浅析矿井机电设备的故障诊断工作

张永新+冯召永

摘 要：矿井开采机械化程度的不断提高，使得井下开采过程中机械设备出现的故障频次增加，井下与矿井机电设备故障相关的事故也不断增加，因此，矿井机电设备的诊断工作，也越来越重要，加强对井下机电设备的诊断工作，能够提前发现矿井机电设备的故障，并进行维修，本文阐述了目前矿井机电常见的故障，并对矿井机电设备的故障工作提出了改进意见。

关键词：矿井;机电设备;故障诊断;设备维修

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.074

1 引言

井下开采机械化程度的不断提高，使得井下的生产越来越受到机电设备的影响。机电设备的正常运行直接影响着企业的经济效益，而随着煤矿深部开采的不断增多，使得井下机电设备的运行环境越来越恶劣，机电设备运行于恶劣的工作环境中，使得井下机电设备的故障也越来越多，因此，对井下机电设备故障提前进行诊断，并进行维修，能够防范于未然，确保井下机电设备的安全可靠运行。

2 矿井机电设备的常见故障

（1）排水系统的常见故障。井下的排水系统的设备，其主要故障为设备老化，腐蚀，更新换代慢等问题，随着煤炭行业的不景气，井下排水系统的资金投入相较于其他方面，投入不足，新技术引入不足，使得泵房的管网质量和排水故障较多，部分矿井的排水泵房设计不合理，每个水平均设有排水泵房，使得泵房的故障检测麻烦，所以维修起来也麻烦，加大工人的故障的诊断工作量。

（2）供电系统的常见故障。随着矿井开采深度的不断增加，矿井深度水平-1000多米，这使得井下的供电系统的敷设越来越复杂，井下的供电网络线路长，荷载大，且瓦斯等级不断增加，这使得现有的供电系统的安全故障发生越来越多，井下电缆尤其是井下电缆的节点的故障率大大增加。

（3）通风系统的故障。井下通风系统的管道长，系统复杂且管理不到位，风量不足且用风地点多，使得其风道阻力大，通风不通畅，部分井下的通风系统的设计不合理，风机排量设计较小，使得井下的有害气体不能及时排出，而部分水平的线路不合要求，给故障诊断工作带来影响。

（4）提升系统的故障。井下的提升系统组成较为复杂，常见的故障主要包括以下内容：绞车常用闸和保险闸的制动不规范，钢丝绳使用不规范，连接装置设置不合理，信号闭锁、防过卷保护、欠电压保护以及部分零件陈旧老化引发的故障。

（5）带式输送机的故障。电动机不能启动或启动后就立即慢下的问题，超载、超长度或输送带受卡阻，使运行阻力增大，电机超负荷运行，传动系统润滑条件不良，也导致电机功率增加。电动机发热故障，输送带跑偏、以及输送带老化撕裂问题 ，其次还有断带问题、托辊不转以及输送带打滑的问题。

3 设备的故障诊断依据

井下机电设备的故障诊断是通过对监测设备在运行中所产生的各种能量、力、热量的传递或者其改变的各种运行参数，其监测的运行参数包括温度、压力、流量、电流、电压、功率和转速及效率等。机电设备的各种运行参数的变化实质上反映着设备的运行状态，因此，通过对机电设备的各种运行参数的监测，能够得到机电设备的运行状态，并且为维修人员准确的找出设备故障性质和故障位置提供帮助，并为维修人员做出相应的修决策提供依据。

4 矿井机电设备故障诊断维修方式

矿井机电设备的故障诊断和维修类型主要有以下三种类型，选取合适的维修方式在机电设备的管理中至关重要。

（1）事后维修。所谓事后维修就是指当矿井机电设备发生故障后，或者其使用的性能降低的时候，再进行维修养护。由于井下机电设备维修环境复杂，维修费用较高，因此，事后维修这种被动的对策，不适用于井下矿井机电设备的故障诊断和维修。

（2）计划性维修。所谓计划性维修就是根据据井下机电设备磨损规律以及设备故障规律，制定设备的维修保养计划，通过对机电设备的周期性检修，降低大的故障的发生率，使机电设备的能够持续性工作。

（3）设备预防性检修。所谓设备预防性检修，则是通过采集在线检测和诊断数据，将所得到的数据进行综合性分析评判，分析机电设备的的工作状态，并且对故障进行预测，然后制定预防性的检修方案，对矿井的机电设备进行检修和维护。

5 矿井机电设备故障诊断技术

矿井机电设备故障诊断技术的核心在于机电设备的运行参数的采集，机电设备的运行参数采集，目前主要通过人工观察和传感器来测量，通过对机电设备的温度、速度、加速度、位移、转速、压力和应力等数据进行采集，来判断设备的运行状态。

（1）直接观察的方法。直接观察法主要是通过现场肉眼观察或者感知机电设备的运行状态，然后依据维修保养经验来判断，对维修人员的经验要求非常高。

（2）传感器测量法。通过不同的传感器对机电设备的各类指标进行一一测量，监测机电设备的温度、压力、流量、电流、电压、功率和转速及效率等运行参数，利用采集到的机电设备正常工作数据或者出厂数据作为参考，对矿井设备整机性能做出评判，并根据监测到的指标，进而寻找出影响指标变化的机电设备相应部分，传感器测量法能够准确为维修人员找出设备故障性质和故障位置，且效率高。

6 总结

随着煤矿深部开采的不断增多，使得井下机电设备的运行环境越来越恶劣，机电设备运行于恶劣的工作环境中，使得井下机电设备的故障也越来越多，因此矿井机电的诊断工作非常重要，本文分析了现有矿井机电设备的常见故障，并指出了机电设备的故障诊断依据，分析了矿井机电设备故障诊断维修方式，并对矿井机电设备故障诊断技术做了分析，笔者认为，矿井机电设备管理，选用合理的故障和维修方式，采取科学合理的故障诊断技术，有助于对故障的发展以及趋势进行合理预测，有利于故障源的查找并指出处理措施，最大限度的减少故障的产生。

参考文献：

[1]史景伟.浅谈矿井机电设备的故障诊断工作[J].中国高新技术企业，2014（09）：90-91.

[2]郭翔.矿井机电设备故障的诊断技术[J].技术与市场，2014（07）：103-104.

[3]刘冲.矿井机电设备的故障诊断方法和技术[J].企业技术开发，2015（05）：119+123.

作者简介：张永新（1976-），男，江苏徐州人，技术主管，机电助理工程师。endprint