电牵引双滚筒采煤机电气故障及预防

2022-03-15刘凯

现代机械 2022年1期

刘凯

(晋能控股煤业集团忻州窑矿，山西大同 037001)

0 引言

电气控制系统是采煤机重要组成部分，电气控制系统的应用实现了采煤机远程控制、自动闭塞、故障检修等目的，电气控制系统稳定性直接关系着采煤机是否稳定运行[1]；在实际工作面回采过程中，受工作面粉尘浓度、地质条件等以及采煤机操作水平、检修维护等影响，采煤机割煤过程中电气系统经常出现故障，不仅降低了采煤机运行效率[2]，增加了采煤机故障率及设备维修费用，而且严重制约着工作面安全高效回采；基于此种情况，本文对某工作面MG400/930-WD型采煤机电气故障展开分析，确保综采工作面采煤机安全稳定运行。

1 设备概述

1.1 采煤机电气系统结构

某工作面MG400/930-WD型采煤机割煤角度在0～15°，采高为2.5～5.5 m，采煤机主要由截割部、电气系统以及电牵引与齿轮箱三部分构成，采煤机总功率为1755 kW，该采煤机具有截割功率大、电控效果好、实用性强等优点，采煤机电控系统主要由多台电机、变压器箱、高低压开关箱等部分组成，电机采用横向结构进行布设；变压器箱由若干个125 A和355 A保险丝、1台千伏干式变压器组成；高压开关箱分别由隔离开关、变频器、变压器、真空接触器等部件组成；低压开关箱主要由2台变频器、显示器、电压监测仪、电源等部件组成。

1.2 电气系统工作原理

MG400/930-WD型采煤机作业回路采用隔离开关进行两路控制，一路主要控制采煤机真空接触器、采煤机右切割电机以及液压泵电机等，另一路主要控制采煤机左切割电机、牵引部变压器以及牵引电机等；整套电控系统主要采用远程启动控制模式，采煤机采用1140 V高压引入采煤机电控箱后，实现采煤机启停控制，采煤机通过电控箱以及操控台对采煤机牵引部、行走部、截割部进行控制，实现采煤机割煤工序稳定运行。如图1所示。

2 采煤机电气故障及检修

由于某工作面地质条件复杂、煤层埋藏深度大且煤层结构复杂，煤层内夹杂多层矸石，采煤机在割煤过程中采煤机破岩量大，导致采煤机割煤时负荷量大，采煤机电控箱温度高，很容易造成电控系统元件损坏，严重影响采煤机安全稳定运行。

(1)通电不正常：若采煤机出现通电不正常现象时，应首先对采煤机供电高压开关及移动变压器进行检测，若开关及变压器供电正常，沿开关至采煤机的供电高压电缆进行检测，确保电缆无破口、短路现象；若供电线路正常采用万用表及时对供电电压值进行测定，确保供电电压无缺相现象[3]，最后对设备指示灯进行检查，检查电控箱或控制台指示灯有无故障报警现象，发现故障及时查找故障源并及时处理。

(2)采煤机摇臂自动下降：若采煤机出现摇臂自动下降现象时，将控制摇臂内的电磁阀控制电缆拆下并进行手动操作，若手动操作可以控制摇臂自动下降现象，将两个升降模块进行互换，仍然出现下降现象，说明控制模块出现故障需及时更换。

(3)采煤机牵引不正常：采煤机割煤过程中牵引不正常主要表现在牵引电流为150 A时出现牵引停止现象，并显示故障码为552，采煤机正常割煤时每台电机牵引电流为150 A，采煤机功率处于平衡状态，两台牵引电机同时运行时，牵引电流超过额定最大值时，很可能是由于牵引齿轨出现磨损，增加牵引负荷，需及时对磨损齿轨进行更换，并调整牵引额定电流值[4]。

(4)截割电机接地故障：发现截割电机接地出现故障时及时检查电机电缆与电缆连接处绝缘是否损坏，出现绝缘失效时重新绝缘，处理后必须保证绝缘值不低于150 MΩ；在摇臂升降性能检测时再次出现电机接地故障时，首先检测绝缘监测模块是否存在故障，可将故障监测模块互调，若故障无法解决需对电控箱内截割电机连接电缆进行检查，并进行更换。

(5)采煤机先导无法自保：采煤机出现先导无法自保故障时主要是由于保险丝烧毁造成的，首先应对保险丝进行检查，若保险丝无烧毁时应及时对KA1继电装置进行检查，继电器保护动作是否灵敏可靠，以及作业电压是否为24 V，存在故障及时更换[5]。

3 采煤机运行参数优化

为了提高采煤机运行稳定性，降低采煤机电气故障率，决定对采煤机正常运行安全措施进行合理优化。

3.1 采煤机牵引参数优化

在前期回采过程中采煤机牵引速度为10.2 m/min，工作面落煤量大，而刮板输送机运输能力为2200 t/h，远远超过带式输送机运输能力1500 t/h，导致刮板输送机堆煤量大，采煤机牵引受阻，造成采煤机电气故障率高等，所以，根据工作面实际情况，可对采煤机牵引参数进行相应调整，将采煤机牵引速度降低为6.5 m/min。

3.2 安装防护罩

操作人员主要通过操控装置对采煤机进行控制，但是在实际工作面回采过程中由于受顶板淋水、粉尘等影响，导致操控装置内部受潮以及堆积粉尘多，造成操控装置内部电路及元件损坏，影响采煤机正常运行，所以有必要依照操控装置尺寸配置相应的透明防护套，从而降低操控装置故障率。

3.3 优化采煤机电控箱盖板开启方式

通过现场观察发现，采煤机电气故障经常出现在电控箱，而传统电控箱外壳盖需要采用4根顶丝共同开启，每次检修开启时间在2.5～4 h左右，造成电控系统出现故障后无法及时进行排除，增加了系统检修时间。因此，对电控箱外盖开启方式进行优化，将打开方式改为2个葫芦手拉盖板对角的方法，通过现场试验，开启方式优化后开盖时间缩短至35 min，从而大大缩减了采煤机检修时间。