煤礦機電設備故障及診斷維修方法

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摘要：隨著科學技術水平的不斷提升，社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，在礦山生產(chǎn)建設領域相應的幾點設施設備及相關的機電系統(tǒng)的應用使用愈加廣泛，尤其在相應的露天煤礦生產(chǎn)建設領域，也已經(jīng)由過去單純的依靠于人工進行相關各類機電設備和系統(tǒng)的操縱開采的方式，逐漸向依靠于機電設備化自動化的機電設施設備和系統(tǒng)方面過渡，在降低人工開采勞作強度的同時，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性。但在目前露天煤礦各類機電設施設備的應用過程中，同時也存在著這些機電設施設備和系統(tǒng)故障頻繁、維修困難的問題，對于日常的機電設備化以及自動化的露天煤礦開采工作的時效造成一定的影響?；诖?，本文則具體對于露天煤礦的機電設備常見的一些故障問題進行簡要分析闡述，并針對性的提出一些具體的關于露天煤礦機電設備的故障診斷技術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)化的運作。

關鍵詞：露天煤礦；機電設備；故障診斷；維修技術

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

1.露天煤礦機電設備的常見故障問題

(1)露天煤礦排水系統(tǒng)故障問題相應的露天煤礦的機電設施設備不論是排水系統(tǒng)的機電設施設備，還是供電系統(tǒng)以及運輸系統(tǒng)的機電設施設備，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，容易導致露天煤礦的一些機電設施設備發(fā)生故障，在此過程中需要相關工作人員能夠有效地明確這些機電設施設備的常見故障和具體的使用情況，進而及時的對于這些機電設施設備的故障問題進行解決，提升機電設施設備的使用效率。(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)定運行的關鍵。在實際的露天煤礦開采過程中，一旦相應的供電系統(tǒng)相關設施設備發(fā)生故障等問題，將會直接導致整個露天煤礦的運行癱瘓，無法正常的進行煤礦的開采工作。露天煤礦在運行過程中，由于挖礦的需要，相關的一些供電系統(tǒng)機電設備要根據(jù)挖掘的深度和廣度繼續(xù)進行供電系統(tǒng)的延伸拓展，也就是在此過程中，所需要進入到礦井中的供電系統(tǒng)機電設施設備和電力系統(tǒng)等逐漸變得極為復雜，相應的供電系統(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)機電設施設備電路斷結、線路超負荷運作燒壞機電設備、機電設施設備發(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)造成嚴重影響，相關的運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)的設施設備由于在井下環(huán)境中長時間的運行導致散熱困難，密閉的環(huán)境下，一些電動機運行所產(chǎn)生的熱量不能夠很好的散出，進而導致其非常容易發(fā)生一些電力故障。同時一些電路設備的超負荷運作還極易增加供電系統(tǒng)的危險性，為井下工作人員的人身安全隱患帶來。(3)露天煤礦運輸系統(tǒng)故障問題對于露天煤礦的運輸系統(tǒng)來說，一些諸如皮帶傳輸機電設施設備等其正常無故障的運行能夠更好地提升露天煤礦的運行效率。但一般在實際的露天煤礦開采過程中，由于露天開采工作量大，并且24h進行運作的問題，導致這些露天煤礦運輸系統(tǒng)的機電設施設備需要進行頻繁且反復性的工作，在此過程中諸如像露天煤礦的皮帶傳輸機等這些機電設施設備非常容易發(fā)生一些磨損等故障問題，導致露天煤礦的運輸系統(tǒng)存在一些問題隱患。

