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淺談煤礦機電設(shè)備故障診斷技術(shù):煤礦機電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)

摘 要：文章介紹了礦井機電設(shè)備故障診斷意義及診斷方法，通過對設(shè)備故障的早期預報及時的采取處理對策，以保證生產(chǎn)順利進行，對礦井機電設(shè)備的故障診斷具有指導意義。

關(guān)鍵詞：煤礦機電；監(jiān)測；維修；問題

1 煤礦機電存在的主要問題

1.1 礦井供電

當前，礦井開采的深度逐年增加，有些礦井的垂深甚至達到1000m，平均垂深也在400～600m之間。礦井工作主要采用多水平提升、接力式排水的方式，這也就引起了礦井供電負荷的增多，同時供電線路較長、供電網(wǎng)絡(luò)也相對復雜。對于礦井開采來說，安全生產(chǎn)是至關(guān)重要的，隨著瓦斯等級的增加，加強安全監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性已迫在眉睫。為此，必須進行科學合理的管理，加快技術(shù)改造的步伐，增加安全技術(shù)投入力度，否則就會埋下安全隱患，甚至造成重大事故，給人們的生命財產(chǎn)帶來巨大損失。

1.2 排水系統(tǒng)

排水系統(tǒng)存在設(shè)計不合理、設(shè)施陳舊等現(xiàn)象，因此系統(tǒng)的排水效率不高。由于資金投入不足、技術(shù)較為落后，泵房的安全保護監(jiān)測裝置可靠性能不佳，管網(wǎng)效率也不高。此外，排水泵房在每一水平都有設(shè)置，致使需要更多的工人來進行設(shè)備的維修工作，導致更多的資金投入，噸煤成本也隨之上升。

1.3 礦井通風系統(tǒng)

礦井通風網(wǎng)絡(luò)長、負壓增大，總回風斷面減小，所以導致通風設(shè)施運行不合理。

1.4 提升系統(tǒng)

目前所采用的提升系統(tǒng)，其提升環(huán)節(jié)過多，提升絞車原設(shè)置的保護存在不夠齊全和部件老化的現(xiàn)象，還有一部分保護的靈敏度不足。對于鋼絲繩，需要定期進行試驗，并且每日都需要進行常規(guī)檢查，然而在實際生產(chǎn)中卻忽視了這一工作，有些鋼絲繩已經(jīng)超期卻仍然使用，給礦井安全帶來隱患。

1.5 電瓶車和帶式輸送機

井下電瓶車安全性不夠，存在嚴重的多拉車和超載現(xiàn)象，不適用制動裝置進行剎車操作，保險絲用8號線導致過載保護作用無法實現(xiàn)，聲音和光信號以及閘瓦和撒沙裝置不全。膠帶不具有阻燃作用，各項保護如防滑保護、過載保護、煙霧報警、欠電壓保護沒有較強的可靠性，所需的保護設(shè)置也不夠齊全。

2 故障診斷及維修種類

2.1 事后維修

故障發(fā)生后所采取的處理對策，屬于被動性的。由于多在無準備的條件下進行，結(jié)果難以完善和徹底。

2.2 計劃性定期維修

這種維修方式屬于強制性的維修。維修周期的確定通常是根據(jù)以往的經(jīng)驗，檢修時所采用的手段并不復雜，然而其靈活性卻不足，無論設(shè)備是否需要維修，根據(jù)計劃就必須實施維修，因此，導致設(shè)備運行完全正常也進行維修，而對于具有偶然性和隨機性的故障，卻不能及時發(fā)現(xiàn)和預防。

2.3 計劃性狀態(tài)檢修

計劃性狀態(tài)檢修是一種較為先進的檢測技術(shù)，隨著科學技術(shù)以及計算機的廣泛應用，設(shè)備檢測技術(shù)也逐漸完善和發(fā)展起來。通過在線檢測和診斷裝置，獲得設(shè)備狀態(tài)的數(shù)據(jù)，進而根據(jù)這些數(shù)據(jù)科學合理地制訂出修理計劃和具體措施。對于設(shè)備可能發(fā)生的故障進行預測，從而在發(fā)生故障之前及時維修，消除設(shè)備的安全隱患，不僅能夠使設(shè)備的使用壽命得以延長，還可以確保生產(chǎn)的安全順利進行。

3 故障診斷技術(shù)

3.1 故障診斷依據(jù)

在運行過程中，機械設(shè)備會發(fā)生各種物理和化學變化，而這些變化則以溫度、壓力、流量、電流、電壓、功率、轉(zhuǎn)速及效率等形式表現(xiàn)出來，并且可以對系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行或直接或間接的反映。機械設(shè)備的相關(guān)信息都是有一定規(guī)律可循的，對這些規(guī)律加以利用，就可以有效判斷出設(shè)備的工作情況，并很快識別故障發(fā)生的部位和原因。因此，機械診斷技術(shù)應運而生，通過機械診斷技術(shù)，能夠解決計劃性定期維修失修和過度維修的問題，不僅可以使機械零部件在良好的狀態(tài)下運行，還可以及時發(fā)現(xiàn)故障、及時維修，使設(shè)備運行的可靠性和安全性都得到提升。

