冶志强
国家能源集团神华新疆公司 新疆乌鲁木齐
摘要：煤矿生产过程中使用机电装置时大多是在出现异常问题后才会进行检修维护，这不单单会严重影响生产效率，甚至会造成安全事故。为了确保矿山企业能够稳定生产，就需要做好故障诊断工作，并将其作用真正发挥出来。鼓励矿山企业在日常生产中应用诊断服务。对机电装置进行全面维护检修，确保设备工况不出现异常。本文首先对故障诊断技术进行简要论述，结合煤矿生产过程中机电设备出现的故障现象特点展开分析，重点探究故障诊断技术如何同机械设备维护检修工作有效融合，提出一种行之有效的故障诊断方案。
关键词：煤矿机电设备；机械故障；检测诊断技术
伴随煤矿领域的稳步前行，日常生产中使用的机电装置对生产效率和生产质量起到至关重要的影响，但也进一步增加了设备运行维护成本。如果设备运行中出现异常，就有可能影响到正常的开采工作，甚至会引起严重的安全事故，给企业造成无法弥补的经济亏损。由此来说，如何设计煤矿机电装置的故障检修方案就成为关键所在，也是保证煤矿稳定运行的基础。
1我国煤矿机电设备的现状分析
1.1煤矿机电设备存在较多的隐患
整体上来讲，国内煤矿生产中使用的机电装置大多存在如下风险：
（1）机电装置老化程度过高，存在安全隐患。因为国内煤矿生产过程中大部分装置都处于连续运行状态，未能进行有效的检修维护，致使设备寿命严重缩减，甚至存在隐患风险。部分机电装置未能配备相应的保护体系，导致安全风险升高。
（2）因为井下环境复杂，造成机电装置零部件存在锈蚀等问题，直接反应出防腐保护未发挥应有作用，同时存在锈蚀问题的设备运行过程中危险系数较高。
(3)提升系统中未能建立起完善的制动体系和电控系统，缺少缓冲结构。
(4)一般来说，井下所使用的电气装置需要具备防爆性能，但大部分企业生产时不会对电气装置的防爆性能进行测试。此外，由于井下配备的压力计、电流表以及安全开关等组件未能定期核验，致使安全隐患加剧。
(5)绞车运行时常处于超负荷状态。
1.2煤矿设备老化严重
煤矿运行过程中，设备装置多是成套配备。因此对装置更新时会增加成本投入。而企业为了自身利益，普遍无法一次性投入大量资本对装置整体更新。综合来说，导致国内煤矿装置老化过度的原因有如下几点：
(1)某些煤矿企业过度关注经济收益，将精力集中在提高产出，忽视投入的重要性。对相关机电装置检修维护未能落实到位，以致于长期高负荷运行状态下的机电装置老化程度进一步加重。
(2)国内煤炭领域的装置设计制造在方案设计、加工生产、功能测试等方面水平有待提升。部分国产机电装置的寿命周期同国外装置差距明显。就无轨辅助系统来说，我国在二十世纪末期才刚刚开启有关技术研究，截至目前也仅有三十多年的发展历程，这也导致国产设备性能同国外技术水平之间存在明显差距。
(3)部分煤矿企业基于自身经济利益，在原有装置系统仍可以运行的情况下，就不会考虑再次更新。某些煤矿系统中甚至还沿用旧式防爆开关、老式绞车装置等设备，给煤矿运行埋下安全风险。
1.3机电设备管理机构不完善
企业大多只关注生产结果，往往会忽视机电装置的检修管理。更不用说构建完善的机电设备管理制度。从企业日常运行来看，机电装置的维护检修工作均是由电工人员承担，但电工人员数量和机电装置数量难以匹配。由此也导致技术人员难以对全部设备进行有效的检修维护。同时电气装置维护周期越长，存在异常几率就越高。而大多数煤矿企业的管理人员尚未明确机电装置管理的实际意义，管理意识淡薄。导致实际运行中管理工作难以落实到位，无法保证煤矿系统的安全性和可靠性。
2检测诊断技术概述
煤矿生产中机电装置的故障诊断通常是针对在运行设备，对其工况和状态进行测定，从而保证设备正常可靠。故障诊断工作首先需要对在运行装置的生产质量进行测定，实时监管运行中可能出现的异常问题，有助于技术人员全面掌控设备的运行情况，同时对设备问题进行及时处理，保证煤矿系统的安全稳定。目前来说，煤矿领域发展速度较快，故障诊断技术已经大规模应用在机电装置的检修维护工作之中，不但可以有效延长设备使用周期，还能保证生产效率符合预期目标，为企业创造最大化的经济收益。
2.1主观诊断技术
主观诊断是通过技术人员的直接观测判断机电装置出现异常的原因和区域，并给出对应的维护方案。虽然该诊断方式操作简单，但需要技术人员具备丰富的实践经验和理论储备，同时相关操作设备性能也会干扰最终的诊断结果，导致主观诊断精度无法进一步提升。
2.2仪器诊断技术
仪器诊断主要是通过机电装置中配备的检测量表对煤矿系统工况进行测定，一般来说，新式设备大多配备有着仪器诊断模块，但旧式设备往往难以采用该技术，也难以深化改造。
2.3数据模式诊断技术
数据诊断是利用数据分析技术对煤矿机电装置存在的异常问题进行剖析，利用测量设备对异常反馈的不同数据进行表征。基于不同异常问题的特点，判断机电设备运行中是否存在这些指标来确定工况是否正常。
2.4智能诊断技术
