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安全。主要論述了煤礦機械設備現狀、故障診斷及維修技術等，以提升煤礦機械設備運行的安全性和穩定性，最終提升煤礦企業的經濟效益和社會效益。

關鍵詞：煤礦；機械設備；故障診斷；維修技術

0引言

煤炭是中國的主要能源之一，煤炭行業的可持續發展與中國國民經濟的發展密切相關。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)具備長時間連續運作能力。煤礦生產工作多是24h不間斷進行的，留給機械設備維修與保養的時間不多；b)煤礦開采人員工作環境較為惡劣。開采期間會產生很多粉塵，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)對煤礦機械設備質量的要求較高。煤礦機械設備運行期間會產生振動、摩擦，甚至還會出現重載等情況，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量，方能實現煤炭的高效開采和輸送等[1]。

1.3煤礦機械設備現狀

a)設備參差不齊。部分煤礦企業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濟社會壯大和發展的需求；還有部分企業雖引進了一些先進的綜合采礦設備，但生產觀念比較落后，致使機械設備無法發揮其真正的作用；僅有小部分企業的煤礦機械設備先進，且現代化程度較高；b)中國近幾年來致力于研究和開發更為先進的煤礦機械設備，使得中國煤礦機械設備的生產能力得以改善；部分設備還實現了在線監測和監控等功能，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

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，不僅有利于提升診斷的正確率，還能夠實現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

2.1.1振動檢測診斷

振動檢測診斷技術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，進而分析得出機械設備的運行狀態。此種技術是煤礦機械設備故障診斷最常用的一種技術，其優勢在于：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

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

2.1.3油液磨屑分析診斷

煤礦企業機械設備檢驗診斷中應用最為廣泛的診斷技術之一便是油液磨屑分析診斷技術，此種技術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，若設備某個部位發生磨損或燒壞等故障，會導致設備的溫度上升，甚至無法發揮其正常功能。而紅外測溫診斷技術就是根據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，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時。

2.2煤礦機械設備維修技術

a)事后維修技術。此種維修技術主要是在故障發生后對機械設備進行維修，目的性較強，且能夠根據實際的故障擬定出合理的維修方案；較為被動，會對煤礦生產造成影響；b)周期性維修技術。此種維修技術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生的概率，確保煤礦的正常運作[3]；c)預知性維修技術。此種維修技術主要是通過監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。

3提升煤礦機械設備維修技術的措施

3.1進一步簡化設備結構

設計與產品的使用效率密切相關，隨著中國科學技術水平的提高，機械設備研發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，簡化設備結構，從而提升設備質量。此外，設計人員還應針對每一個部位進行區域化設計，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，應盡可能選擇優質的材料，進而提升設備的強度和耐磨損度；b)煤礦企業應使用現代潤滑技術，有效降低煤礦機械設備零部件的磨損程度；c)煤礦企業應落實設備管理機制，加大監管力度，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

人員素質高低、操作規范與否等與煤礦機械設備的安全與否密切相關。煤礦生產過程中，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，最終引發事故。因此，煤礦企業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，煤礦企業還應進一步培養相關工作人員的責任感及工作態度，進而避免因操作失誤而引發安全事故[5]。

4結語

中國是煤礦開采和生產大國，且隨著中國社會的不斷發展進步，煤礦的年產量也在不斷增加。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濟的發展。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的可持續發展。

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，2017(10)：40-41.

［2］龍在穩.煤礦機電設備維修技術管理的現狀與對策分析［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