3.2 信息采集

3.2.1 對于設(shè)備的運行情況直接進行觀察，這種方法要求檢測人員具有一定的經(jīng)驗，因其簡單易行、方便快捷而得到普遍的應用。進行故障判斷時，可以根據(jù)聲音、振動、溫度等信息來進行分析和判斷。

通過觀察，如果l現(xiàn)機械有磨損變形、松動、泄漏、動作異常等現(xiàn)象，就可以判斷出設(shè)備的零部件損壞。此外，還可以借助磁粉、硬度計等儀器和手段來進行設(shè)備外觀的檢查。

3.2.2 如果檢測的對象是整個設(shè)備，則通常需要對其性能進行測定。所采用的方法一般為比較法。即對設(shè)備的輸入和輸出、以及輸出變量之間進行對比和比較。對于機械設(shè)備來說，其輸入和輸出并非隨意的，而是有一定的規(guī)律可循的。只要發(fā)現(xiàn)并掌握其中的規(guī)律，就可以很快地判定故障所在部位和原因。輸入不變而獲得的輸出較低，又或者輸出不變的情況下需要的輸入增加，這些都說明設(shè)備效益的降低。電流、電壓、功率、壓力、流量、溫度和速度等是體現(xiàn)礦井設(shè)備整機性能指標的主要參數(shù)。此外，也可以更加直觀地用礦井設(shè)備的出煤量或運煤量來加以衡量。

3.3 故障診斷方法

3.3.1 很多機電設(shè)備發(fā)生故障時，都會通過溫度的升高來進行預警，因此對設(shè)備溫度進行監(jiān)測是一種有效的故障診斷方法。通過將監(jiān)測和采集到的溫度數(shù)據(jù)制成圖表并進行分析，可以對設(shè)備的故障進行預警。具體方法是，將溫度的數(shù)據(jù)點連成直線，計算出直線的斜率，由此可以得出機械零件溫度發(fā)展變化的趨勢。進而推算出未來某時刻機件可能的溫度值，并與正常工作允許的最高溫度進行對比，從而在故障發(fā)生前發(fā)出警報。

3.3.2 振動監(jiān)測可分為簡單診斷儀和精密診斷系統(tǒng)。對于預防性的維修，振動監(jiān)測非常有效，因此獲得了廣泛的應用。簡易診斷儀的特點是簡單易用、便捷，因此通常采用便攜式。由測振傳感器接收振動信號，并通過測量放大器進行信號的放大，進而在檢波器上顯示其振動峰值或有效值，由此可知機械振動的具體情況。對于設(shè)備的定期及在線檢測，可以通過精密診斷系統(tǒng)來實現(xiàn)。利用系統(tǒng)的磁帶記錄器的記錄功能將振動信號記錄下來，并利用中央處理機或計算機對信號進行分析，也可以利用示波器使振動信號直接進入控制器和顯示裝置。通過對振動信號的分析，更夠準確而科學地判斷出設(shè)備故障的部位和原因，從而針對原因制訂合理的維修措施。

3.3.3 鐵譜監(jiān)測：鐵譜技術(shù)應用于煤礦機電設(shè)備的監(jiān)測雖然時間不長，但已取得了比較好的效果，鐵譜監(jiān)測的儀器，如旋轉(zhuǎn)式鐵譜儀、顆料定量儀等，在煤炭系統(tǒng)已研制成功，并成功地投入了使用。鐵譜分析的原理：使帶有磨屑的潤滑油流過一個高強度、高梯度的磁場，利用磁場力把鐵磁性磨屑從潤滑油中分離出來，且依磨屑的顆粒大小次序沉淀在基片上，則成譜片，以供觀測和分析，可以用鐵譜顯微鏡進行觀測和用光密度測量儀對磨屑的分布狀況進行定量測定，也可以用電子顯微鏡進行觀察。

4 結(jié)束語

在煤礦機電設(shè)備的使用中，通過運用先進的檢測技術(shù)，對設(shè)備的故障進行診斷，能夠?qū)崟r監(jiān)測設(shè)備的運行狀態(tài)，判斷設(shè)備是否正常工作。對于故障的發(fā)展趨勢進行預測和報警。通過故障診斷，可以快速識別故障發(fā)生的部位及原因，對其危險程度進行評價，進而提出相應的對策和建議，快速而有效地排除故障，提高設(shè)備運行的安全性和穩(wěn)定性。

