煤矿机电设备故障及诊断维修方法

摘要：随着科学技术水平的不断提升，社会经济的不断发展，在矿山生产建设领域相应的几点设施设备及相关的机电系统的应用使用愈加广泛，尤其在相应的露天煤矿生产建设领域，也已经由过去单纯的依靠于人工进行相关各类机电设备和系统的操纵开采的方式，逐渐向依靠于机电设备化自动化的机电设施设备和系统方面过渡，在降低人工开采劳作强度的同时，极大地提升了露天煤矿的开采工作效率，降低了煤矿工作的难度和危险性。但在目前露天煤矿各类机电设施设备的应用过程中，同时也存在着这些机电设施设备和系统故障频繁、维修困难的问题，对于日常的机电设备化以及自动化的露天煤矿开采工作的时效造成一定的影响。基于此，本文则具体对于露天煤矿的机电设备常见的一些故障问题进行简要分析阐述，并针对性的提出一些具体的关于露天煤矿机电设备的故障诊断技术和故障维修处理的方法，以期更好的推动我国露天煤矿事业的高效化和可持续化的运作。

关键词：露天煤矿；机电设备；故障诊断；维修技术

露天煤矿机电设备主要包括一些露天煤矿的排水系统的机电设施设备，如抽水泵、水压器等，煤矿供电系统的相关机电设施设备，诸如发电机、变压器等，露天煤矿的运输系统机电设施设备，诸多皮带传输机、人员升降器等。这些在露天煤矿所发挥功能的主要机电设施设备，其作为目前保障露天煤矿日常开采运行的核心部分单元和基础的运行设施设备，在实际的使用过程中由于这些机电设施设备的工作时间较长，露天开采各种环境因素所对于机电设施设备的运行所带来的干扰等，极易使得这些机电设施设备出现相关的故障问题，影响机电设施设备的正常使用。

1.露天煤矿机电设备的常见故障问题

(1)露天煤矿排水系统故障问题相应的露天煤矿的机电设施设备不论是排水系统的机电设施设备，还是供电系统以及运输系统的机电设施设备，其在使用的过程中，由于露天煤矿开采环境下所存在的各种因素的影响，容易导致露天煤矿的一些机电设施设备发生故障，在此过程中需要相关工作人员能够有效地明确这些机电设施设备的常见故障和具体的使用情况，进而及时的对于这些机电设施设备的故障问题进行解决，提升机电设施设备的使用效率。(2)露天煤矿供电系统故障问题电力供电系统是露天煤矿整体稳定运行的关键。在实际的露天煤矿开采过程中，一旦相应的供电系统相关设施设备发生故障等问题，将会直接导致整个露天煤矿的运行瘫痪，无法正常的进行煤矿的开采工作。露天煤矿在运行过程中，由于挖矿的需要，相关的一些供电系统机电设备要根据挖掘的深度和广度继续进行供电系统的延伸拓展，也就是在此过程中，所需要进入到矿井中的供电系统机电设施设备和电力系统等逐渐变得极为复杂，相应的供电系统的故障问题也随着增加。诸如在日常露天开采过程中，会存在一些供电系统机电设施设备电路断结、线路超负荷运作烧坏机电设备、机电设施设备发生电力短路等故障问题，这些故障问题的发生，对于整个露天煤矿的供电系统造成严重影响，相关的运行开采效率也随之降低。另外一方面来看，露天煤矿供电系统的设施设备由于在井下环境中长时间的运行导致散热困难，密闭的环境下，一些电动机运行所产生的热量不能够很好的散出，进而导致其非常容易发生一些电力故障。同时一些电路设备的超负荷运作还极易增加供电系统的危险性，为井下工作人员的人身安全隐患带来。(3)露天煤矿运输系统故障问题对于露天煤矿的运输系统来说，一些诸如皮带传输机电设施设备等其正常无故障的运行能够更好地提升露天煤矿的运行效率。但一般在实际的露天煤矿开采过程中，由于露天开采工作量大，并且24h进行运作的问题，导致这些露天煤矿运输系统的机电设施设备需要进行频繁且反复性的工作，在此过程中诸如像露天煤矿的皮带传输机等这些机电设施设备非常容易发生一些磨损等故障问题，导致露天煤矿的运输系统存在一些问题隐患。

