，一些諸如皮帶傳輸機(jī)電設(shè)施設(shè)備等其正常無故障的運(yùn)行能夠更好地提升露天煤礦的運(yùn)行效率。但一般在實(shí)際的露天煤礦開采過程中，由于露天開采工作量大，并且24h進(jìn)行運(yùn)作的問題，導(dǎo)致這些露天煤礦運(yùn)輸系統(tǒng)的機(jī)電設(shè)施設(shè)備需要進(jìn)行頻繁且反復(fù)性的工作，在此過程中諸如像露天煤礦的皮帶傳輸機(jī)等這些機(jī)電設(shè)施設(shè)備非常容易發(fā)生一些磨損等故障問題，導(dǎo)致露天煤礦的運(yùn)輸系統(tǒng)存在一些問題隱患。

2.露天煤礦機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)

(1)無損機(jī)電設(shè)備故障檢測方法

無損的機(jī)電設(shè)施設(shè)備的故障檢測方法其最大的特征就是對于機(jī)電設(shè)施設(shè)備進(jìn)行非破壞性的故障檢測，在故障的檢測過程中并不會對于機(jī)電設(shè)施設(shè)備造成相應(yīng)的內(nèi)外部的損害。在實(shí)際對于露天煤礦機(jī)電設(shè)施設(shè)備的無損故障檢測方法的具體應(yīng)用來看，主要包括相應(yīng)的磁粉故障檢測診斷方法、射線故障檢測診斷方法和超聲波故障檢測診斷方法這三類無損故障檢測診斷方法。首先從磁粉故障檢測診斷方法上來看，磁粉檢測技術(shù)作為露天煤礦機(jī)電設(shè)施設(shè)備故障檢測技術(shù)中的無損檢測技術(shù)之一，其主要的檢測原理就是通過利用漏磁和一些合適的檢測介質(zhì)去對于一些機(jī)電設(shè)備的表面以及近表面的工作連續(xù)性與否進(jìn)行相應(yīng)的檢測，以判斷整體機(jī)電設(shè)備的工作運(yùn)行的穩(wěn)定性。而具體從磁粉檢測技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)來看，其主要就是對于整體機(jī)電設(shè)備可以進(jìn)行無損檢測，并且檢測的過程也相對操作簡單和便捷，磁粉檢測技術(shù)具有檢測成本低，能夠?qū)τ跈C(jī)電設(shè)備的內(nèi)部一些缺陷進(jìn)行相應(yīng)的檢測等特點(diǎn)。但其檢測的缺陷就是對于被檢測結(jié)構(gòu)的表面光滑度要求較高，并且對于一些精密型的機(jī)電設(shè)備來說，磁粉的滲入還容易導(dǎo)致整個機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行故障，并且磁粉故障檢測診斷技術(shù)對于相應(yīng)檢測人員的專業(yè)度和經(jīng)驗(yàn)要求也較高，其磁粉檢測技術(shù)在檢測范圍上也較小，在檢測的速度上也較慢，另外磁粉檢測并無原始記錄，可追溯性差，故目前在露天煤礦機(jī)電設(shè)備的無損故障檢測中并不常用。其次是射線故障檢測診斷方法，同樣射線檢測技術(shù)作為露天煤礦機(jī)電設(shè)備檢測技術(shù)中的無損檢測技術(shù)之一，其主要的工作檢測原理就是通過利用一些射線，如（X射線、γ射線、中子射線等）去對于露天煤礦機(jī)電設(shè)備進(jìn)行射擊，通過穿過相應(yīng)的露天煤礦機(jī)電設(shè)備材料時(shí)的強(qiáng)度衰減程度，進(jìn)而去檢測露天煤礦機(jī)電設(shè)備內(nèi)部是否連續(xù)，進(jìn)而判斷整體露天煤礦機(jī)電設(shè)備的穩(wěn)固性。利用射線檢測技術(shù)對于露天煤礦機(jī)電設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的檢測，其優(yōu)點(diǎn)就是相應(yīng)對于露天煤礦機(jī)電設(shè)備的檢測結(jié)果準(zhǔn)確度高、檢測的可靠性高，并且在檢測過程中均有原始記錄保存，可溯源性好。但射線檢測技術(shù)的缺陷就是對于人體會存在一定的隱患危害，必須采用嚴(yán)密的保護(hù)措施，進(jìn)而防止相應(yīng)的物理射線對于人體造成一定的危害，此外射線檢測技術(shù)的設(shè)施設(shè)備成本高且檢測程序復(fù)雜也是其在當(dāng)下我國露天煤礦機(jī)電設(shè)備檢測技術(shù)中較少使用的原因所在。最后是超聲波故障檢測診斷的方法，超聲波機(jī)電設(shè)備故障檢測技術(shù)，其主要的檢測工作原理就是利用相應(yīng)的超聲波在露天煤礦機(jī)電設(shè)備材料中進(jìn)行傳播時(shí)，露天煤礦機(jī)電設(shè)備內(nèi)部材料的一些具體聲學(xué)特性以及內(nèi)部組織的變化所對于超聲波的傳播發(fā)生一定影響改變，進(jìn)而通過超聲波受影響改變的程度判斷露天煤礦機(jī)電設(shè)備是否運(yùn)行正?；蛘邇?nèi)部相應(yīng)的結(jié)構(gòu)是否發(fā)生變化，并且相對于射線故障檢測技術(shù)來說，超聲波故障檢測技術(shù)能夠?qū)τ诼短烀旱V機(jī)電設(shè)備中的一些異型構(gòu)件等進(jìn)行檢測，是目前在露天煤礦無損機(jī)電設(shè)備故障檢測中所常用的一類檢測方法。