淺談煤礦機電設(shè)備故障診斷技術(shù):礦山機電設(shè)備故障診斷技術(shù)分析

摘要：隨著我國社會主義市場經(jīng)濟的迅速發(fā)展，礦產(chǎn)資源需求量逐漸增加。因此需要提高現(xiàn)有礦產(chǎn)資源開采工作效率。從礦產(chǎn)資源開采角度來看，礦山機電設(shè)備的應用尤為重要，機電設(shè)備的應用有效提高了礦山資源開采工作效率，因此有必要加強礦山機電設(shè)備的應用，并且做好礦山機電設(shè)備故障的研究。本文在分析礦山機電設(shè)備故障診斷技術(shù)原理基礎(chǔ)上，進一步對礦山機電設(shè)備故障診斷技術(shù)及設(shè)備故障診斷技術(shù)應用注意事項進行介紹。以此對礦山機電設(shè)備故障診斷提供具有參考價值的建議。

關(guān)鍵詞：礦山機電設(shè)備；故障診斷；技術(shù)分析

在礦山開采過程中，為了有效提高礦山開采工作效率，礦山機電設(shè)備的應用顯得尤為重要。礦山機電設(shè)備在應用過程中，由于受到較多因素影響，特別容易發(fā)生故障，因此需要做好礦山機電設(shè)備故障診斷，從而能使得礦山機電設(shè)備的正常應用得到有效的保障。鑒于此，本文對“礦山機電設(shè)備故障診斷技術(shù)分析”意義重大。

一、機電設(shè)備故障診斷技術(shù)原理分析

礦山機電設(shè)備的應用有效提高了礦山開采工作效率，但是由于多方面的原因，礦山機電設(shè)備極易發(fā)生故障，因此需要提高礦山機電設(shè)備診斷效率，診斷主要依據(jù)以下原理：

（一）建立數(shù)學模型

在機電設(shè)備在運行過程中，具有較多的數(shù)據(jù)，主要依靠這些數(shù)據(jù)來觀看機電設(shè)備運行狀態(tài)，從而機電運行數(shù)據(jù)在機電設(shè)備故障診斷中顯得尤為重要。鑒于此，為了對機電設(shè)備運行數(shù)據(jù)進行分析，需要建立數(shù)學模型，以此來對機電設(shè)備運行數(shù)據(jù)及故障進行相關(guān)聯(lián)[1]。從而有效通過觀看數(shù)學模型來確認機電設(shè)備是否正常運行，從而有效判斷出產(chǎn)生故障原因。

（二）采集、處理及分析信息

所謂采集信息主要是對機電設(shè)備運行數(shù)據(jù)進行采集，同時在機電設(shè)備上安裝各類傳感器，以此來發(fā)出機電設(shè)備運行中發(fā)出的各種信號進行采集，在此基礎(chǔ)上，并對收集信息進行儲存。在此之后進行信息處理。由于在機電設(shè)備運行過程中，收集的所有信息并不是都能對機電設(shè)備診斷有用，因此需要加強信息處理，將無用信息進行清理，以此真正完成信息采集。最后，對機電故障進行診斷，對收集到有用的信息進行分析，主要是將機電設(shè)備運行數(shù)據(jù)信息與機電設(shè)備的標準運行進行相對比，從而有效明確機電設(shè)備故障，找出機電設(shè)備故障原因[2]。

（三）故障預測

在機電設(shè)備運行過程中，由于長期的設(shè)備運行，機電設(shè)備會出現(xiàn)老化或者自然損壞現(xiàn)象，為了有效增加機電設(shè)備使用年限，需要加強機電設(shè)備的維修保養(yǎng)，因此需要加強機電設(shè)備運行故障預測，從而能夠及時有效進行日常維護保養(yǎng)工作，為增加機電設(shè)備使用年限提供了有效的依據(jù)。

二、 礦山機電設(shè)備故障診斷技術(shù)

礦山機電設(shè)備在運行過程中，極易發(fā)生故障，因此需要礦山對電設(shè)備診斷技術(shù)進行分析，以此使得礦山機電設(shè)備的正常運行得到有效的保障。具體內(nèi)容如下：

（一）主觀診斷技術(shù)

在進行機電設(shè)備故障診斷過程中，一般情況下，技術(shù)人員先通過自身診斷經(jīng)驗對機電故障進行分析，這種技術(shù)被稱之為主觀診斷技術(shù)，這種技術(shù)在運用過程中比較方便。目前為了有效提高機電設(shè)備故障診斷效率及準確性，通常情況下，技術(shù)人員將會借助一定技術(shù)設(shè)備進行機電設(shè)備故障診斷。目前，主觀診斷技術(shù)對診斷技術(shù)人員要求較高，主要是需要技術(shù)人員專業(yè)知識技能過硬及工作經(jīng)驗較高[3]。此外，對機電設(shè)備運行故障進行分析，主要憑借技術(shù)人員進行主觀判斷，導致診斷準確性較低。

（二）儀器診斷技術(shù)