智能诊断是目前机电装置主流的发展趋势，且未来前景良好。本质上是利用自动化技术采集设备运行参数，利用计算机分析数据并将结果反馈给管理人员。最终结果会提示设备是否存在异常和异常范围，由此可以显著减轻技术人员压力，提高生产效率。
3煤矿机电设备机械故障检测诊断技术的基本特征
对于煤矿机电装置来说，机械异常是最为普遍的问题，因此要对这类问题进行实时监测并有效处理。故障诊断是通过分析故障情况并判定可能存在异常的区域，结合故障分析结果进行针对性修复，为机电装置运行提供可靠保障。实际生产过程中，针对于机械故障的检测技术包括如下特征：a）故障维修，通常采用差异性的维护方式，在实际异常处理阶段，结合问题情况和生产经验，将理论和实践充分结合起来，以此保证机械故障的检修维护质量；b）复合性较强，基于动力学和物理学基本理论，通过分析液压设备的机械结构和运行机理，设计自动化维护系统，确保故障检修效率满足预期要求。c）目的性，机械设备的故障检修要同有关操作深度融合，完成好故障定位工作，对不同故障制定相应的检修方案，以此保证机电装置可以发挥出应有作用。
4煤矿机电设备机械故障检测与诊断技术的应用
4.1故障检测诊断技术在矿用高压异步电动机中的应用
从煤矿实际生产过程来说，高压异步电机十分关键，一旦该设备存在异常，不单单会影响到煤矿正常运行，还有可能影响到企业发展。当前，伴随信息技术和人工智能技术的逐步完善，设备检修效率显著提高，且检修质量有了质的飞跃。一般来说，高压异步电机存在的故障检测技术主要有高次谐波、磁通量以及局部放电等。高次谐波技术虽然不受电压影响，但需要检修人员具备充足的专业知识，严格按照步骤完成维护工作。磁通检修技术可以有效反应出高压设备存在的异常问题，但如果检修信号较弱会影响到检修结果。局部放电技术在高压电气设备的故障诊断中效果良好，但无法应用在低压电气设备的检修工作之中。
4.2故障检测诊断技术在矿井提升机中的应用
提升机作为煤矿运行过程中的核心装置，承担着工作人员、生产材料、设备组件的运输工作，设备是否可以发挥出应有作用直接决定着煤矿效率。一般来说，提升机运行中存在的异常分为软、硬两部分。其中软异常主要针对装置参数，所以要对提升机的运行参数进行全面管控，做好数据记录和分析处理。而硬异常则是指机械装置的运行参数超出标准范围，通常是因为软异常未能合理解决而造成的。对此来说，软异常的检修工作意义重大，能够从源头上降低设备异常频率，为系统稳定运行奠定基础。
4.3故障检测诊断技术在通风机中的应用
当前，对通风机设备进行故障诊断的技术和设备尚未完善，大多使用仍沿用传统的检修模式。
4.4故障检测诊断技术在采煤机中的应用
采煤机设备存在的异常问题也是引起煤矿生产故障的主要因素，这是由于国内大多数煤矿系统中选用国产设备，相较于国外装置来说，在技术和性能方面均有所差距，难以实现对采煤机设备参数的精确测定，同时检修内容不足。当前，国内采煤机性能提升速度较快，所以煤矿企业常常利用电牵引系统进行故障检修，并结合相关测试模块提升检测质量。
5提高煤矿机电设备机械故障检测诊断的措施
5.1加强煤矿机电设备的维修管理
从实际煤矿生产来说，企业需要严格遵守行业标准，对设备装置展开全面测试和维护。尤其是重点检测煤矿机电装置的排水保护和防雷接地设备等。尽可能以年为周期进行检修维护，同时对运行中的通风性能展开实时测定，在雨季到来前保证排水系统能够正常运行，为煤矿生产提供安全保护。此外，还需要进一步完善监管体系，利用电脑辅助生成，确保检修工作落实到位。
5.2加大对煤矿机电设备的投入力度
结合国内法律体系，为保证煤矿设备可以稳定工作，需要对老化程度过高的装置进行更新维护，按照有关规定适度增加投入成本。从实际生产来说，还需要对参与煤矿生成的技术人员进行全方面培训，由此保证技术人员能够清楚掌握各台设备的运行工况。为确保煤矿机电装置可以发挥应有作用，还要融入先进技术，建立起实时监控体系，以此快速确定异常原因和故障范围。
5.3完善煤矿机电设备的维护和质量监督体制
对于煤矿生产来说，要在生产开始之前完成好预期的装置维护检修工作，以此有效提高设备性能，建立起标准化的设备检修体系和故障服务系统，消除可能存在的安全风险。采购机电装置所需组件时，需要着重把控购买数量和零件型号，同高信誉度企业合作，严格把控机电装置维护检修的各个环节，保证组件装设顺序符合规定，并在安装结束后进行整体测试，保证机电装置能够顺利投入运行。
6结语
做好煤矿生产过程中各个环节的监督管理工作，提高设备异常诊断效率和维护质量，培养技术人员的安全意识和问题解决能力。不仅如此，还应当加强故障诊断体系的确立，实行个体责任制度，以此才能保证煤矿机电装置的安全管理落实到位，为煤矿企业正常运行奠定基础。
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作者简介：冶志强（1990-06-19），男，回族，籍贯：宁夏西吉县，当前职务：电力调度，当前职称：助理工程师，学历：函授本科，研究方向：煤矿