張凱輝

（同煤浙能麻家梁煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西朔州036000）

引言

煤炭作為我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的主體，一直是我國(guó)能源體系建設(shè)的重點(diǎn)領(lǐng)域，特別是伴隨著現(xiàn)代機(jī)械水平的不斷提升，井下煤炭生產(chǎn)的機(jī)械化程度顯著提升。綜采開采成為煤炭開采的主要形式，為煤礦高效生產(chǎn)和我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)具有積極的推動(dòng)力。但由于井下作業(yè)環(huán)境的復(fù)雜性與惡劣性，綜采機(jī)在實(shí)際使用中也時(shí)常發(fā)生各類故障，因此要積極探索綜采設(shè)備的故障診斷技術(shù)，為設(shè)備的正常運(yùn)行和礦井經(jīng)濟(jì)效益的最大化提供保障。

1 綜采設(shè)備故障診斷概述

1.1 綜采設(shè)備故障產(chǎn)生原因及診斷原理

綜采機(jī)械的設(shè)備故障是由于綜采裝置內(nèi)的個(gè)別零部件損傷，導(dǎo)致設(shè)備整體的機(jī)械功能無法有效發(fā)揮，進(jìn)而影響井下生產(chǎn)的現(xiàn)象。通常而言，針對(duì)綜采機(jī)械設(shè)備進(jìn)行故障診斷常用的技術(shù)手段主要是借助遙感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等構(gòu)建性能良好的故障檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)，通過對(duì)設(shè)備運(yùn)行的有效實(shí)施監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)了解，并能對(duì)其中的異常數(shù)據(jù)開展針對(duì)分析，為故障隱患的確定和排查提供指導(dǎo)[1]。

1.2 故障診斷特征

綜采機(jī)械設(shè)備的故障診斷具備兩大特征：第一是故障診斷目的明確，為確保綜采設(shè)備的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，其故障診斷必須確保故障位置及原因的快速確定，進(jìn)而采取針對(duì)性措施實(shí)現(xiàn)故障的有效排除；第二是綜采機(jī)械設(shè)備的故障診斷有著良好的實(shí)踐性。鑒于井下生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境的惡劣性，導(dǎo)致設(shè)備故障的原因同周邊環(huán)境息息相關(guān)，因此在故障診斷過程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合所處環(huán)境進(jìn)行分析，從而提升故障診斷的準(zhǔn)確度。

2 綜采機(jī)械設(shè)備故障診斷流程

對(duì)井下綜采機(jī)械設(shè)備的故障診斷時(shí)第一步應(yīng)當(dāng)對(duì)設(shè)備的檔期運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，借由構(gòu)建的運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，及時(shí)分析設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生的異常數(shù)據(jù)，并生成相應(yīng)的檢測(cè)報(bào)告；第二步是對(duì)報(bào)告中的數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，即根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)的分析，挖掘其中能夠表明設(shè)備故障的特征信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的有效分辨，避免產(chǎn)生誤判；第三步則是針對(duì)故障設(shè)備開展再次的診斷分析，結(jié)合此前的設(shè)備故障數(shù)據(jù)信息，輔助其他測(cè)試手段，對(duì)故障發(fā)生的位置加以確定；第四步是開展故障診斷的決策，結(jié)合所確定的輔助類型、原因及所處位置，設(shè)計(jì)相應(yīng)的故障排除措施，為設(shè)備的繼續(xù)運(yùn)行提供保障。圖1所示即為綜采機(jī)械設(shè)備故障診斷流程示意圖[2-3]。

圖1 綜采機(jī)械設(shè)備故障診斷流程示意圖

3 綜采機(jī)械設(shè)備故障診斷與維修

3.1 液壓支架的故障診斷

對(duì)于礦井生產(chǎn)的綜采機(jī)械設(shè)備而言，液壓支架是保障生產(chǎn)安全的關(guān)鍵所在，其工作狀態(tài)的優(yōu)劣直接影響著整個(gè)回采面作業(yè)的順利開展。在液壓支架的使用中，其產(chǎn)生的故障種類十分繁多，故障誘因也多種多樣。但根據(jù)對(duì)以往液壓支架故障類型的匯總分析可知，液壓支架故障的出現(xiàn)超過九成是由于漏液引起，而其他機(jī)型原因引起的故障占比不超過一成。井下生產(chǎn)過程中，技術(shù)人員均是通過液壓泵運(yùn)行聲音來判定是否存在漏液現(xiàn)象，當(dāng)液壓泵不存在管道破損現(xiàn)象時(shí)，其工作卸壓的頻率會(huì)保持平穩(wěn)，而當(dāng)管道存在破損時(shí)，則液壓泵便會(huì)由于長(zhǎng)期得不到卸壓而出現(xiàn)異常的響動(dòng)，同時(shí)泵站壓力輸出數(shù)值降低。對(duì)于這種情況，技術(shù)人員借由監(jiān)測(cè)系統(tǒng)確定故障支架，然后通過支架工的聽、看、感知相結(jié)合的方法，對(duì)破損的液壓管加以確定[4-5]。