目前，為了有效提高機電設(shè)備故障診斷準確性，通常情況下，對機電設(shè)備運行故障進行儀器診斷。主要是通過各種儀器設(shè)備對機電設(shè)備運行數(shù)據(jù)進行分析，以此來對機電設(shè)備故障進行診斷，其主要優(yōu)點在于診斷準確率較高，因此在機電設(shè)備運行故障診斷中得到廣泛的應用[4]。隨著科學技術(shù)的迅速發(fā)展，機電設(shè)備故障診斷儀器功能逐漸增加，并且流通在市場上。

（三）數(shù)學模型診斷技術(shù)

在機電設(shè)備運行故障診斷過程中，為了提高機電設(shè)備故障診斷的效率，一般情況下，會對機電設(shè)備運行數(shù)據(jù)進行采集處理，進而選擇相關(guān)數(shù)據(jù)建立數(shù)學模型，從而對機電設(shè)備運行數(shù)據(jù)進行有效分析，從而實現(xiàn)快速機電設(shè)備故障診斷。數(shù)學模型診斷技術(shù)主要依靠數(shù)學知識，在此基礎(chǔ)上，將動態(tài)檢測技術(shù)及傳感器技術(shù)進行相融合，以此使得機電設(shè)備故障診斷的及時有效得到保障。此外需要值得注意的是，數(shù)學模型診斷技術(shù)應用的關(guān)鍵在于能夠通過數(shù)學知識建立一個合理并具有科學根據(jù)的數(shù)學模型，才能使得故障診斷準確性得到有效的保障。

（四）智能診斷技術(shù)

隨著科學技術(shù)的迅速發(fā)展，我國人工智能技術(shù)同樣取得了一定的成就，尤其是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，促使機電設(shè)備故障診斷技術(shù)進入了新的階段。智能診斷技術(shù)首先需要建立一個智能診斷系統(tǒng)，以此來進行能機電設(shè)備運行數(shù)據(jù)獲取、傳遞及處理，以此來對機電設(shè)備運行故障進行診斷[5]。此外，對規(guī)定好的運行數(shù)據(jù)能夠進行動態(tài)識別及預測，從而有效對機電設(shè)備進行監(jiān)控管理，不但有效提高了機電設(shè)備診斷效率，而且能有效對機電設(shè)備故障進行預測，從而有效提高了機電設(shè)備使用年限。

三、結(jié)語

綜上所述，隨著社會的發(fā)展，礦產(chǎn)資源需求量逐漸增加，從而需要提高礦山開采工作效率，以此滿足社會發(fā)展對礦產(chǎn)資源的需求。礦山機電設(shè)備的應用，有效提高了礦山開采工作效率，在實際的礦山機電設(shè)備運行過程中，由于多方面的原因，導致機電設(shè)備經(jīng)常性發(fā)生故障，為有效提高礦山開采工作效率，因此需要加強礦山機電設(shè)備故障診斷技術(shù)分析。目前主要運用到的機電設(shè)備故障診斷技術(shù)有主觀診斷技術(shù)、儀器診斷技術(shù)、數(shù)學模型診斷技術(shù)及智能診斷技術(shù)。以上診斷技術(shù)有效排除了機電設(shè)備中常見的故障問題，有效提高了礦山開采工作效率。

淺談煤礦機電設(shè)備故障診斷技術(shù):礦山機電設(shè)備故障診斷技術(shù)的應用研究

[摘 要]隨著我國科學技術(shù)的不斷進步，社會各生產(chǎn)領(lǐng)域都開始向機械化方向發(fā)展，礦山企業(yè)生產(chǎn)中，也積極運用機電設(shè)備，以提升工作效率、保障人員安全。在機電設(shè)備的長期使用中，極有可能出現(xiàn)一些故障，還需要技術(shù)人員運用科學的故障診斷技術(shù)，減少故障隱患，以避免因設(shè)備故障引發(fā)的安全問題和消極影響。本文就礦山機電設(shè)備故障診斷技術(shù)的應用進行了研究分析。

[關(guān)鍵詞] 礦山；機電設(shè)備；故障診斷技術(shù)；應用

前言：礦產(chǎn)資源是支撐我國經(jīng)濟發(fā)展的重要資源之一，近年來，我國經(jīng)濟水平得到了快速提升，新礦山也在不斷的建設(shè)生產(chǎn)，為提升礦山生產(chǎn)效率和質(zhì)量，礦山企業(yè)將大量的機電設(shè)備投入生產(chǎn)，由于機電設(shè)備產(chǎn)生故障具有不確定性，因此，還需要相關(guān)人員能夠充分運用故障診斷技術(shù)，定期對設(shè)備進行保養(yǎng)維修，消除故障隱患，保證礦山穩(wěn)定生產(chǎn)。

1 礦山機電設(shè)備故障產(chǎn)生原因

礦山機電設(shè)備中各零件關(guān)系的變化會引起自身故障的產(chǎn)生[1]。在機電設(shè)備長期使用中，會因多種因素造成零件的損傷，例如使用中零件受到損傷、設(shè)備老化等，導致零件尺寸、形態(tài)等發(fā)生一系列的變化，并與其他零件之間的關(guān)系產(chǎn)生變化，引發(fā)機電設(shè)備故障。