2.露天煤矿机电设备故障诊断技术

(1)无损机电设备故障检测方法

无损的机电设施设备的故障检测方法其最大的特征就是对于机电设施设备进行非破坏性的故障检测，在故障的检测过程中并不会对于机电设施设备造成相应的内外部的损害。在实际对于露天煤矿机电设施设备的无损故障检测方法的具体应用来看，主要包括相应的磁粉故障检测诊断方法、射线故障检测诊断方法和超声波故障检测诊断方法这三类无损故障检测诊断方法。首先从磁粉故障检测诊断方法上来看，磁粉检测技术作为露天煤矿机电设施设备故障检测技术中的无损检测技术之一，其主要的检测原理就是通过利用漏磁和一些合适的检测介质去对于一些机电设备的表面以及近表面的工作连续性与否进行相应的检测，以判断整体机电设备的工作运行的稳定性。而具体从磁粉检测技术的优点来看，其主要就是对于整体机电设备可以进行无损检测，并且检测的过程也相对操作简单和便捷，磁粉检测技术具有检测成本低，能够对于机电设备的内部一些缺陷进行相应的检测等特点。但其检测的缺陷就是对于被检测结构的表面光滑度要求较高，并且对于一些精密型的机电设备来说，磁粉的渗入还容易导致整个机电设备出现运行故障，并且磁粉故障检测诊断技术对于相应检测人员的专业度和经验要求也较高，其磁粉检测技术在检测范围上也较小，在检测的速度上也较慢，另外磁粉检测并无原始记录，可追溯性差，故目前在露天煤矿机电设备的无损故障检测中并不常用。其次是射线故障检测诊断方法，同样射线检测技术作为露天煤矿机电设备检测技术中的无损检测技术之一，其主要的工作检测原理就是通过利用一些射线，如（X射线、γ射线、中子射线等）去对于露天煤矿机电设备进行射击，通过穿过相应的露天煤矿机电设备材料时的强度衰减程度，进而去检测露天煤矿机电设备内部是否连续，进而判断整体露天煤矿机电设备的稳固性。利用射线检测技术对于露天煤矿机电设备进行相应的检测，其优点就是相应对于露天煤矿机电设备的检测结果准确度高、检测的可靠性高，并且在检测过程中均有原始记录保存，可溯源性好。但射线检测技术的缺陷就是对于人体会存在一定的隐患危害，必须采用严密的保护措施，进而防止相应的物理射线对于人体造成一定的危害，此外射线检测技术的设施设备成本高且检测程序复杂也是其在当下我国露天煤矿机电设备检测技术中较少使用的原因所在。最后是超声波故障检测诊断的方法，超声波机电设备故障检测技术，其主要的检测工作原理就是利用相应的超声波在露天煤矿机电设备材料中进行传播时，露天煤矿机电设备内部材料的一些具体声学特性以及内部组织的变化所对于超声波的传播发生一定影响改变，进而通过超声波受影响改变的程度判断露天煤矿机电设备是否运行正常或者内部相应的结构是否发生变化，并且相对于射线故障检测技术来说，超声波故障检测技术能够对于露天煤矿机电设备中的一些异型构件等进行检测，是目前在露天煤矿无损机电设备故障检测中所常用的一类检测方法。

(2)振动远程诊断方法

从目前来看，振动远程机电设备故障的诊断方法作为一种常用机电设施设备的故障诊断方法被广泛地应用在对于一些煤矿采矿机电设施设备的故障诊断中，能够更好地提升露天煤矿各类机电设施设备的生产效率。该振动检测的机电设施设备的故障诊断方法主要就是利用一些机电设施设备的性能特征标准以及在运行过程中的具体震动幅度参数进行故障问题的诊断，尤其是一些常用的机电设施设备其在运行过程中同正常无故障的震动幅度参数存在不同时，则可以进一步在诊断其他方面的性能后，确定其存在相应的故障问题。该种振动远程诊断方法与其他类型的机电设施设备的故障诊断方法相比能够最为直接和准确的对故障进行诊断和判定，能够进行多维度和广泛的故障诊断排查，拥有着较高的故障诊断精准度。

(3)红外测温故障检测方法

在露天煤矿机电设备的故障检测技术中，相应的红外测温故障的检测方法可谓是应用最为广泛且最为直接的一种机电设备的故障诊断方法。在具体的故障检测过程中，其主要通过红外感应的方式去预测相应的机电设备的运行温度是否正常，进而对机电设施设备的受损程度进行判断，并能够精准地通过红外感应的方式去明确预期或者已经发生设备故障问题的具体位置。一些机电设施设备由于受到露天煤矿工作环境的相关限制影响，在长时间的超负荷运行过程中，非常容易造成机电设施设备内部的温度升高，使相应的机电设备部件愈发加剧磨损的同时，对于其相应的机电设备性能也造成极大的损害，易引发一些故障问题。