2.露天煤礦機電設備故障診斷技術

(1)無損機電設備故障檢測方法

無損的機電設施設備的故障檢測方法其最大的特征就是對于機電設施設備進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電設施設備造成相應的內外部的損害。在實際對于露天煤礦機電設施設備的無損故障檢測方法的具體應用來看，主要包括相應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，磁粉檢測技術作為露天煤礦機電設施設備故障檢測技術中的無損檢測技術之一，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去對于一些機電設備的表面以及近表面的工作連續(xù)性與否進行相應的檢測，以判斷整體機電設備的工作運行的穩(wěn)定性。而具體從磁粉檢測技術的優(yōu)點來看，其主要就是對于整體機電設備可以進行無損檢測，并且檢測的過程也相對操作簡單和便捷，磁粉檢測技術具有檢測成本低，能夠對于機電設備的內部一些缺陷進行相應的檢測等特點。但其檢測的缺陷就是對于被檢測結構的表面光滑度要求較高，并且對于一些精密型的機電設備來說，磁粉的滲入還容易導致整個機電設備出現(xiàn)運行故障，并且磁粉故障檢測診斷技術對于相應檢測人員的專業(yè)度和經(jīng)驗要求也較高，其磁粉檢測技術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電設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，同樣射線檢測技術作為露天煤礦機電設備檢測技術中的無損檢測技術之一，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）去對于露天煤礦機電設備進行射擊，通過穿過相應的露天煤礦機電設備材料時的強度衰減程度，進而去檢測露天煤礦機電設備內部是否連續(xù)，進而判斷整體露天煤礦機電設備的穩(wěn)固性。利用射線檢測技術對于露天煤礦機電設備進行相應的檢測，其優(yōu)點就是相應對于露天煤礦機電設備的檢測結果準確度高、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。但射線檢測技術的缺陷就是對于人體會存在一定的隱患危害，必須采用嚴密的保護措施，進而防止相應的物理射線對于人體造成一定的危害，此外射線檢測技術的設施設備成本高且檢測程序復雜也是其在當下我國露天煤礦機電設備檢測技術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，超聲波機電設備故障檢測技術，其主要的檢測工作原理就是利用相應的超聲波在露天煤礦機電設備材料中進行傳播時，露天煤礦機電設備內部材料的一些具體聲學特性以及內部組織的變化所對于超聲波的傳播發(fā)生一定影響改變，進而通過超聲波受影響改變的程度判斷露天煤礦機電設備是否運行正?；蛘邇炔肯鄳慕Y構是否發(fā)生變化，并且相對于射線故障檢測技術來說，超聲波故障檢測技術能夠對于露天煤礦機電設備中的一些異型構件等進行檢測，是目前在露天煤礦無損機電設備故障檢測中所常用的一類檢測方法。

(2)振動遠程診斷方法

從目前來看，振動遠程機電設備故障的診斷方法作為一種常用機電設施設備的故障診斷方法被廣泛地應用在對于一些煤礦采礦機電設施設備的故障診斷中，能夠更好地提升露天煤礦各類機電設施設備的生產(chǎn)效率。該振動檢測的機電設施設備的故障診斷方法主要就是利用一些機電設施設備的性能特征標準以及在運行過程中的具體震動幅度參數(shù)進行故障問題的診斷，尤其是一些常用的機電設施設備其在運行過程中同正常無故障的震動幅度參數(shù)存在不同時，則可以進一步在診斷其他方面的性能后，確定其存在相應的故障問題。該種振動遠程診斷方法與其他類型的機電設施設備的故障診斷方法相比能夠最為直接和準確的對故障進行診斷和判定，能夠進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度。

(3)紅外測溫故障檢測方法

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

3.露天煤礦機電設備故障預防策略

(1)加強檢修和保養(yǎng)，定期組織培訓

對于露天煤礦機電設備的故障檢測維修，除了要根據(jù)不同的機電設施設備應用不同的故障檢測維修技術進行故障檢測維修以外，對于相關機電設備故障檢修人員的檢修培訓教育，以及對于露天煤礦一些核心機電設備和相關的重要部件進行定期保養(yǎng)排故同樣重要，許多故障一方面是由于設備本身所出現(xiàn)的問題，比如機電設備質量問題，磨損老化等問題所帶來的相應故障，影響機電設備的正常運作；另一方面就是因為人為的作用，故障排查和檢修人員存在自身檢修經(jīng)驗不足，缺乏相應的檢修專業(yè)認知，檢修管理人員疏于管控，對于檢修故障的不重視等方面導致了露天煤礦機電設備各方面出現(xiàn)相應的故障。針對于這些故障，除了要在技術方面、排查故障方面進行相應的加強，也要大力加強對于機電設備的檢修和保養(yǎng)，定期對有關人員進行技術培訓。露天煤礦機電設備的檢修與保養(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對于機電設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機電設備進行保養(yǎng)檢修，對于排查出的問題，不論大小，都要及時進行解決，不留下機電設備故障后患。只有這樣才可以保證機電設備故障得到有效解決，更好地延長露天煤礦機電設備的使用壽命。同時，加強對于故障檢修人員的技術培訓，定期進行故障檢修訓練與技能考核，并加大對于檢修人員管控力度，通過相應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)更新機電故障識別方法

