综合机械化采煤设备管理及故障维修案例分析

张 新

（徐矿集团张双楼矿机电工区，江苏徐州 221600）

0 引言

目前综采设备主要由采煤设备、掘进设备、刮板输送机、机电设备、传送设备、通风设备、液压支架设备等组成，是煤矿企业最重要的组成部分。综采设备能否正常运转不仅关系着企业效益与发展，更重要的是关系着企业职工的安全。为了使综采设备安全有效的运转，必须加强综采设备的设备管理与维护。

由于综采设备工作环境恶劣，经常在潮湿、易燃易爆的环境中运行，并且设备运转周期长，这样不仅对煤炭设备的质量要有一定的要求，更重要的是，要使综采设备能够正常、长期、安全的运转，必须做好设备的管理工作以及日常维护、维修工作[1]。

1 煤炭综采设备的种类及概况

煤炭综采设备主要包括采煤机、掘进机、刮板输送设备、电气设备、支护设备、皮带输送设备等。

（1）采煤机的工作原理是通过滚筒旋转，安装在滚筒上的切刀随滚筒一起旋转，当滚筒遇到煤层时，在切刀的作用下，煤炭被切割成煤块脱落（图1）。滚筒旋转切割煤层时，通过摇臂不断调整，使滚筒不断的切割煤层，进行连续作业采煤。牵引部是将电能转变成机械能，主要是电机将通过行走箱的变速器变速，使电机的高速运动的速度降低，在降低速度的同时增大了传输扭力，从而通过行走箱的驱动轮，驱使采煤机行走达到连续采煤的要求。电控箱具有防爆功能，是采煤机的大脑及中枢神经，控制采煤机的各种动作及采煤机的行走，没有它采煤机将无法工作[2]。

图1 采煤机基本结构

（2）掘进机主要是巷道挖掘，它分3 种：第一是煤层巷道掘进，是在煤层进行巷道挖掘；第二种是煤岩层挖掘，就是挖掘的介质是既有煤又有岩石的地段，这时对掘进机的掘进装置和操作设备要有一定的要求；第三种是岩层挖掘，这时挖掘的介质全部是不同种类的岩层，通过岩层的挖掘，可在地下根据地质和科学的探测，找到优质煤层、在岩层掘进。由于岩层性质，在掘进时对掘进设备的操作一定按要求操作。

（3）刮板输送机主要是由机头、传动、机尾、溜槽、刮板链、紧链装置、防滑装置等组成，它主要是通过刮板的连续运行带动煤料运动，从而完成煤炭输送的目的[3]。

（4）支护设备。在地下煤炭开采作业中，采煤设备及掘进机不断前进，运输设备不断将开采下的煤传送出去，被开采的地方形成空间，有些地方岩层松散，极易坍塌，所以这些地方一定做好防护支撑，防止煤矿坍塌，造成设备及人员的损伤。

（5）皮带输送设备主要是将地下开采出的煤皮带输送到指定的位置。

（6）通风设备。在地下煤炭开采作业的过程中，由于地质原因可能产生一些有害气体和易燃的瓦斯气体，并且地下矿井空气稀薄、氧气含量少、采煤作业时产生大量粉尘等，这些对井下工作人员危害很大，所以，必须通过通风设备将有害气体及煤炭粉尘排除，将新鲜空气送入矿道。

2 煤矿机电设备管理和维修存在的问题及相应对策

2.1 煤炭企业机电维修和管理存在的问题

（1）现在煤炭企业的设备维修人员还停留在过去传统的维修技术内，人员知识层面低。具有专业知识毕业的大学生不愿意到艰苦的岗位上工作、做一线维修工作的职工，一般是没有经过专业培训的员工，主要维修技能是通过老师傅传帮带，在实际工作中经常发生由于维修不当造成设备的二次损坏的事件。这已经不能适应现代的机械化设备维护与维修需要。

（2）企业领导不重视设备的管理。现在很多企业把经济效益放在第一位，在设备运转期间没有做好设备的管理工作和日常维护工作，只有在设备出现问题时才进行设备的修理工作。这样不仅增加了设备的修理成本，而且在修理设备的同时生产停顿，影响企业的生产运行。更重要的是，可能出现设备运行期间已存在许多故障隐患，但是因为没有做好日常维护，设备一旦出现故障时就有可能接近瘫痪。

2.2 针对维修和管理存在的问题采取对策

（1）针对在岗的维修人员加大培训的力度，培训不能走形式化，在培训期间将由第三方进行监督，监督的对象不仅是接受培训的人员，而且也要监督培训机构，监督的结果是要和经济挂钩。如果被培训人员在结业考评中，达不大到教学大纲所设立的目标时，将由企业进行相应的罚款。如果培训机构在结业考试中，学员合格率达不到要求时，企业将不付给培训机构全部培训费。另外，企业制定相应的鼓励制度，如提高一线艰苦岗位的待遇、企业领导岗位要从一线中选拔等，让专业的技术人才能主动地去一线设备维修岗位，充实煤矿企业先进设备的维修技术[4]。