工作能力的大幅度損耗會使礦山機電設(shè)備產(chǎn)生故障。礦山設(shè)備在長期使用中，會出現(xiàn)老化、零件磨損等情況，工作能力受到不斷的損耗，再繼續(xù)使用，將會引發(fā)更多的故障問題。

超負荷運轉(zhuǎn)也會使礦山機電設(shè)備產(chǎn)生嚴重的故障。每一臺設(shè)備都有自己的運作極限，一旦實際運作輸出的參數(shù)超出了設(shè)備規(guī)定的最大限度，將會因超負荷運轉(zhuǎn)而引發(fā)嚴重的設(shè)備故障，需要相關(guān)人員立即對設(shè)備技術(shù)參數(shù)進行調(diào)整，并提升設(shè)備承受能力，以減少故障隱患。

2 礦山機電設(shè)備故障診斷技術(shù)方法

2.1 礦山機電設(shè)備故障主觀診斷方法

主觀診斷主要是工作人員在進行設(shè)備故障診斷過程中，依靠長期工作中獲得的經(jīng)驗、借助一定的檢驗儀器進行診斷的方法。這種方法的使用對工作人員的技術(shù)水平和個人經(jīng)驗提出了較高的要求，雖然與其他診斷技術(shù)相比具有簡單快捷的優(yōu)勢，但是僅適用于一些常見、易于診斷的故障，對于較為復雜的故障，這種方法盡可以作為參考。

2.2 礦山機電設(shè)備故障儀器診斷方法

儀器診斷主要是以設(shè)備內(nèi)的液壓系統(tǒng)溫度、壓力及振動等參數(shù)為依據(jù)[2]。診斷過程中，工作人員需要首先對這些參數(shù)進行收集，在運用信息化系統(tǒng)進行科學的分析，從而獲得礦山機電設(shè)備故障診斷結(jié)果。目前在礦山機電設(shè)備故障診斷的儀器診斷中，主要運用的儀器為綜合、通用、專用三種。

2.3 礦山機電設(shè)備故障智能型系統(tǒng)診斷方法

智能型系統(tǒng)診斷主要是運用計算機進行設(shè)備信息的收集整理，使其具備與人腦相似的思考過程，以便對數(shù)據(jù)進行合理的科學判斷，得出診斷結(jié)果。這種診斷方法相對來說比較復雜，適用于產(chǎn)生復雜故障機電設(shè)備的故障診斷工作。

2.4 礦山機電設(shè)備故障無損壞檢測診斷方法

無損壞檢測診斷是在檢測過程中，對機電設(shè)備主體、零件、金屬材料之間的隱蔽部分進行的檢查，這種診斷方式主要運用超聲波、射線照相等先進技術(shù)，因此并不會對機電設(shè)備造成損傷。由于無損壞檢測診斷的運用需要花費大量的費用，因而在我國礦山機電設(shè)備故障診斷中鮮少有人運用。

2.5 礦山機電設(shè)備故障壓力診斷方法

壓力診斷法主要是通過傳感器，將機電設(shè)備運行中的各項參數(shù)傳遞給工作人員，由工作人員進行故障分析的一種診斷方法。這種方法不受環(huán)境和壓力的影響，能夠使工作人員進一步了解機電設(shè)備所處環(huán)境、溫度、運行壓力等，并具有快捷、精確等優(yōu)勢。

2.6 礦山機電設(shè)備故障診斷專家系統(tǒng)

故障診斷專家系統(tǒng)是一項先進的礦山機電設(shè)備故障診斷技術(shù)，適用于較為復雜的設(shè)備故障，能夠結(jié)合多種診斷技術(shù)，對故障進行系統(tǒng)、全面的診斷，為工作人員提供最為完整的診斷結(jié)果。

3 礦山機電設(shè)備故障診斷技術(shù)應用過程

在故障診斷技術(shù)的應用中，工作人員首先需要建立數(shù)學模型，以便能夠?qū)⒔酉聛硎占脑O(shè)備數(shù)據(jù)融入模型中，使機電設(shè)備實際運行情況得以清晰展現(xiàn)，令工作人員充分了解機電設(shè)備中各部分數(shù)據(jù)與故障之間的聯(lián)系，為診斷工作提供科學依據(jù)。

信息的采集是診斷工作中的重要內(nèi)容[3]。工作人員需要利用機電設(shè)備上的傳感器進行設(shè)備運行中各項數(shù)據(jù)的收集，所收集的數(shù)據(jù)會直接被儲存在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)貯存器中。隨后，工作人員應對收集到的數(shù)據(jù)進行整理分析，將無用的數(shù)據(jù)去除，有用的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成便于理解的內(nèi)容，并將所得結(jié)果與標準運行參數(shù)進行比較分析，了解設(shè)備實際運行情況，明確設(shè)備故障及其產(chǎn)生原因。

