引言:煤矿井下的开采工作属于高危行业,使用的煤矿机电设备在运行工作的时候,要面临复杂的工作环境。煤矿机电设备要随着生产场地进行动态移动,并且主要以坚硬的煤炭与岩石作为对象,开采的过程还会产生大量的粉尘,容易导致煤矿机电设备在不断的磨损中会出现老化、锈蚀、损坏等故障。对于煤矿机电设备加强管理,减少出现故障的概率,是保证机电设备安全可靠运行的必要条件。因此,煤矿企业要做好煤矿机电设备的常见故障分析,并采取及时的处理与维护管理策略。
一、煤矿机电设备常见故障分析
在煤矿的开采过程中,需要用到很多的煤矿机电设备,包括液壓支架、电牵引采煤机、刮板运输机、轮式破碎机、空气压缩机、掘进机、矿用通风机等煤矿机械设备,另外还要用到一些煤矿电器设备,比如隔爆型移动变电站、真空磁力启动器与隔爆型真空馈电开关等。这些种类繁多的煤矿机电设备,要是发生故障会导致井下煤矿开采工作无法正常运行。因此,分析研究这些煤矿机电设备发生故障的原因与故障形式非常重要。根据设备构造的不同、工作状况与运动状态的不同,归纳的故障形式主要分为下面几种:(1)机电设备在运行中的性能参数突然下降:(2)突发性的振动异常或者设备声响出现异常;(3)运行的时候产生设备过热,或者形成一定的裂纹与扩展:(4)遇到电流和电压突变等。根据上述几种故障形式,说明煤矿机电设备的故障具有多重原因,并且故障发生的概率,随着设备使用的时间而不同,主要分为早发故障期、偶发故障期与损耗故障期三个阶段。(1)早发故障期。早发故障期又可以称作是磨合期,由于新设备刚刚投入运行中,相关的维修人员尚未对其运行的规律掌握一定的经验,操作的不够熟练,容易对于新设备发生误操作:加上由于这些新设备在制造过程中、运输、安装与调试的期间存在安全隐患,所以导致煤矿机电设备在早期出现很高的故障率。这个期间发生的故障,主要是因为设备在设计与制造中存在缺陷,或者是因为操作不当导致的故障。可以通过把控设备采购质量关,加强操作人员与维护人员的培训与经验交流来改善。(2)偶发故障期。煤矿机电设备经过磨合期的使用,进入偶发故障期阶段。这个阶段设备发生故障的概率基本上处于一个稳定的状态,可以大概计算出一个定值。即使发生故障,也是偶然性的,可以说是设备的有效寿命使用期。对于偶发性的故障,可以通过改进使用管理效率,对监视诊断与维护保养给予加强,并将发生故障的概率降低到最小。(3)损耗故障期。在煤矿机电使用的后期,因为设备经过长时间的使用,会发生设备零部件的磨损与老化、腐蚀等,这时候设备的故障发生率又开始上升。需要对其进行维修的时候,增加修理消耗的工时,与此同时设备的维修费用也会随之增加。为了避免故障发生概率的攀升,关键的是要延长设备偶发故障期间设备的有效寿命,并通过正确的操作,加强维护保养,降低损耗。
二、煤矿机电设备故障维修
(一)制造期故障维修
在一个成熟的机电设备投入使用之前,都需要经历研发、制造和实验的环节,这一段时间也就是研发制造期。制造期出现的故障主要是设计不合理造成的,比如设计理念、结构设计、外观尺寸、配套电气设备不合理等。因此,在井下机电设备研发过程中,应紧密结合矿井生产需要,以满足生产需求为导向,确定合理的设计思路,设计合理的设备结构和尺寸,调整零部件配合公差,选择适宜的配套电气设备。
(二)磨合期故障维修
机电设备正式投入使用前,设备应磨合运行,以保障其运行可靠性。这个阶段也是设备故障率最高的时期。在设备运行调试之后,设备故障基本上已经不存在,此时设备运行状态最为稳定,设备故障率也控制在有效范围内。在磨合期内,磨合过程也是对设计理念和设备结构、尺寸等内容的检验,设备产品已经接近定型。机电设备管理对于设备故障也有一定程度的影响,尤其是对于寿命型故障,通常可以通过预测来检测,而对于偶发型故障则不同,因此,需要结合实际情况选择适宜的维修方法。
(三)运行期故障维修
矿井使用的机电设备一般都是定型设备,进入矿井的机电设备不存在前两个阶段的设备故障,因此,其故障维修的重点在于现场机械和电气的维护。井下机电设备维护有两方面的内容:(1)选择预测维修。所谓“选择预测维修”,就是对设备内部结构比较复杂、更换件非常复杂、不需拆卸检查的精密零部件进行维修。由于复杂更换件维修费用相对比较高,为了降低设备维修费用,最大程度发挥设备零件功用,部分精密仪器同样可采用故障维修方法:(2)定期进行维修。这种维修方法并不适用于所有的设备零件,其主要是针对结构简单、更换简便、耐用的普通零部件或者缆线。
(四)强化机电设备检修
机电设备维修检查应贯穿在整个设备使用周期之内,包括日常性检修和定期性维修,通过检查与维修能够有效避免设备故障,确保设备运行的可靠性。就矿井设备检修而言,一般包括小修、中修和大修。所谓“大修”,主要是对井下大型设备(采煤机、液压支架等)工作状态参数进行检查,安排大修间隔。现阶段,井下机电设备普遍采用选择性漏电保护措施,其能够在线路出现漏电的情况时切断电路供电,同时,还能保证没有发生故障的电路能够正常运行。