综采工作面煤矿机械设备常见故障研究

吴玉龙

（冀中能源股份有限公司东庞矿，河北 邢台 054001）

煤炭行业是现阶段宏观经济中一项关键的能源供应源，对于整个国民经济的发展和进步发挥了非常重大的促进作用。煤矿机械相关工程技术人员在当前的煤炭资源开采过程之中，相关工程机械的应用越来越普遍，这样就显著提高工作效率，不过煤矿领域的综合开采工程机械装置的应用过程之中，机械装置故障时有发生，给煤矿领域的工作效率带来一定的负面影响，因此相关机械故障成因的研究和日常保养工作现阶段已成为促进煤炭产业进步的主要途径。

1 煤矿综合开采工程机械日常保养和维护工作需要认真落实的意义

煤矿综合开采工程机械属于现阶段煤炭领域开采作业过程中的重要环节和支撑，如果出现设备的故障问题，将会使得煤炭领域的挖掘流程遭到非常严重的影响和延误，造成挖掘开采任务的执行效率显著下降乃至挖掘开采作业被迫停止，煤矿机械相关工程技术人员经过对于综合开采工程机械设备的日常保养和维护相关工作的落实，就可以大幅度减少煤矿综合开采工程机械设备故障问题产生的几率，确保综合开采工程机械装置安全平稳地工作，显著提高煤炭领域挖掘开采任务的执行效率[1]。

2 煤矿综合开采工程机械多发故障的主要原因

2.1 机械本身结构因素造成的故障

煤矿机械相关工程技术人员在煤炭资源的挖掘开采工作中，综合开采工程机械设备的作业环境条件相对比较复杂，而且是在处于地下矿区空间中进行工作的，煤矿综合开采工程机械设备的工作情况会受到特定环境的各类影响和制约，导致相关的潜在故障的出现。并且煤矿综合开采工程机械装置在工作过程之中，因为本身的磨损和消耗也可能造成特定零部件发生损坏和失效的情况，从而造成相关零部件所在的综合开采工程机械设备对应的结构发生各类故障和问题，这就给煤矿企业挖掘开采任务的顺利执行带来非常负面的影响[2]。

2.2 人为情况造成的相关故障

煤矿综合开采工程机械设备在煤炭资源的挖掘开采过程中应用时，煤矿机械相关工程技术人员必须要配备专门的工程机械设备操作人员来实施现场的操作，这样才能确保全面地体现出煤矿行业综合开采工程机械设备的各项挖掘和开采方面的功能。作为煤矿行业综合开采工程机械设备工作的基础，现场操作人员的职业能力及现场操作人员对于煤矿行业综合开采工程机械设备的各项性能指标的掌握程度，对于煤矿行业综合开采工程机械设备操作过程中的规范性与合理性产生显著的影响。在当前的时代背景下，煤矿行业综合开采工程机械设备操作过程中，可能有某些现场操作人员对于煤矿行业综合开采工程机械设备的功能和指标认识不足的问题，对于工程机械装置的实际操作水平相对低下，而且是依据现场操作人员自身曾经的设备操作习惯来进行煤矿行业综合开采工程机械设备的使用，因此在操作的时候，动作缺少相应的规范性和合理性，这样的操作习惯无形中加速了煤矿行业综合开采工程机械设备不必要的损耗，增加了煤矿行业综合开采工程机械设备故障出现的概率。

2.3 日常管理因素造成的故障

在煤矿行业综合开采工程机械设备的日常应用中，相关的管理人员需要严格地执行相应的管理标准，这样才能切实保证煤矿行业综合开采工程机械设备处于良好的工作状态，有效减少煤矿企业综合开采工程机械设备发生故障的几率。不过在当前的煤矿行业综合开采工程机械设备的实际应用过程之中，缺少科学合理的综合开采工程机械管理方面的相关工作制度，管理工作的相关制度不够完善，煤矿行业综合开采工程机械设备在实际使用的过程中缺乏应有的规范和约束，特别是在煤矿行业综合开采工程机械设备应用的过程中,缺少必要的日常养护制度有效落实，造成了煤矿行业综合开采工程机械工作状态的起伏和波动，煤矿行业综合开采工程机械存在着带病工作及超负荷运转的严重安全问题，导致了煤矿行业综合开采工程机械设备的过度损耗，最终造成煤矿行业综合开采工程机械设备故障频繁发生，不但给挖掘开采任务的顺利执行造成了比较严重的负面影响和制约，同时也给相关煤炭开采企业的实际经济效益带来了大量不必要的损失。

3 综合开采工作面工程机械设备的优化和改进措施

3.1 采煤机装置的改进方案

当前在煤炭企业相关工程技术人员的攻关过程中，煤矿机械工程技术人员为了实现预防采煤流程中煤矸石物质误入调高油缸装置及机身相关间隙之中，综合开采队伍经过大量的研讨，最终决定使用12 mm厚的钢板进行护罩装置的加工，加工好的护罩装置采用可以伸缩的螺纹类型的支撑杆和顶板装置实施固定操作，具体如图1 所示。因为在设备的机身上没有有效的固定点位，经过相关工程技术人员的研究和讨论，最终决定应用反正扣装置作为可伸缩类型的顶杆装置，其中一头采用焊接的方式固定在护罩上，另外一头采用焊接的方式把钢板当成固定装置和机身发生接触，这样操作之后整个结构具有相对良好的稳定及防松防脱的功能。经过实际作业之后，相关工程技术人员发现，采煤机装置的调高油缸部位的管接头的保护罩装置发挥了显著的防护功能，有效防止了采煤机装置在作业进程中，相应的调高油缸处的升降片部位装置出现顶断管接头事故[3]。

