故障诊断技术在煤矿机械设备中的应用

郝培亮

（淮南矿业集团煤业公司张集煤矿运输一区，安徽 淮南 232007）

煤矿机械设备的运行管理好坏，直接关系到煤矿企业的生产效率和生产安全。随着现代煤矿企业的发展，以及社会对安全生产的重视，煤矿机械设备的安全性越来越受到人们的关注，机械设备一直处于潮湿、阴暗等环境下，在长期高负荷的工作下，若不进行细心管理，会导致各种各样的设备故障情况，不仅影响设备的使用寿命和工作效率，甚至会导致设备不能正常使用，造成停工停产的现象，给煤矿企业造成巨大经济损失，严重还会引起安全事故的发生，威胁职工生命安全，带来严重的社会问题。在此背景下，结合计算机技术、传感器技术、信息处理技术此类科学技术的快速发展，为煤矿企业机械设备检测提供了相应的技术支持，推进故障诊断技术的发展。

1 故障诊断技术的重要意义

随着煤矿的需求量不断提升，在国家资源合理开采以及对安全生产极为重视的形势下，可持续性发展已经成当下企业发展的重要战略目标。加强对煤矿机械设备的故障诊断，有利于开展安全高效生产，对于促进煤矿企业发展，具有不可磨灭的现实意义和历史意义。强化故障诊断技术有利于体高井下恶劣环境下对机械设备的操作和管理，机械设备的故障诊断和状态预测是加强设备管理、提高设备管理水平的重要组成部分，对煤矿企业的运行发展起到关键作用。只有不断加强对井下设备的故障诊断和管理，随时发现问题并及时解决，才能确保井下生产运行的安全和高效。强化故障诊断技术有利于加强井下装备的可靠性和维修性，井下生产条件存在着许多不确定性因素，故障随时有可能发生，因此加强对井下设备的故障诊断十分必要。通过对故障的不断深入研究、试验、调查、分析，研究每处故障发生的全部过程，直到消灭故障，增强井下装备的可靠性，延长使用寿命，提高设备利用率，达到提高设备整体效能。强化故障诊断技术可有效避免井下重大安全事故，减少事故危害性。科学合理的进行井下装备的状态监测和故障整段，及时解决生产经营中出现的设备事故，严格把控细节尽可能避免井下安全事故发生，尽量减少安全事故的损失和危害。故障诊断技术的应用降低设备寿命周期费用，最大化发展生产效率，从而提升煤矿企业的经济效益和投资效益。

2 煤矿机械设备故障原因分析

煤矿机械设备故障的产生是一个由量变到质变的过程，即设备在故障发生之前会显现出一定的信号，因此，需要技术人员及时关注煤矿机械设备的运行状况，对设备进行定期检测和预测，对出现问题的设备及时诊断，排出危险性因素，防患于未然。机械自身缺陷导致故障在矿井下是有发生，装备在使用之前因采购不当、设计方面、生产方面存在的隐患造成故障，对此类故障，是井下工作人员无法控制的，严重影响井下的生产运行，导致生产进度迟滞。由于设备自身原发性问题导致的故障问题，如果不及时解决，奖惩为永久性故障，是设备无法长长生产，给矿山企业造成巨大的经济损失。形成这种故障的原因主要有两方面，一方面是由于人为原因，设备在购买之前没有指定合理的采购方案，采购人员以及井下作业技术人员的职业素养不强，需要管理人员提前熟悉设备的基本特性和技术性能，优化设备选购方案进行定制管理，进而避免此种故障的产生。另外一个方面的原因在于厂商未按照要求进行制作，选用材料不符合使用需求，再加上技术人员使用不当，导致设备质量下降，生产率降低，致使产品不符合使用要求，影响煤矿企业生产经营。因外部因素导致的煤矿机械设备故障，是最常见的故障问题之一。外部因素具有突发性和不可预测性，破坏力极强，一旦发生损失惨重，由于自然灾害和地质原因而引发的井下事故是不可抗的，但可以提前根据事故发生概率和检测技术，根据显现征兆进行提前预测。井下开采强度过大，安全防范措施不规范也是导致故障发生的原因，从掘井到开采没有提前对井下环境和突发性情况进行预防与控制是导致故障发生的重要外部因素。