對于露天煤礦機電設備所存在的機電設備故障，采取相應的機電設備故障檢測方法，可以更好地對于機電設備進行設備故障檢修?，F(xiàn)如今，隨著社會的不斷進步，科學技術的不斷革新發(fā)展，諸多相應的技術手段已經(jīng)可以應用到各行各業(yè)中，對于露天煤礦機電設備的機電設備故障檢修同樣如此，智能的機電設備故障識別方法隨著人工神經(jīng)網(wǎng)絡以及非線性混沌與分形理論的提出，使得其可以更好地應用在對于露天煤礦機電設備故障的檢修識別過程中。如應用在露天煤礦機電設備的傳輸帶滾動軸承機電設備故障診斷的過程中時，可以采取相應的振動診斷機電設備故障檢修方法、溫度診斷機電設備故障檢修方法、聲學診斷機電設備故障檢修方法等。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的故障特征頻率振幅的頻譜峰值判斷所存在的故障，而應用于振動故障等方面的智能故障識別方法后，可以通過計算機來實現(xiàn)模擬人眼的頻譜觀察，并且還能通過計算機來實現(xiàn)無人參與的智能診斷報錯檢修，節(jié)省了人工成本。此外，還可以通過融合單片機或是PLC進行相應機電故障發(fā)生時觸動有關開關進行機電設備故障報警，故障處報警發(fā)聲的控制，以及對于相關的機電設備進行CAD繪圖，了解其各內部構架，找出相關容易產(chǎn)生故障的點，進行定期保養(yǎng)，也是很好的故障檢修識別方式。

(3)提高機電設備故障的維修技術水準

對于露天煤礦機電設備機械故障以及相關的車輛故障的維修，要采取相應的維修技術進行日常的保養(yǎng)維修，且在此過程中，要根據(jù)相應的故障情況采取有效的維修手段進行故障檢修，保障機電設備的穩(wěn)定運作。在對于露天煤礦機電設備維修過程中，要求維修人員對于所要使用的機電設備進行檢修，故障排查以及機械設備保養(yǎng)上采用一定的分析措施。在故障維修過程中應該具體做到以下幾點：一是在露天煤礦機電設備出現(xiàn)故障的時候，要求所進行機電故障檢修的工作人員重點分析機電故障所發(fā)生時的狀態(tài)，明確相應的機電設備故障地所要以及預要使用到的維修技術，從而做到技術不缺位，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電設備故障認知下進行檢修。二是在露天煤礦機電設備發(fā)生相應的故障后，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，有可能還存在著機電設備故障連帶關系，對于相應故障排修后，會影響到其他部件的正常運作，還有的是因為故障發(fā)生的部位多，諸多機電設備故障存在著相關的連接區(qū)，如果對于所維修的內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，要求相關人員針對已發(fā)生的故障進行維修的合理分區(qū)，分片化處理，嚴謹?shù)胤峙渚S修內容，從而降低機械故障的維修難度，避免帶來維修上不必要的麻煩。三是在日常露天煤礦機電設備以及相關設備部件維修后，應該建立起一定的維修模塊數(shù)據(jù)庫，通過維修數(shù)據(jù)庫進行每次維修部位模塊的維修統(tǒng)計，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，進而下一次可以更好更快的維修。

4.結語

綜上所述，露天煤礦機電設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電設備的常見故障問題，可以制定科學的維修方案，使工作人員快速完成機電設備的維修工作，使露天煤礦機電設備能夠繼續(xù)投入使用，實施露天煤礦的各項工作內容，從而促進我國露天煤礦事業(yè)的良好發(fā)展。

作者:劉洋 單位:神華準格爾能源有限責任公司物資供應中心