（2）针对企业不重视设备管理的情况，制定如下管理制度：①设备资料要齐全，并将资料存储到技术档案室，以备维修及技术人员查询；②设备管理人员要定员、定人，实行职能负责制，管理好的奖，管理坏的罚；③对设备操作人员必须经过培训，使他们达到本设备的操作级别，操作人员必须懂得设备的原理、功能，必须具备出现意外时有一定的处置能力，经考试合格才能上岗；④设备操作人员有权拒绝违反安全的指挥；⑤对维修人员必须定期技术培训，维修人员必须懂原理、懂结构、能保养、会维修，经考试合格才能上岗；⑥设备操作人员既是操作员又是维护员，操作人员每天必须填写设备运行记录，记录设备的运行情况、运行时间，填写设备维护记录，记录设备的润滑油高度、润滑点检查情况等。

3 综采设备故障案例分析

3.1 MG300/700-WD 采煤机操作无反应故障

某煤矿MG300/700-WD 采煤机在工作时突然出现无反应的故障。该采煤机主要是由滚筒、摇臂、牵引装置、行走变速装置、电气控制装置等组成，其动作主要是由电气控制，所以电气故障占比例非常大，维修人员首先要进行电气检查，在确定电气没有问题时，在进行液压部分、机械部分的检查。

采煤机电气主要由PLC 通过各个传感器传输的信号及控制指令按钮控制。采煤机电气控制有3 套保护装置：①短路保护装置，当线路出现短路时FU（熔断器）熔断，断开主供电线路从而保护设备；②漏电保护装置，当设备由于绝缘破坏、电缆破损、电气设备损坏发生漏电，漏电保护装置会以最快的速度将电源断开，从而防止因为设备的漏电造成操作人员的触电伤亡事故；③断相过载保护装置，当设备运行时电流发生异常断相或过载，保护装置触发、断开电源，保护设备及人员的安全。

维修人员首先通过观察PLC 面板指示灯，发现电源指示灯不亮，说明PLC 没有电源。用万用表检查，采用先简后繁的原则从电源输入端检查，发现断相过载保护装置的进输入端有电，输出端没电，这说明由于设备电流异常，而出现断相过载保护装置断开了电源，所以设备操作时没有任何反应。MG300/700-WD采煤机的动力源，是380 V 三相电动机，电机的好与坏直接关系着采煤工作能否进行。断相过载保护装置的主要作用是保护三相电机在发生电流不均衡时保护电机，防止电机发热甚至烧毁电机。

3.2 ZFl3000/25/38 液压支架动作无力

某煤矿ZFl3000/25/38 在作顶护支撑作业时，千斤伸缩缓慢无力的故障，ZFl3000/25/38 液压支架主要有各种横梁作为支撑，通过液压阀体控制液压缸伸缩，通过液压缸带动各个支撑梁移动，达到支撑巷道的目的。液压支架的工作主要通过液压控制阀体，将液压传送到相应的液压缸，通过液压缸的动作，达到操作目的，现在操作无力缓慢说明设备液压系统不正常，液压管线漏油、液压泵损坏、液压控制阀体损坏、千斤内漏等。

维修人员首先检查各液压管线接头、单向阀、安全阀、操纵阀、油泵，均工作正常，各液压元件没有漏油正常。因为设备在工作时液压系统的压力很高，用普通方法检查时高压油会对维修人员造成伤害，所以在液压系统检查时，要用专业的液压表进行系统液压测试。首先采用“先简后繁”的原则，“从外到里”用压力表对千斤进回油管测压，如果发现压差很小，则说明千斤内漏。

3.3 TD-75 皮带传送设备跑偏故障

某煤矿TD-75 皮带传送机在输送过程中发生掉煤跑偏的故障。该设备主要是电机将电能转变成机械能，运动是旋转运动，通过耦合器将动能通过联轴器带动滚筒旋转，滚筒旋转带动皮带移动，这一过程是将旋转运动变成了直线运动，煤、岩石会通过皮带传送到指定位置，从而达到传输目的。

维修人员根据皮带传送设备的原理图分析，皮带设备跑偏造成煤掉落的原因有以下情况，料斗发生偏移，在卸料时煤块掉落在皮带一侧，造成设备运转中煤块掉落。卸料点位置偏移，在向皮带卸料的过程中，发生卸料位置不正确，造成设备运转时落料的情况发生。由于滚筒沾有煤屑，当它带动皮带运动时，皮带运转不平稳，抖动造成煤料掉落。在更换皮带时皮带接口不正，或者设备运转时皮带运转方向偏移，都可以造成煤料掉落。

4 结束语

煤矿能否安全、持续的生产，离不开综采设备的设备管理与维修保养，能否做到设备的正常运转，必须提高煤矿设备维修人员的技术水平，加大员工技术培训的力度，制定良好的机制，使年轻的专业大学生充实到煤矿维修队伍中，给设备维修提供新鲜血液。另外，煤矿基层领导要从思想上认识到，设备管理与维修保养是企业效益的最大保证，因而需要提高整体员工对设备管理及维修保养的重视程度。