图1 煤矿机械采煤机装置调高油缸部位管接头处的保护罩主体结构示意图

3.2 刮板类型运输机装置特殊形状的铲煤板部位紧固方面的改进方案

现阶段在煤炭企业相关工程技术人员的攻关过程中，煤矿机械相关工程技术人员为应对刮板类型输送机装置的铲煤板部位的初始固定螺丝过长，导致铲煤操作过程中螺栓发生断裂的问题，研究后对于M30T 规格的螺栓零件实施了改造操作，将初始状态长度为120 mm 的螺栓加工为90 mm 的长螺栓零件，这样既发挥了其固定的功能同时又能有效防止其和采煤机装置的平板发生接触问题。对于螺栓孔部位加上特定规格的垫片零件，能够发挥强化固定的功能，应用设备的孔径及装置的壁厚尺寸数值，煤矿机械相关工程技术人员采用了和其相互搭配的具有稳定功能的垫片零件，这样操作既能充分发挥垫片零件的固定作用，又可以充分发挥出螺栓零件的定位及防松防脱的功能。

3.3 煤矿机械转载机的升级改进设计研究

3.3.1 在煤矿机械转载机内部设置拖缆机构进行煤矿开采

通常状况下煤矿机械相关工程技术人员在煤矿机械转载机内部增加了线缆槽装置，与此同时为了方便井下综采工作面现场操作人员的正常通行，煤矿机械相关工程技术人员在第一个刮板输送机的前部设置了线缆拖架，并且将其使用电缆保护套包覆起来，这样就能够实现保护及美观的目的。煤矿机械相关工程技术人员基于理论力学与材料力学的承载自由落体理论，电缆能够达到科学合理的线缆拖举最大额定安全距离，进而发挥线缆拖举的作用，煤矿机械转载机内部设置拖缆装置系统原理图如图2 所示。

图2 煤矿机械转载机内部设置拖缆装置系统原理图

3.3.2 针对煤矿机械转载机内部安装警告报警系统的研究

通常状况下煤矿机械相关工程技术人员为了确保在煤矿综采工作面的生产施工作用安全，需要针对煤矿机械转载机内部安装警告报警系统，该系统一般由语音识别警报装置、红外线传感装置及警告报警器构成。煤矿机械相关工程技术人员采用了这套系统，安全性大大提高，只要人体一靠近设定的危险范围，设备就会发出安全预警，使煤矿机械转载机停止工作，进而实现了在最短的时间内能够避免安全隐患的发生。

3.4 煤矿机械带式输送机防止出现“跑偏”现象的改进设计

煤矿机械相关工程技术人员为了避免刮板输送机出现“跑偏”的现象，需要针对煤矿增加一套防止“跑偏”的机械装置，煤矿机械带式输送机激光防止发生跑偏的机构结构原理如图3 所示。在煤矿机械刮板机输送带出现“跑偏”的过程中，煤矿机械相关工程技术人员可通过防跑偏托辊及红外线窜跳启停装置及时进行调整，并通过联锁作用关闭输送机电源，该装置自动化水平高，这样就能够行之有效地防止煤矿机械带式输送机发生“跑偏”现象。

图3 煤矿机械带式输送机激光防止发生“跑偏”的机构结构原理图

4 煤矿综采工作面机械装置的日常维护保养解决方案

4.1 建立科学合理的维护保养制度，使现场操作人员实现规范化操作

在一般情况下，煤矿机械相关工程技术人员需要在遵守相关煤矿机械日常使用法规及技术标准的模式下，确保煤矿井下综采工作面相关煤矿机械，日常养护工作的效率及煤炭品质。基于此，我国绝大多数煤矿生产企业必须建立煤矿井下综采工作面各种不同种类煤矿机械日常维护保养的相关制度，并以管理制度为基础，对综采机械设备的操作使用进行规范化要求，进而能够最大限度地减少煤矿井下综采面各种不同类型煤矿机械发生故障的几率。

4.2 定期针对煤矿机械进行科学养护及高效保养

煤矿机械相关工程技术人员在需要定期针对煤矿井下综采工作面的各种煤矿机械相关设备进行科学合理地巡查及保养。因为只有通过针对综采相关煤矿机械设备进行行之有效的检查，才能够在最短的时间内发现综采机械中存在的故障隐患，然后及时进行维修，避免故障隐患扩大，进而保证煤矿井下综采工作面开采工作的正常进行。

4.3 操作人员培训工作必须落实到位，提高煤矿机械的生产效率

煤矿生产企业部分煤矿机械工程技术人员在使用煤矿机械的过程中，因为对于煤矿机械专业知识掌握的欠缺，对煤矿综采机械设备的了解也非常有限，无法对综采机械设备的运行状态进行判断，导致综采机械故障无法尽早被发现。因此工程技术人员应定期参加培训，提升其机械操控、维护能力，提高生产效率。

5 结束语

综上所述，在一般情况下煤矿综采工作面的煤矿机械作为现阶段煤矿开采作业过程中的主要煤炭挖掘工具，其工作性能及工作状态对于煤炭开采的工作效率及煤炭品质起到了决定性的作用，煤矿生产企业煤矿机械相关工程技术人员必须落实维护保养机制，降低综采机械设备故障的发生概率，争取在最短的时间内最大限度地提高煤矿综采工作面相关煤矿机械的工作效率和煤炭品质，进而大力推进现阶段国内煤矿产业的发展与进步，为我国早日成为世界煤炭大国强国打下坚实的技术理论基础。