3.2 采煤機(jī)故障診斷

采煤機(jī)作為井下煤炭生產(chǎn)的核心動(dòng)力設(shè)備，是進(jìn)行煤炭生產(chǎn)的必需品之一。但由于井下環(huán)境的復(fù)雜多變和周邊工作環(huán)境的惡劣性，使得采煤機(jī)運(yùn)行時(shí)往往故障頻發(fā)，因此采取針對(duì)性的措施提升采煤機(jī)故障診斷的準(zhǔn)確率對(duì)于確保生產(chǎn)的有效開展意義重大。采煤機(jī)故障診斷常規(guī)方法多為通過聽聲、觀察、觸摸及參數(shù)分析等手段綜合開展。一旦采煤機(jī)出現(xiàn)故障，可以先通過聲音判斷，確定采煤機(jī)真實(shí)的工作狀態(tài)，然后借由手來感受其振動(dòng)狀況與溫度變化，并對(duì)液壓系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行觀測(cè)，基于此對(duì)采煤機(jī)具體故障情況進(jìn)行準(zhǔn)確判定[6]。

3.3 轉(zhuǎn)載機(jī)與破碎機(jī)故障診斷

轉(zhuǎn)載機(jī)一直是綜采機(jī)械設(shè)備的重要構(gòu)成要素，其故障多發(fā)區(qū)域?yàn)闇p速器，應(yīng)當(dāng)針對(duì)性探究轉(zhuǎn)載機(jī)減速器的故障診斷手段。減速器故障主要可分為三種情況：一是由于機(jī)械磨損而引起的齒輪故障；二是內(nèi)部串油與漏油問題，多發(fā)生在減速器轉(zhuǎn)軸上；三是軸承故障。這些故障的診斷可依據(jù)采煤機(jī)故障診斷的方式開展檢測(cè)。

破碎機(jī)故障的產(chǎn)生原因種類多樣，但從整體分析可依據(jù)振動(dòng)頻率將其劃分為：轉(zhuǎn)子不平衡現(xiàn)象、軸系不對(duì)稱現(xiàn)象、內(nèi)部零件松動(dòng)、軸承偏心等。對(duì)此類故障的診斷，應(yīng)當(dāng)依托于破碎機(jī)運(yùn)行的獨(dú)有特性，通過對(duì)其以往運(yùn)行資料的總結(jié)分析，了解不同故障誘因，進(jìn)而針對(duì)性的開展逐一的排查，確定真正的故障類型[7]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜采機(jī)械設(shè)備是煤炭生產(chǎn)高效開展的關(guān)鍵基礎(chǔ)，確保其故障的有效診斷與排除，對(duì)于保證煤炭生產(chǎn)的連續(xù)安全意義重大。因此，礦井管理者必須充分結(jié)合實(shí)際情況，針對(duì)不同的綜采機(jī)械設(shè)備類型，制定相應(yīng)的故障診斷技術(shù)體系，確保各類故障出現(xiàn)后能及時(shí)高效地予以處理，為礦井的長(zhǎng)久可持續(xù)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)效益的顯著提升提供保障。

[1]王東新.綜采工作面設(shè)備故障分析和診斷[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2010（11）：336-337.

[2]雷志鵬，宋建成.綜采工作面輸送設(shè)備工況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].工礦自動(dòng)化，2010（7）：1-5.

[3]張培軍.故障診斷技術(shù)對(duì)綜采機(jī)電維修的相關(guān)研究[J].科技信息，2012（15）：149.

[4]李建華，雷志鵬，李艷偉.綜采工作面“三機(jī)”狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷系統(tǒng)開發(fā)[J].中國(guó)煤炭，2012（9）：67-71.

[5]劉靜坤.綜采設(shè)備常見故障診斷技術(shù)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2012（20）：136.

[6]孟艷森.關(guān)于綜采機(jī)電故障診斷技術(shù)的探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012（27）：71.

[7]陳彥青.綜采機(jī)電維修的故障診斷技術(shù)[J].機(jī)電工程技術(shù)，2016（10）：69-71.