(2)振動遠(yuǎn)程診斷方法

從目前來看，振動遠(yuǎn)程機(jī)電設(shè)備故障的診斷方法作為一種常用機(jī)電設(shè)施設(shè)備的故障診斷方法被廣泛地應(yīng)用在對于一些煤礦采礦機(jī)電設(shè)施設(shè)備的故障診斷中，能夠更好地提升露天煤礦各類機(jī)電設(shè)施設(shè)備的生產(chǎn)效率。該振動檢測的機(jī)電設(shè)施設(shè)備的故障診斷方法主要就是利用一些機(jī)電設(shè)施設(shè)備的性能特征標(biāo)準(zhǔn)以及在運(yùn)行過程中的具體震動幅度參數(shù)進(jìn)行故障問題的診斷，尤其是一些常用的機(jī)電設(shè)施設(shè)備其在運(yùn)行過程中同正常無故障的震動幅度參數(shù)存在不同時(shí)，則可以進(jìn)一步在診斷其他方面的性能后，確定其存在相應(yīng)的故障問題。該種振動遠(yuǎn)程診斷方法與其他類型的機(jī)電設(shè)施設(shè)備的故障診斷方法相比能夠最為直接和準(zhǔn)確的對故障進(jìn)行診斷和判定，能夠進(jìn)行多維度和廣泛的故障診斷排查，擁有著較高的故障診斷精準(zhǔn)度。

(3)紅外測溫故障檢測方法

在露天煤礦機(jī)電設(shè)備的故障檢測技術(shù)中，相應(yīng)的紅外測溫故障的檢測方法可謂是應(yīng)用最為廣泛且最為直接的一種機(jī)電設(shè)備的故障診斷方法。在具體的故障檢測過程中，其主要通過紅外感應(yīng)的方式去預(yù)測相應(yīng)的機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行溫度是否正常，進(jìn)而對機(jī)電設(shè)施設(shè)備的受損程度進(jìn)行判斷，并能夠精準(zhǔn)地通過紅外感應(yīng)的方式去明確預(yù)期或者已經(jīng)發(fā)生設(shè)備故障問題的具體位置。一些機(jī)電設(shè)施設(shè)備由于受到露天煤礦工作環(huán)境的相關(guān)限制影響，在長時(shí)間的超負(fù)荷運(yùn)行過程中，非常容易造成機(jī)電設(shè)施設(shè)備內(nèi)部的溫度升高，使相應(yīng)的機(jī)電設(shè)備部件愈發(fā)加劇磨損的同時(shí)，對于其相應(yīng)的機(jī)電設(shè)備性能也造成極大的損害，易引發(fā)一些故障問題。

