露天煤矿矿用机电设备预防性维修研究

韩曦华 国家能源集团准格尔能源集团设备维修中心

一、引言

神华准格尔能源集团下辖两大露天煤矿（黑岱沟矿和哈尔乌素矿），为建设成为“世界第一、亚洲一流”的矿山企业。所采用的机电设备圴为引起的先进矿山开采设备。近年来，随着我国机电设备制造能力不断提升，矿山采、运、排设备的制造能力得到提高，也开始部分实施进口设备国产化。为了开采煤炭资源，就需要对上层土、岩层进行剥离，以露出煤层，一般以剥采工程为重点，使用大型机械化设备。在露天煤矿开采中，机电设备的效率对于生产能力具有十分重要的影响。而设备的工作效率受到内外部因素的共同作用，所在地的气候条件是主要影响因素。准能集团两座露天煤矿地处鄂尔多斯高原东部，属典型中温带大陆性半干旱气候，降水少，多风沙。易发生短时强降水、冰雹、大风等强对流天气，偶有沙尘暴发生。因而，加强机电设备的预防性维修，对提高设备出动率、实动率和作业效率具有关键性的作用。当前，在我国露天煤矿企业中，预防性维修已经得到了一定程度的推广。本文结合神华准格尔能源集团露天矿、设备维修中心工作现状，提出预防性维修策略，以降低设备故障率，降低开采成本。

二、露天煤矿矿用机电设备的常见技术故障

（一）常见的轴承故障及原因

在机电设备使期间，因为轴承产品质量和外部因素的作用，对轴承的耐磨性以及旋转精度等造成影响。如果轴承的性能指标不能达到使用要求，就会产生故障甚至失效，机电设备往往就会停止运行，或丧失部分功能。因而，维修人员要在短时间内准确寻找到故障原因，定期对机电设备开展监测和维护工作，重视机电设备轴承振动、滚动声音、温度变化等状况，有针对性地采用维修措施，确保机电设备能够正常运行。

（二）常见的齿轮故障及原因

当机电设备在使用过程中出现严重过载，或者齿轮相关材料承受能力已经达到极限的时候，轮齿啮合部分过短就会造成齿轮轮齿折断现象。在多次过载载荷的影响下，齿轮的齿面将产生疲劳裂纹，严重时会导致轮齿折断。齿轮啮合不好，会产生点蚀，开始于轮齿的节线以下，此种麻点会造成应力上升，表面温度升高，破坏预处理过的齿轮表面，而麻点之间的金属疲劳现象将造成齿轮的轮廓受到损坏。

（三）常见的液压系统及液压件故障及原因

在实际工作中，机电设备液压系统产生故障的原因是多样化的，包括泄漏故障、液压系统无法正常供油、系统缺乏压力、液压油过热故障、工件机构运动缺少稳定性等。因为机电设备液压系统的各个部件和传动液都位于密封的壳体和管路里，所以难以从外面进行观察，对有效检测和判断造成了阻碍。保证液压系统中的各开关、传感器和安全装置齐全有效对提高液压系统的使用效率有很大的作用。

（四）常见的电机及电气控制系统故障及原因

对于机电设备来说，与电机和电气控制系统有关的故障十分复杂多样。在设备运行中，可能会产生直流屏、整流屏整流模块故障，轴编码器连接部件拧断，信号点打不上，各安全保障开关失效，供电线路避雷器被电流击毁等多种状况。

（五）常见的机械结构件故障及原因

按照机械类型分析，机械结构件故障类型可以具体区分为钻机故障、电铲故障、输送机故障以及装载机故障等。在矿用机电设备投入运行一段期间之后，受到磨合、磨损、腐蚀等因素的影响，机电设备的性能参数就会逐渐降低，设备出现振动异常、运行声音异常等现象，润滑油、润滑脂、液压油、排气成分产生改变，设备过热，电压和电流变化过大，磨损残留物急剧增加。

（六）常见的发动机故障及原因

受到运行的影响，发动机会逐渐产生一些更为复杂的故障，主要是运动部件松动磨损、部件腐蚀、零部件疲劳断裂、使用不当以及维护不善所导致的。任何一个因素都可能造成发动机性能的问题，如发动机无法工作、产生噪音等。

（七）其他类型故障及原因

例如，空气压缩机的功能在于产生压缩空气，在运行过程中常见的故障包括：不符合设计要求、功耗超过设计值、级间压力低于正常值、排气温度超过正常温度、设备声音异常、汽缸发热、轴承发热等。再如，移动变电站的故障时常发生在电器开关上，尤其是低压电器开关，很容易导致电子元件的损坏、脱焊以及接触不良等现象。