另外，工作人員還需要根據(jù)設(shè)備的分析結(jié)果對其使用壽命等方面進行預測，以便為今后的設(shè)備保養(yǎng)、維修工作提供參考依據(jù)。

4 礦山機電設(shè)備故障診斷技術(shù)的具體要求

4.1 遵循機電設(shè)備故障診斷原則

在礦山機電設(shè)備故障診斷技術(shù)的應用中，要求工作人員嚴格遵循機電設(shè)備的診斷原則。在故障診斷前，工作人員應遵循準確性原則，收集機電設(shè)備故障相關(guān)信息，根據(jù)礦山特性，選擇相適應的A/D采集模塊、傳感器等設(shè)備，以保證所收集信息的準確性。針對安全性要求較高的礦山，工作人員需要遵循“防水、防塵、耐高溫、抗干擾、防震”等原則，選擇符合要求的傳感器。

4.2 科學提取機電設(shè)備故障信號特征

要想準確判斷設(shè)備故障原因，必須要較好的識別出故障信號特征[4]。礦山這一地質(zhì)情況較為特殊，工作環(huán)境十分惡劣，機電設(shè)備故障信號特征相對微弱，因此，工作人員在運用故障診斷技術(shù)時，需要從設(shè)備的軸承與齒輪的剝落、斷齒、擦傷等較為明顯的故障開始診斷。再運用自適應提升小波分解算法與特征匹配準則提出信號特征[5]。同時，工作人員也可以運用初始雙正交濾波器組，對機電設(shè)備的提升算子、對偶算子等進行獲取，以構(gòu)建新的小波基函數(shù)，并運用預測期和更新器對原始信號進行預測更新運算，以獲取設(shè)備產(chǎn)生的高頻、低頻信號，確保自適應提升小波分解算法的實現(xiàn)。

4.3 故障診斷后的設(shè)備維修

故障信號特征對工作人員的故障診斷提供了充分的科學依據(jù)，有助于工作人員快速診斷出設(shè)備的故障原因。在經(jīng)過診斷后，工作人員需要對設(shè)備進行維修，維修工作可以分成四種方式。

第一種是預防性維修，即針對故障診斷過程中診斷出的故障預兆進行維修，以便將機電設(shè)備故障扼殺于萌芽狀態(tài)。第二種是周期性維修，需要工作人員根據(jù)診斷結(jié)構(gòu)，制定合理的周期，并按照周期對機電設(shè)備進行檢查和維修，實現(xiàn)對早期故障的有效控制。第三種是計劃性維修，工作人員通過對診斷結(jié)果的分析，預測設(shè)備可能發(fā)生故障的時間、內(nèi)容等，并根據(jù)這一時間實時檢查、維修，減少安全隱患。第四種是事后維修，是工作人員在故障發(fā)生后進行維修的方法，因工作人員已經(jīng)獲得故障診斷結(jié)果，因此維修工作效率能夠得以提升。

結(jié)論

礦山機電設(shè)備的運行情況與礦山工作安全有著重要聯(lián)系，一旦出現(xiàn)設(shè)備故障，不僅會給礦山企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失，同時也會嚴重威脅工作人員的人身安全，因此，要求相關(guān)技術(shù)人員科學運用機電設(shè)備故障診斷技術(shù)、明確技術(shù)運用過程和要求，以保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運行，促進我國礦山開采事業(yè)健康發(fā)展。

淺談煤礦機電設(shè)備故障診斷技術(shù):煤礦機電設(shè)備故障診斷及維修技術(shù)分析

[摘 要]本文首先簡要分析了煤礦機電設(shè)備的常見故障，其次分析了煤礦機電設(shè)備故障的檢查方法，最后重點分析了煤礦機電設(shè)備故障的維修方式方法

[關(guān)鍵詞]煤礦機電；故障診斷；維修技術(shù)

煤礦設(shè)備既是保證煤炭開采，實現(xiàn)經(jīng)濟效益的基礎(chǔ)，又是礦工生命的保護者。煤炭生產(chǎn)系統(tǒng)存在大量的開采、掘進、運輸、提升、通風、排水、供配電、控制、鉆探等設(shè)備。設(shè)備維修是確保設(shè)備正常運行的主要手段，是煤炭企業(yè)一項重要的管理工作，是生產(chǎn)費用支出的主要部分。煤礦井下設(shè)備工作環(huán)境復雜，工作對象主要為堅硬的煤炭和巖石。且生產(chǎn)場地動態(tài)移動，加上開采過程中伴隨著大量的粉塵產(chǎn)生，設(shè)備的磨損、老化、劣化、銹蝕，局部損壞等故障多。加強機電設(shè)備管理，減少設(shè)備故障，保證設(shè)備安全、經(jīng)濟、可靠運行，是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理的基礎(chǔ)工作，是企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的保證，是提高企業(yè)經(jīng)濟效益的重要途經(jīng)。因此做好煤礦企業(yè)機電設(shè)備的故障分析及維護管理是煤礦企業(yè)重要的基礎(chǔ)工作之一。