3.露天煤礦機(jī)電設(shè)備故障預(yù)防策略

(1)加強(qiáng)檢修和保養(yǎng)，定期組織培訓(xùn)

對于露天煤礦機(jī)電設(shè)備的故障檢測維修，除了要根據(jù)不同的機(jī)電設(shè)施設(shè)備應(yīng)用不同的故障檢測維修技術(shù)進(jìn)行故障檢測維修以外，對于相關(guān)機(jī)電設(shè)備故障檢修人員的檢修培訓(xùn)教育，以及對于露天煤礦一些核心機(jī)電設(shè)備和相關(guān)的重要部件進(jìn)行定期保養(yǎng)排故同樣重要，許多故障一方面是由于設(shè)備本身所出現(xiàn)的問題，比如機(jī)電設(shè)備質(zhì)量問題，磨損老化等問題所帶來的相應(yīng)故障，影響機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)作；另一方面就是因?yàn)槿藶榈淖饔?，故障排查和檢修人員存在自身檢修經(jīng)驗(yàn)不足，缺乏相應(yīng)的檢修專業(yè)認(rèn)知，檢修管理人員疏于管控，對于檢修故障的不重視等方面導(dǎo)致了露天煤礦機(jī)電設(shè)備各方面出現(xiàn)相應(yīng)的故障。針對于這些故障，除了要在技術(shù)方面、排查故障方面進(jìn)行相應(yīng)的加強(qiáng)，也要大力加強(qiáng)對于機(jī)電設(shè)備的檢修和保養(yǎng)，定期對有關(guān)人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)。露天煤礦機(jī)電設(shè)備的檢修與保養(yǎng)的到位與否直接影響著露天煤礦的開采效率，露天煤礦管理人員要加強(qiáng)對于機(jī)電設(shè)備的故障檢修和管理意識，以安全為第一要義，定期組織檢修人員對相關(guān)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng)檢修，對于排查出的問題，不論大小，都要及時(shí)進(jìn)行解決，不留下機(jī)電設(shè)備故障后患。只有這樣才可以保證機(jī)電設(shè)備故障得到有效解決，更好地延長露天煤礦機(jī)電設(shè)備的使用壽命。同時(shí)，加強(qiáng)對于故障檢修人員的技術(shù)培訓(xùn)，定期進(jìn)行故障檢修訓(xùn)練與技能考核，并加大對于檢修人員管控力度，通過相應(yīng)的制度來約束檢修人員的行為，提升檢修人員對于故障的排查力度，從而進(jìn)一步保證露天煤礦的開采效率和開采人員的人身安全。

(2)更新機(jī)電故障識別方法

對于露天煤礦機(jī)電設(shè)備所存在的機(jī)電設(shè)備故障，采取相應(yīng)的機(jī)電設(shè)備故障檢測方法，可以更好地對于機(jī)電設(shè)備進(jìn)行設(shè)備故障檢修。現(xiàn)如今，隨著社會的不斷進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的不斷革新發(fā)展，諸多相應(yīng)的技術(shù)手段已經(jīng)可以應(yīng)用到各行各業(yè)中，對于露天煤礦機(jī)電設(shè)備的機(jī)電設(shè)備故障檢修同樣如此，智能的機(jī)電設(shè)備故障識別方法隨著人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及非線性混沌與分形理論的提出，使得其可以更好地應(yīng)用在對于露天煤礦機(jī)電設(shè)備故障的檢修識別過程中。如應(yīng)用在露天煤礦機(jī)電設(shè)備的傳輸帶滾動軸承機(jī)電設(shè)備故障診斷的過程中時(shí)，可以采取相應(yīng)的振動診斷機(jī)電設(shè)備故障檢修方法、溫度診斷機(jī)電設(shè)備故障檢修方法、聲學(xué)診斷機(jī)電設(shè)備故障檢修方法等。諸如在傳統(tǒng)的模式中，都是通過人眼來觀察振動頻譜中有無相應(yīng)的故障特征頻率振幅的頻譜峰值判斷所存在的故障，而應(yīng)用于振動故障等方面的智能故障識別方法后，可以通過計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)模擬人眼的頻譜觀察，并且還能通過計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)無人參與的智能診斷報(bào)錯檢修，節(jié)省了人工成本。此外，還可以通過融合單片機(jī)或是PLC進(jìn)行相應(yīng)機(jī)電故障發(fā)生時(shí)觸動有關(guān)開關(guān)進(jìn)行機(jī)電設(shè)備故障報(bào)警，故障處報(bào)警發(fā)聲的控制，以及對于相關(guān)的機(jī)電設(shè)備進(jìn)行CAD繪圖，了解其各內(nèi)部構(gòu)架，找出相關(guān)容易產(chǎn)生故障的點(diǎn)，進(jìn)行定期保養(yǎng)，也是很好的故障檢修識別方式。