对矿下机械设备进行故障诊断前，要确保井下大型装备的性能、结构、震动、噪声、转速、温度、压力、外部情况变化等信息采集的可靠性，否则会出现错误的判断和信号处理，给井下设备故障诊断和运行造成不利的影响。在井下实际工作中，煤矿机械设备结构精密、复杂，一旦出现问题不能从表面及时判断出问题所在。较为先进的煤矿设备对技术工作人员的要求也相对较高，由于企业未结合设备具体情况对相关工作人员展开具体培训，导致及其造成移动程度上的损害。为主技术人员缺乏职业素养，利用低配的配件和油脂对机械进行维修，在维修过程中只注重维修，不深入了解故障出现的真正原因、磨损问题以及故障征兆等，没有对机械设备进行全面维护，导致设备损害，维修成功率较低，使用效率也大打折扣。

3 故障诊断技术在煤矿机械设备中的应用与优化

3.1 建立井下设备故障系统

基于故障的多层次性，故障的成因和后果关系往往具有很多层次并形成以连串的因果关系。通过故障检测技术的数据，可以将故障形成的原因进行同一分析，由于故障形成的原因非常复杂，需要充分进行故障检查和故障原因，构建故障系统，直观形象、灵活方便，在对故障一级一级展开分析，搜寻故障源，对需要检测的故障，根据重要程度数据将故障进行顺序检测，提高故障诊断的准确性，减少测试诊断的工作量。直观明确地现实了主要故障与其他故障以及故障成因之间的关系，使煤矿井下技术工作人员和维修人员及时把握各种故障，明确故障形成的原因。运用故障系统对井下装载设备、钻孔设备、通风设备等相关大型装备进行故障分析诊断，便于工作人员顺利开展作业，安全生产。故障诊断系统方便实用、直截了当的特点，使工作人员快速准确地把握问题的关键，对于强化煤矿井下机械设备平稳运行，增强企业生产经营起到有力维护作用。

3.2 结合现代技术强化故障检测

通过引进先进的计算机信息管理结束，完善井下设备的运行状态，提升矿产企业的运行管理水平。计算机的可视化操作界面实现信息的快速传递，建立相应的规则库和知识库，对故障诊断结果进行分析，实时收集数据，根据数据推理，实现从现象到问题本质的分析。针对井下的实际情况，将多种不同的智能技术结合起来构建混合诊断系统，有利于克服传统诊断方法存在的问题，解决复杂的设备机械故障问题。基于互联网设备对机械设备进行远程诊断，将故障诊断技术与计算机网络技术相结合，在企业管理中建立故障监测点，根据统计反馈数据及时进行分析诊断，为煤矿机械设备检测提供远程技术支持。提高诊断的精度和速度，确定故障发生的时间和部位，为机械设备的维护与维系提供准确的数据支持，进而起到强化设备故障检测，顺应社会发展的积极作用。

3.3 强化工作人员素质

为了降低煤矿机械设备故障的发张率，煤矿企业在注重故障诊断技术的同时，还要做好人员的培训工作，特别是设备操作人员和维修人员。维修人员的专业技能直接影响机械设备的使用情况和维修状况，提高设备操作人员和维修人员的专业技能、理论知识和安全知识，可以有效改善机械设备维修现状以及故障检测和预测现状。煤矿企业管理人员要对机械设备管理人员、操作人员以及维修人员进行科学合理分配，操作人员作为机械设备运行的一线技术人员，药剂师掌控设备的运行情况，发现异常情况及时与维修人员和管理人员沟通，分析故障原因，对故障进行一一排查，保障煤矿设备的正常运行。管理人员强化监督机制，严格按照考核标准对工作人员进行考核，落实设备故障监管系统的每步，提升工作人员的专业素养同时使故障检测系统行之有效。

4 结语

引进先进的煤矿机械设备诊断技术，建立故障系统，强化员工专业培训，结合现代智能化技术，强化煤矿机械设备中故障诊断和运行管理。只有将故障诊断技术的理论和实际情况结合，才能将故障检测技术发挥到极致，只有不断发展故障检测技术，将其智能化、科学化、才能更高的完成机械设备检测工作，进而强化煤矿开采事业的安全性，维护社会稳定发展。