3.露天煤矿机电设备故障预防策略

(1)加强检修和保养，定期组织培训

对于露天煤矿机电设备的故障检测维修，除了要根据不同的机电设施设备应用不同的故障检测维修技术进行故障检测维修以外，对于相关机电设备故障检修人员的检修培训教育，以及对于露天煤矿一些核心机电设备和相关的重要部件进行定期保养排故同样重要，许多故障一方面是由于设备本身所出现的问题，比如机电设备质量问题，磨损老化等问题所带来的相应故障，影响机电设备的正常运作；另一方面就是因为人为的作用，故障排查和检修人员存在自身检修经验不足，缺乏相应的检修专业认知，检修管理人员疏于管控，对于检修故障的不重视等方面导致了露天煤矿机电设备各方面出现相应的故障。针对于这些故障，除了要在技术方面、排查故障方面进行相应的加强，也要大力加强对于机电设备的检修和保养，定期对有关人员进行技术培训。露天煤矿机电设备的检修与保养的到位与否直接影响着露天煤矿的开采效率，露天煤矿管理人员要加强对于机电设备的故障检修和管理意识，以安全为第一要义，定期组织检修人员对相关机电设备进行保养检修，对于排查出的问题，不论大小，都要及时进行解决，不留下机电设备故障后患。只有这样才可以保证机电设备故障得到有效解决，更好地延长露天煤矿机电设备的使用寿命。同时，加强对于故障检修人员的技术培训，定期进行故障检修训练与技能考核，并加大对于检修人员管控力度，通过相应的制度来约束检修人员的行为，提升检修人员对于故障的排查力度，从而进一步保证露天煤矿的开采效率和开采人员的人身安全。

(2)更新机电故障识别方法

对于露天煤矿机电设备所存在的机电设备故障，采取相应的机电设备故障检测方法，可以更好地对于机电设备进行设备故障检修。现如今，随着社会的不断进步，科学技术的不断革新发展，诸多相应的技术手段已经可以应用到各行各业中，对于露天煤矿机电设备的机电设备故障检修同样如此，智能的机电设备故障识别方法随着人工神经网络以及非线性混沌与分形理论的提出，使得其可以更好地应用在对于露天煤矿机电设备故障的检修识别过程中。如应用在露天煤矿机电设备的传输带滚动轴承机电设备故障诊断的过程中时，可以采取相应的振动诊断机电设备故障检修方法、温度诊断机电设备故障检修方法、声学诊断机电设备故障检修方法等。诸如在传统的模式中，都是通过人眼来观察振动频谱中有无相应的故障特征频率振幅的频谱峰值判断所存在的故障，而应用于振动故障等方面的智能故障识别方法后，可以通过计算机来实现模拟人眼的频谱观察，并且还能通过计算机来实现无人参与的智能诊断报错检修，节省了人工成本。此外，还可以通过融合单片机或是PLC进行相应机电故障发生时触动有关开关进行机电设备故障报警，故障处报警发声的控制，以及对于相关的机电设备进行CAD绘图，了解其各内部构架，找出相关容易产生故障的点，进行定期保养，也是很好的故障检修识别方式。

(3)提高机电设备故障的维修技术水准

对于露天煤矿机电设备机械故障以及相关的车辆故障的维修，要采取相应的维修技术进行日常的保养维修，且在此过程中，要根据相应的故障情况采取有效的维修手段进行故障检修，保障机电设备的稳定运作。在对于露天煤矿机电设备维修过程中，要求维修人员对于所要使用的机电设备进行检修，故障排查以及机械设备保养上采用一定的分析措施。在故障维修过程中应该具体做到以下几点：一是在露天煤矿机电设备出现故障的时候，要求所进行机电故障检修的工作人员重点分析机电故障所发生时的状态，明确相应的机电设备故障地所要以及预要使用到的维修技术，从而做到技术不缺位，保证整个故障维修过程中可以有条不紊的在检修人员充分的机电设备故障认知下进行检修。二是在露天煤矿机电设备发生相应的故障后，也许不只是存在于一个位置，或者只是一个方面的故障原因，有可能还存在着机电设备故障连带关系，对于相应故障排修后，会影响到其他部件的正常运作，还有的是因为故障发生的部位多，诸多机电设备故障存在着相关的连接区，如果对于所维修的内容没有做好合理的维修分配，就会使得故障维修的难度大大增加，所以说，在故障发现后的维修过程中，要求相关人员针对已发生的故障进行维修的合理分区，分片化处理，严谨地分配维修内容，从而降低机械故障的维修难度，避免带来维修上不必要的麻烦。三是在日常露天煤矿机电设备以及相关设备部件维修后，应该建立起一定的维修模块数据库，通过维修数据库进行每次维修部位模块的维修统计，分析哪块经常性的出现故障以及哪块故障每次都是采取什么样的维修方式，进而下一次可以更好更快的维修。

4.结语

综上所述，露天煤矿机电设备是开展露天煤矿工作的重要组成部分，通过分析露天煤矿机电设备的常见故障问题，可以制定科学的维修方案，使工作人员快速完成机电设备的维修工作，使露天煤矿机电设备能够继续投入使用，实施露天煤矿的各项工作内容，从而促进我国露天煤矿事业的良好发展。

作者:刘洋 单位:神华准格尔能源有限责任公司物资供应中心