(3)提高機(jī)電設(shè)備故障的維修技術(shù)水準(zhǔn)

對于露天煤礦機(jī)電設(shè)備機(jī)械故障以及相關(guān)的車輛故障的維修，要采取相應(yīng)的維修技術(shù)進(jìn)行日常的保養(yǎng)維修，且在此過程中，要根據(jù)相應(yīng)的故障情況采取有效的維修手段進(jìn)行故障檢修，保障機(jī)電設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)作。在對于露天煤礦機(jī)電設(shè)備維修過程中，要求維修人員對于所要使用的機(jī)電設(shè)備進(jìn)行檢修，故障排查以及機(jī)械設(shè)備保養(yǎng)上采用一定的分析措施。在故障維修過程中應(yīng)該具體做到以下幾點(diǎn)：一是在露天煤礦機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障的時(shí)候，要求所進(jìn)行機(jī)電故障檢修的工作人員重點(diǎn)分析機(jī)電故障所發(fā)生時(shí)的狀態(tài)，明確相應(yīng)的機(jī)電設(shè)備故障地所要以及預(yù)要使用到的維修技術(shù)，從而做到技術(shù)不缺位，保證整個故障維修過程中可以有條不紊的在檢修人員充分的機(jī)電設(shè)備故障認(rèn)知下進(jìn)行檢修。二是在露天煤礦機(jī)電設(shè)備發(fā)生相應(yīng)的故障后，也許不只是存在于一個位置，或者只是一個方面的故障原因，有可能還存在著機(jī)電設(shè)備故障連帶關(guān)系，對于相應(yīng)故障排修后，會影響到其他部件的正常運(yùn)作，還有的是因?yàn)楣收习l(fā)生的部位多，諸多機(jī)電設(shè)備故障存在著相關(guān)的連接區(qū)，如果對于所維修的內(nèi)容沒有做好合理的維修分配，就會使得故障維修的難度大大增加，所以說，在故障發(fā)現(xiàn)后的維修過程中，要求相關(guān)人員針對已發(fā)生的故障進(jìn)行維修的合理分區(qū)，分片化處理，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)胤峙渚S修內(nèi)容，從而降低機(jī)械故障的維修難度，避免帶來維修上不必要的麻煩。三是在日常露天煤礦機(jī)電設(shè)備以及相關(guān)設(shè)備部件維修后，應(yīng)該建立起一定的維修模塊數(shù)據(jù)庫，通過維修數(shù)據(jù)庫進(jìn)行每次維修部位模塊的維修統(tǒng)計(jì)，分析哪塊經(jīng)常性的出現(xiàn)故障以及哪塊故障每次都是采取什么樣的維修方式，進(jìn)而下一次可以更好更快的維修。

4.結(jié)語

綜上所述，露天煤礦機(jī)電設(shè)備是開展露天煤礦工作的重要組成部分，通過分析露天煤礦機(jī)電設(shè)備的常見故障問題，可以制定科學(xué)的維修方案，使工作人員快速完成機(jī)電設(shè)備的維修工作，使露天煤礦機(jī)電設(shè)備能夠繼續(xù)投入使用，實(shí)施露天煤礦的各項(xiàng)工作內(nèi)容，從而促進(jìn)我國露天煤礦事業(yè)的良好發(fā)展。

作者:劉洋 單位:神華準(zhǔn)格爾能源有限責(zé)任公司物資供應(yīng)中心