煤矿机械设备的故障诊断探讨

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摘要：确保煤矿生产的安全是当前中国采煤工作中的重中之重，而煤矿机械设备一旦发生故障，不仅会影响采煤工作的开展，还会威胁相关工作人员的人身及财产安全。主要论述了煤矿机械设备现状、故障诊断及维修技术等，以提升煤矿机械设备运行的安全性和稳定性，最终提升煤矿企业的经济效益和社会效益。

关键词：煤矿；机械设备；故障诊断；维修技术

0引言

煤炭是中国的主要能源之一，煤炭行业的可持续发展与中国国民经济的发展密切相关。中国露天煤矿少，开采时需多借助煤矿机械设备，而由于煤矿机械设备长时间在井下运作，发生故障的概率较高，严重影响到煤矿开采的进程。因此，加强对煤矿机械设备故障的诊断及维护尤为关键。

1煤矿机械设备的概述

1.1煤矿机械设备构成

煤矿机械设备主要分为两类，一类是露天煤矿机械设备，包括机械式挖掘机、连续挖掘机、大型皮带运输机、大型煤炭破碎机等；另一类是井下煤矿机械设备。

1.2煤矿机械设备工作特征

中国露天煤矿较少，多为井下煤矿，因此，煤矿机械设备在运作期间具有以下三方面的特征：a)具备长时间连续运作能力。煤矿生产工作多是24h不间断进行的，留给机械设备维修与保养的时间不多；b)煤矿开采人员工作环境较为恶劣。开采期间会产生很多粉尘，这些粉尘不仅会影响到机械设备的正常运作，还会威胁开采人员的生命安全；c)对煤矿机械设备质量的要求较高。煤矿机械设备运行期间会产生振动、摩擦，甚至还会出现重载等情况，而地下开采空间有限，这就要求煤矿机械设备具有较高的质量，方能实现煤炭的高效开采和输送等[1]。

1.3煤矿机械设备现状

a)设备参差不齐。部分煤矿企业使用的仍是建矿时的机械设备，而这些设备的工作效率已无法满足中国经济社会壮大和发展的需求；还有部分企业虽引进了一些先进的综合采矿设备，但生产观念比较落后，致使机械设备无法发挥其真正的作用；仅有小部分企业的煤矿机械设备先进，且现代化程度较高；b)中国近几年来致力于研究和开发更为先进的煤矿机械设备，使得中国煤矿机械设备的生产能力得以改善；部分设备还实现了在线监测和监控等功能，大大提升了机械设备的功能性和安全性。

2煤矿机械设备故障诊断及维修的多种技术

受工作特征的影响，煤矿机械设备的故障种类、原因较多，而选择科学有效的故障诊断技术，不仅有利于提升诊断的正确率，还能够实现机械设备的实时管理，进而减少维修成本，确保煤矿机械设备的高效运行。

2.1煤矿机械设备的故障诊断技术

2.1.1振动检测诊断

振动检测诊断技术主要是将机械设备运行过程中的振动特征及变化作为诊断依据，进而分析得出机械设备的运行状态。此种技术是煤矿机械设备故障诊断最常用的一种技术，其优势在于：a)具有多维性和广泛性等特征；b)不会对设备本身造成影响，且无需关停设备；c)实用性较强，且操作比较简单，深受煤矿企业的青睐；d)诊断的正确率较高，能更为直观地判断出设备故障问题。

2.1.2无损检测诊断

无损检测诊断技术也称“非破坏性检测诊断技术”，能够在不损坏待测设备的前提下对设备内外部故障进行检测和诊断。在应用该技术时，应首先分析机械设备材质、可能出现的故障等，以便选择最佳的检测诊断方式。

2.1.3油液磨屑分析诊断

煤矿企业机械设备检验诊断中应用最为广泛的诊断技术之一便是油液磨屑分析诊断技术，此种技术主要是通过提取机械设备中的油液作为样本，并采用铁谱、光谱等分析油样，检查、诊断机械设备运行的情况、磨损的部分及程度等[2]。

2.1.4红外测温诊断

机械设备的温度也是诊断、检验其故障的一个判断标准，若设备某个部位发生磨损或烧坏等故障，会导致设备的温度上升，甚至无法发挥其正常功能。而红外测温诊断技术就是根据测量机械设备不同部位的温度来判断机械设备的运行状态，以便及时对故障部分进行维修，进而保障设备的正常运作。其中，对于电流制热型设备而言，采用红外测温诊断技术时。

2.2煤矿机械设备维修技术

a)事后维修技术。此种维修技术主要是在故障发生后对机械设备进行维修，目的性较强，且能够根据实际的故障拟定出合理的维修方案；较为被动，会对煤矿生产造成影响；b)周期性维修技术。此种维修技术需维修人员分析煤矿机械设备的运行特征，确定维修的周期及程度；具有一定的预防性，在极大程度上降低了故障发生的概率，确保煤矿的正常运作[3]；c)预知性维修技术。此种维修技术主要是通过监测煤矿机械设备来判断其有无故障，一旦确定故障部位，及时维修，以免造成更大故障而影响煤矿的生产。

3提升煤矿机械设备维修技术的措施

3.1进一步简化设备结构

设计与产品的使用效率密切相关，随着中国科学技术水平的提高，机械设备研发部门应加大对煤矿机械设备的研究力度，进一步更新设计方案，简化设备结构，从而提升设备质量。此外，设计人员还应针对每一个部位进行区域化设计，从而提高故障诊断和维修效率，并降低维修成本。

3.2提高设备可靠性

a)材料是确保煤矿机械设备可靠性和安全性的关键因素，因此，在制造设备时，应尽可能选择优质的材料，进而提升设备的强度和耐磨损度；b)煤矿企业应使用现代润滑技术，有效降低煤矿机械设备零部件的磨损程度；c)煤矿企业应落实设备管理机制，加大监管力度，从而减少设备运行中的安全隐患[4]。

3.3加强对相关人员的培训

人员素质高低、操作规范与否等与煤矿机械设备的安全与否密切相关。煤矿生产过程中，机械设备运行任务重，相关工作人员需频繁操作，而这些操作具有重复性、机械性等特征，极易导致工作人员精神疲劳、注意力不集中，最终引发事故。因此，煤矿企业应定期对维修及操作人员进行岗位培训及考核，确保相关人员持证上岗。此外，在培训期间，煤矿企业还应进一步培养相关工作人员的责任感及工作态度，进而避免因操作失误而引发安全事故[5]。

4结语

中国是煤矿开采和生产大国，且随着中国社会的不断发展进步，煤矿的年产量也在不断增加。做好煤矿机械设备的故障诊断及维护，不仅能够保障相关工作人员的生命安全，还能够促进中国社会经济的发展。此外，加强对煤矿机械设备的诊断和维护，还有利于确保机械设备的正常运作，降低维修费用，进一步促进煤矿企业的可持续发展。

参考文献：

［1］武暾.煤矿机械的故障诊断与维修［J］.机械管理开发，2017(10)：40-41.

［2］龙在稳.煤矿机电设备维修技术管理的现状与对策分析［J］.收藏与投资，2018(2)：176.

作者：牛金星 单位：山西辰诚建设工程有限公司