1、煤礦機電設(shè)備的常見故障

通常來說，各種各樣的煤礦機電設(shè)備故障不斷出現(xiàn)，而故障原因非常復雜，新的故障加大了維修難度，而大部分煤礦機電設(shè)備故障率都隨時間的變化而發(fā)生變化，根據(jù)其發(fā)生的階段不同進行分類如下：

早期階段：機電設(shè)備剛開始投入生產(chǎn)初期，會有一段時間的磨合期，在磨合期里往往發(fā)生故障的幾率比較高，磨合期的長短和故障率與產(chǎn)品的性能、產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計以及產(chǎn)品制造的質(zhì)量有關(guān)。早期的故障大多與機電設(shè)備的設(shè)計缺陷、制造缺陷或產(chǎn)品使用環(huán)境及操作人員技術(shù)水平有關(guān)。

中期階段：磨合期以后進入穩(wěn)定期，即所謂的中期。這一階段的儀器性能已經(jīng)趨于穩(wěn)定，設(shè)備故障率很低，使用起來比較穩(wěn)定，也是設(shè)備的最佳工作期，設(shè)備壽命的長短也決定于此階段的工作期限。在此階段，故障的發(fā)生是偶然的、隨機的，主要的故障原因是設(shè)計、使用不當及維修不力。

晚期階段：設(shè)備使用后期，故障發(fā)生幾率逐漸增大，因為設(shè)備的所有部件在經(jīng)過長時間使用后，都會出現(xiàn)磨損、疲勞、老化、腐蝕等現(xiàn)象，在這階段經(jīng)常出現(xiàn)的故障類型有：①設(shè)備性能參數(shù)突然下降，②振動的異常，③聲響異常，④磨損殘留物的劇烈增加，⑤排氣成分的變化，⑥過熱現(xiàn)象，⑦裂紋的形成與擴展，⑧電壓和電流的劇烈變化等。

2、煤礦機電設(shè)備維修技術(shù)分析

（1）維修方式策略分析

設(shè)備的維修方式是指對維修時機的控制，具體方式主要在以下幾種：事后維修又稱故障維修，是當設(shè)備發(fā)生故障或損壞、造成停機之后才進行的維修；定期維修又稱計劃維修，指設(shè)備只要使用到預定的維修時間，不管其技術(shù)狀態(tài)如何，都要進行規(guī)定的檢查和維修工作；視情維修又稱按需預防維修或狀態(tài)監(jiān)測維修，它不是根據(jù)故障特征而是由設(shè)備在線監(jiān)測和診斷裝置預報的實際情況來確定維修時機和內(nèi)容機會維修，它是與視情維修或定期維修同時進行的一種有效的維修活動，實施這種維修可獲得較好的有效度。在故障發(fā)生頻繁、人力、備件費用或停工損失很大時，改進設(shè)計是最好的辦法。從理論上講，通常確定維修方式的基本原則是：對經(jīng)濟效益、安全生產(chǎn)影響比較大的設(shè)備，若能夠運用狀態(tài)監(jiān)測手段探測故障征兆，應采用狀態(tài)維修，否則應用計劃預防性維修 對處于連續(xù)生產(chǎn)線上且沒有后備機械的設(shè)備應采用計劃性預防維修；對經(jīng)濟效益和安全生產(chǎn)影響不大或有備用機的設(shè)備，應采用事后維修；對故障征兆無法有效監(jiān)側(cè)，以隨機故障為主要故障形式的設(shè)備，應采用事后維修。

（2）維修類型策略分析

維修類型的確定便于人們根據(jù)具體的故障情況選擇相應的維修方式，從而實現(xiàn)對機電設(shè)備的維修控制和故障率的最低化。基于對機電設(shè)備故障類型的分析，機電設(shè)備的維修類型可分為偶發(fā)型維修和壽命型維修兩種。

偶發(fā)型故障維修一般是不能預測的，通常采用事后修理方式，對特別重要、連續(xù)不間斷運轉(zhuǎn)、不允許突發(fā)故障停機的設(shè)備，可采用在線連續(xù)狀態(tài)監(jiān)測，配以備用設(shè)備和保護系統(tǒng)，以預防因操作失誤、檢查疏忽等造成的故障。

壽命型維修一般是可預防的，主要根據(jù)維修和故障停機的損失及安全性的要求選擇維修方式。

3.煤礦機電設(shè)備故障的診斷方法

3.1 參數(shù)值的檢測與控制

通過參數(shù)對設(shè)備進行檢測是一種快速的檢測方法，主要通過對運行中設(shè)備關(guān)鍵部位的各項數(shù)據(jù)進行實時的檢測，通過實測數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)的對比，判斷出設(shè)備運行的正常與否。舉例說明，有依靠溫度參數(shù)的變化做出診斷的案例，很多設(shè)備在運行出現(xiàn)故障時，都會伴隨著溫度的上升，利用這個規(guī)律就可以通過檢測溫度是否異常來判斷設(shè)備是否在正常運行。

