煤礦機電設備常見故障及維修技術探析

      引言：煤礦井下的開采工作屬于高危行業(yè)，使用的煤礦機電設備在運行工作的時候，要面臨復雜的工作環(huán)境。煤礦機電設備要隨著生產(chǎn)場地進行動態(tài)移動，并且主要以堅硬的煤炭與巖石作為對象，開采的過程還會產(chǎn)生大量的粉塵，容易導致煤礦機電設備在不斷的磨損中會出現(xiàn)老化、銹蝕、損壞等故障。對于煤礦機電設備加強管理，減少出現(xiàn)故障的概率，是保證機電設備安全可靠運行的必要條件。因此，煤礦企業(yè)要做好煤礦機電設備的常見故障分析，并采取及時的處理與維護管理策略。
　　一、煤礦機電設備常見故障分析
　　在煤礦的開采過程中，需要用到很多的煤礦機電設備，包括液壓支架、電牽引采煤機、刮板運輸機、輪式破碎機、空氣壓縮機、掘進機、礦用通風機等煤礦機械設備，另外還要用到一些煤礦電器設備，比如隔爆型移動變電站、真空磁力啟動器與隔爆型真空饋電開關等。這些種類繁多的煤礦機電設備，要是發(fā)生故障會導致井下煤礦開采工作無法正常運行。因此，分析研究這些煤礦機電設備發(fā)生故障的原因與故障形式非常重要。根據(jù)設備構造的不同、工作狀況與運動狀態(tài)的不同，歸納的故障形式主要分為下面幾種：（1）機電設備在運行中的性能參數(shù)突然下降：（2）突發(fā)性的振動異?；蛘咴O備聲響出現(xiàn)異常;（3）運行的時候產(chǎn)生設備過熱，或者形成一定的裂紋與擴展：（4）遇到電流和電壓突變等。根據(jù)上述幾種故障形式，說明煤礦機電設備的故障具有多重原因，并且故障發(fā)生的概率，隨著設備使用的時間而不同，主要分為早發(fā)故障期、偶發(fā)故障期與損耗故障期三個階段。（1）早發(fā)故障期。早發(fā)故障期又可以稱作是磨合期，由于新設備剛剛投入運行中，相關的維修人員尚未對其運行的規(guī)律掌握一定的經(jīng)驗，操作的不夠熟練，容易對于新設備發(fā)生誤操作：加上由于這些新設備在制造過程中、運輸、安裝與調試的期間存在安全隱患，所以導致煤礦機電設備在早期出現(xiàn)很高的故障率。這個期間發(fā)生的故障，主要是因為設備在設計與制造中存在缺陷，或者是因為操作不當導致的故障?？梢酝ㄟ^把控設備采購質量關，加強操作人員與維護人員的培訓與經(jīng)驗交流來改善。（2）偶發(fā)故障期。煤礦機電設備經(jīng)過磨合期的使用，進入偶發(fā)故障期階段。這個階段設備發(fā)生故障的概率基本上處于一個穩(wěn)定的狀態(tài)，可以大概計算出一個定值。即使發(fā)生故障，也是偶然性的，可以說是設備的有效壽命使用期。對于偶發(fā)性的故障，可以通過改進使用管理效率，對監(jiān)視診斷與維護保養(yǎng)給予加強，并將發(fā)生故障的概率降低到最小。（3）損耗故障期。在煤礦機電使用的后期，因為設備經(jīng)過長時間的使用，會發(fā)生設備零部件的磨損與老化、腐蝕等，這時候設備的故障發(fā)生率又開始上升。需要對其進行維修的時候，增加修理消耗的工時，與此同時設備的維修費用也會隨之增加。為了避免故障發(fā)生概率的攀升，關鍵的是要延長設備偶發(fā)故障期間設備的有效壽命，并通過正確的操作，加強維護保養(yǎng)，降低損耗。
　　二、煤礦機電設備故障維修
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　　在一個成熟的機電設備投入使用之前，都需要經(jīng)歷研發(fā)、制造和實驗的環(huán)節(jié)，這一段時間也就是研發(fā)制造期。制造期出現(xiàn)的故障主要是設計不合理造成的，比如設計理念、結構設計、外觀尺寸、配套電氣設備不合理等。因此，在井下機電設備研發(fā)過程中，應緊密結合礦井生產(chǎn)需要，以滿足生產(chǎn)需求為導向，確定合理的設計思路，設計合理的設備結構和尺寸，調整零部件配合公差，選擇適宜的配套電氣設備。
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　　機電設備正式投入使用前，設備應磨合運行，以保障其運行可靠性。這個階段也是設備故障率最高的時期。在設備運行調試之后，設備故障基本上已經(jīng)不存在，此時設備運行狀態(tài)最為穩(wěn)定，設備故障率也控制在有效范圍內。在磨合期內，磨合過程也是對設計理念和設備結構、尺寸等內容的檢驗，設備產(chǎn)品已經(jīng)接近定型。機電設備管理對于設備故障也有一定程度的影響，尤其是對于壽命型故障，通常可以通過預測來檢測，而對于偶發(fā)型故障則不同，因此，需要結合實際情況選擇適宜的維修方法。
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　　礦井使用的機電設備一般都是定型設備，進入礦井的機電設備不存在前兩個階段的設備故障，因此，其故障維修的重點在于現(xiàn)場機械和電氣的維護。井下機電設備維護有兩方面的內容：（1）選擇預測維修。所謂“選擇預測維修”，就是對設備內部結構比較復雜、更換件非常復雜、不需拆卸檢查的精密零部件進行維修。由于復雜更換件維修費用相對比較高，為了降低設備維修費用，最大程度發(fā)揮設備零件功用，部分精密儀器同樣可采用故障維修方法：（2）定期進行維修。這種維修方法并不適用于所有的設備零件，其主要是針對結構簡單、更換簡便、耐用的普通零部件或者纜線。
　?。ㄋ模娀瘷C電設備檢修
　　機電設備維修檢查應貫穿在整個設備使用周期之內，包括日常性檢修和定期性維修，通過檢查與維修能夠有效避免設備故障，確保設備運行的可靠性。就礦井設備檢修而言，一般包括小修、中修和大修。所謂“大修”，主要是對井下大型設備（采煤機、液壓支架等）工作狀態(tài)參數(shù)進行檢查，安排大修間隔?，F(xiàn)階段，井下機電設備普遍采用選擇性漏電保護措施，其能夠在線路出現(xiàn)漏電的情況時切斷電路供電，同時，還能保證沒有發(fā)生故障的電路能夠正常運行。