三、加强露天煤矿用机电设备预防性维修的对策

预防性维修指的是在设备故障产生以前从预防的角度考虑问题，通过制定和实施合理的维修方案，确保设备保持良好的运作状态。在生产过程中，这种维修的主要目的是当机电设备发生故障的时候，可以在短时间内及时发现并采取处理措施，以保障正常生产秩序。露天煤矿企业应当注重培养、提高设备维修人员和使用人员的技能，让相关员工理解自身的义务和责任，逐渐改进机电设备的预防性维修计划体系。维修方案应当按照具体的设备运行环境、设备类型、维修理论等因素加以通盘考虑，并将管理责任落实到不同的部门和人员。露天煤矿企业的各个部门不但要履行自身在机电设备维修方面的职责，还要和其他部门之间配合沟通，以保证设备得到高效率的维修。

（一）定期维修策略

定期维修是一种基于时间的检修模式，主要适用于停机影响大、劣化情况随时间变化显著的机电设备。技术人员应当按照机电设备的磨损规律对具体的维修时间进行预先计划。一旦时间到了，无论设备的运行状态如何，技术人员都按时间进行维护工作。这一模式能够有计划、有步骤地安排维修事宜，科学协调机电设备的停工时间，合理配置备件和人员，确保设备维修质量，并有效降低设备故障对企业经营所产生的不良影响。当前，公司应当适应科技的发展，加强对机电设备定期维修进行管理，并拟定具体的计划方案，以提升定期维修工作质量，通过创新发展机电设备维修技术，以实现最佳的机电设备计划检修效果。要按照机电设备的各种类型，有针对性地制定维修计划，在充分掌握机电设备故障规律的前提下，按照规定的维修间隔或系统设备的工作时间开展有计划、有步骤的维修工作。

（二）状态维修策略

在露天煤矿的工作中，传统的机电设备预防性维修主要包括定期维修，根据一定时间对设备部件进行无条件的维修更换。尽管这种维修模式简便有效，然而因为要对不同部件进行提前维修更换，有的部件实际上没有产生问题，这就提高了企业运营成本。当前，机电设备的维修管理大部分处于计划维修阶段，以设备的检修和定期维护作为主要手段。因为设备维修时间不合理，约百分之三十左右的机电设备维修可以归为无效维修。由于设备维修时间过长，对露天煤矿的正常生产经营产生了负面影响。在这种情况下，公司应当对机电设备维修采用状态检测技术，比如振动监测技术、润滑油检测分析技术和孔探技术，对机电设备的物理数据加以分析，就能够准确判断机电设备的运作状况。公司可以根据自身机电设备的情况，综合采用点检状态维修和远程监测状态维修两种方式。前者由现场点检人员使用简易检测设备进行检测，定期测试设备状态；而后者则是运用机电设备中的嵌入式监控系统，实现运行数据的自动采集，再通过计算机对故障情况进行分析。由于状态维修的重点在于设备状态检测和故障判断，维修中心要及时采用最新的设备状态监测和诊断技术。

（三）主动维修策略

主动维修指的是技术人员寻找设备产生故障的根本原因，并主动使用有效的预维护措施，将影响设备运行的因素控制在合理的水平，以避免机电设备发生更严重的故障。因而，此种模式的使用应当以先进的技术手段作为基础。在技术进步的过程中，对设备作业中的各种工况做动态检测，实时掌握设备的运行。机电设备的主动维修技术也在不断发展。和其他维护策略比较，主动维护策略具有较强的可预测性。各部门技术人员当应用先进的电脑技术，进行分析和预判，能够从根本上防范设备故障的产生。主动维护的可靠性较高，技术人员应当按照计算机提供的数据判断机电设备维修的概率。矿上应采用这一先进的机电设备维修模式，切实提升设备维修效率。

四、结语

为了确保露天煤矿的正常开采，就应当保证机电设备的平稳运行。对于露天煤矿而言，机电设备的维护和维修是重要的日常性工作之一。预防性维修包括定期维修、状态维修以及主动维修，具有不同的功能，对露天煤矿用机电设备的正常运作发挥了积极的保障作用，使企业生产经营能够正常持续。在实际工作中，露天煤矿应当按照机电设备的情况和零部件的劣化程度，开展有效的分析、评估和预测工作，对短时间内机电设备可能产生的故障进行预测和维修，及时发现其存在的问题，采取有效的预防手段，防止设备出现劣化现象，并对存在的问题提出改进方案。而且，技术人员还要按照设备制造企业所规定的检修项目和时间，开展切实的定期维护保养工作。