3.2 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運用

龐大的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠?qū)ΦV山中發(fā)生的機電設(shè)備故障進行統(tǒng)一的分析診斷，利用龐大的數(shù)據(jù)量進行反復的驗算與模擬，從而從故障的隱蔽性及漸變性背后找出引發(fā)故障產(chǎn)生原因同某種模糊征兆之間的關(guān)聯(lián)性，并以因果對照的方式形成一定的對應矩陣，為專家分析提供科學的數(shù)字依據(jù)。

3.3 建立故障診斷數(shù)據(jù)分析庫

故障診斷系統(tǒng)的建立是以記錄以往故障情況為前提的，并在清楚知曉設(shè)備各部位運行參數(shù)的基礎(chǔ)上，將故障數(shù)據(jù)同正常數(shù)據(jù)進行比較和分析，最終得出故障預判的體系。這是一個逐步完善精進的優(yōu)化過程，需要通過不斷的數(shù)據(jù)添加，使得系統(tǒng)的計算更為嚴密和準確。

4.機電設(shè)備的維護及排障方法

4.1 提高維修專業(yè)水平

人為因素也是機電設(shè)備出現(xiàn)故障的一個重要原因，操作者操作過程中沒有按照相關(guān)規(guī)定進行，最終引發(fā)出一系列的故障問題，所以為了避免這種問題的出現(xiàn)，要對操作人人員進行相應的技術(shù)教育和培訓，保證設(shè)備的操作人員全面了解相關(guān)知識，可以通過考試等形式確定操作人員的專業(yè)知識水平；經(jīng)典案例分析，對于一些有代表性的故障問題，組織所有操作人員進行分析學習，最終實現(xiàn)提升操作人員綜合素質(zhì)的目的。

4.2 嚴格管理設(shè)備檢測維修

煤礦企業(yè)的管理層要在生產(chǎn)過程中樹立安全管理的意識，將機電設(shè)備的管理作為企業(yè)生產(chǎn)管理的重點，加強設(shè)備管理及操作人員的管理。可以在相關(guān)人員中推行責任制，將每個環(huán)節(jié)落實到實處，確保工作人員的行為符合相關(guān)規(guī)定；可以建立完善的激勵機制，直接將員工的業(yè)績和設(shè)備維護及檢修聯(lián)系起來，并在這個過程中設(shè)置獎金以及福利等，將員工的工作積極性調(diào)動起來；對生產(chǎn)過程中違背相關(guān)操作守則的員工進行處罰，對表現(xiàn)優(yōu)異的員工給予物質(zhì)獎勵等。在這種榜樣力量的引導下，可以帶動整個員工隊伍的工作熱情。

4.3 重視培養(yǎng)職工的安全技術(shù)能力

如果實地作業(yè)人員能夠經(jīng)過技術(shù)培訓，對機電設(shè)備的構(gòu)造、原理及性能有所了解，就能夠在使用中發(fā)揮檢查和排除故障的作用，避免使用設(shè)備時造成超負荷運轉(zhuǎn)，以達到增長設(shè)備使用壽命和利用效率的目的。

4.4 廣泛利用液壓系統(tǒng)

在采礦作業(yè)中，利用液壓系統(tǒng)進行物資的運輸，就可以很大程度上避免運輸過程中油體滲漏、液體自燃等事故的發(fā)生，從安全性能上看得到了保證，并且還減少了物資的占地面積。但在實際操作過程中，液壓絞車也時常發(fā)生設(shè)備故障，這就需要對絞車狀態(tài)進行監(jiān)測，實現(xiàn)液壓絞車參數(shù)狀態(tài)的檢測，從而對故障的判別和維修做出指導。

4.5 引進現(xiàn)代化新設(shè)備

在對技術(shù)人員及監(jiān)測系統(tǒng)進行升級改造時，還要關(guān)注設(shè)備的利用率及環(huán)境污染等問題。為緩解上述問題，盡量選擇技術(shù)先進的設(shè)備，將低噪音、低能耗、低污染作為選擇機電設(shè)備的重要考核標準。這樣的舉措在有效提高設(shè)備的性能的同時，還可以達到降低生產(chǎn)成本的效果，進而增加企業(yè)利潤。

5 結(jié)語

設(shè)備的故障診斷，就是利用科學的監(jiān)惻技術(shù)，對設(shè)備所處的狀態(tài)進行監(jiān)測，預測設(shè)備運行的可靠性，確定其整體或局部是正常或異常。它能對設(shè)備故障的發(fā)展作出早期預報，對出現(xiàn)故障的原因、部位、危險程度等進行識別和評價，預報故障的發(fā)展趨勢，迅速地查找故障源，提出對策建議，并針對具體情況迅速地排除故障，避免或減少事故的發(fā)生