宋艳斌
神东煤炭集团高端设备研发中心 陕西省榆林市719315
摘要：煤矿机械设备长时间处于高效运转状态下，设备开机率高，工作强度大，设备出现问题几率较大。设备问题可能会影响生产，影响企业经济效益，甚至会引发事故造成人员伤亡等严重损失。因此应当对煤矿生产中设备问题加以重视，创新具有科学性、专业性的维修方式，促进我国相关产业稳步发展。
关键词：煤矿机械设备；使用维修；故障；诊断
随着我国经济高速发展对能源的要求，基于世界能源格局和我国富煤、贫油、少气的能源资源禀赋，相当长时间内煤矿仍然是我国主要能源供给的主体基础能源，煤矿开采离不开机械设备的有利保障，煤矿机械设备技术在不断创新与提高，机械化和自动化程度越来越高。对煤矿机械设备的使用维修和故障诊断工作的要求也越来越高。
一、我国煤矿机械设备使用的现状
我国煤矿企业规模不同，建立时间不同，使用的煤矿机械设备现代化水平存在较大差异。有的煤矿企业建矿时间长或者是规模相对较小，煤矿机械设备相对老化，开采能力落后。也有一些大型煤矿企业采用国内外先进的机械设备，开采效率处于世界领先水平。但是总体而言，煤矿机械设备的技术水平较国外先进设备有一定差距。
首先，我国的煤矿机械设备存在体积相对较大、结构复杂以及系统繁琐等问题。其次，我国煤矿机械发展较为粗放，侧重于煤矿的开采总量以及机械设备的运行效率，煤矿机械设备的机械现代化、技术化以及自动化等技术应用较少。最后。我国的煤矿机械设备存在机械化水平较低、煤矿机械质量相对较低以及煤矿机械设备更新较为缓慢问题。
二、煤矿机械设备常见故障
煤矿井下环境恶劣，粉尘浓度高，温度湿度很大，长时间使用煤矿机械来提高煤矿产量，煤矿机械设备常见的故障主要有以下几类：①在振动及外力作用下，出现开裂、变形、压痕及声响异常等多种故障，发生机械损坏。②因条件恶劣、常年运行，超过其有效使用寿命，出现老化，剥落及功能性退化等现象。③出现了松动、脱落等现象。④因设备过载、油质变质、电机损坏或轴承、齿轮磨损而导致的过热、磨损现象。⑤出现漏水、渗油等堵塞型故障。
三、煤矿机械设备维修方式
设备的工作状况影响着井下采煤进度，通过保养维修可以有效的延长煤矿机械的使用寿命，保持设备的良好状态。目前煤矿机械主要的维修管理模式主要是以下几种：
1.事后维修。煤矿机械设备出现故障之后，才开始进行维修，是最原始的维修管理模式，维修不具备计划性，维修过程易打乱生产计划，对煤矿采掘会产生较大或重大影响。具有明显的滞后性。排除设备故障过程中，很难估计设备停运时间，生产中的安全隐患也难以忽视。
2.计划维修。按修理计划对煤矿机械设备在固定的时间点进行日常维护保养、检验、校正和大、中、小修理，根据各种机器设备的技术要求、使用情况等分别规定其具体内容、先后顺序等。好处是可以一定程度上保障煤矿机械设备运行的高效性以及生产的安全性。可使设备经常处于良好的技术状态,避免过早磨损和突然损坏,还可以提前发现安全隐患，并可提高设备利用率、降低修理费用和延长使用寿命。
3.预防性维修。没有发生故障或尚未造成损坏即展开一系列维修，通过对产品的系统性检查、设备测试和更换以防止功能故障发生，使其保持在良好工作状态，在新设备研制的初期，就应考虑预防性维修问题，提出减少和便于预防性维修的设计要求；进行可靠的维修分析，应用逻辑判断的方法确定设备的预防性维修要求，制订设备预防性维修大纲，规定设备需要进行预防性维修的产品、工作类型、间隔期和进行维修工作的维修级别，确保以最少的维修资源消耗保持设备固有可靠性和安全性水平。
目的性强，既可以大大降低设备出现故障的次数，实现不停机的维修状态，使维修的难度明显降低，还能确保设备的正常运行状态和生产的安全性。
4.改善维修，设备修理过程中对设备进行改装、改造，改善和提高设备的性能、精度及生产效率，对经常发生故障的设备或其部位，进行深入的研究，维修时积极进行结构改造。把设备的修理和改善结合起来，减少以至杜绝重复性故障的出现，使设备在质的方面有所提高；减少设备维修和改造的工作量，节约设备管理费用。
四、煤矿机械设备故障诊断技术
1.红外测温诊断技术，红外检测技术在煤矿机械设备故障诊断和维修中的应用已经非常普遍，该技术主要是利用物体发射出来的红外线对物体温度进行监测，然后可以检测到机械设备温度变化并根据该变化来判断机械设备的运行状况，可及时发现异常情况并采取措施对故障问题加以处理。该技术的检测效率较高，能够解决煤矿生产运输中有关安全性方面的问题。这是因为机械设备在运行时如果遭到磨损或者电器结点破坏都会导致设备整体温度升高，而且还会影响设备的强度、硬度等，使设备性能下降、影响设备的使用寿命。通过该技术的应用可以及时发现温度异常等问题从而采取措施加以预防，将安全隐患及时排除出去。
2.振动监测诊断技术，煤矿机械设备受到其工作环境的影响，在运行中可能会出现反复振动，如果平衡性失去，在运动中就会发出异常振动。通过振动监测技术可对机械设备运行中各种振动情况进行检测，对其中不稳定的因素加以控制。虽然不同的设备因为构造、性能参数等的不同，设备振动状态也不同。但是同一设备的振动有其一定的规律，通过振动检测技术主要是可以对位移、速度和加速度等参数进行描述分析，比如对加速度的分析，引起加速度发生变化主要和轴承、齿轮出现问题有关，当加速度不稳定以后就会导致冲击力发生强烈变化。采用振动诊断技术，利用精确的诊断设备和分析仪器、人工智能系统等，可实现对机械设备出现异常振动故障具体位置、类型等的判断，然后采取相应的解决措施。振动诊断技术的精确度较高，但需要花费的诊断时间较长、诊断成本较高。
3.油液监测技术，通过分析被井下机械设备在用润滑剂（或工作介质）的性能变化和携带的磨损微粒的情况，获得机器的润滑和磨损状态的信息，评价机器的工况和预测故障，并确定故障原因、类型和零件，并进行趋势分析。
4.无损检测技术，无损检测技术因为其检测不会对设备本身产生影响，所以被广泛应用到了各种领域机械设备的检测诊断中，在煤矿机械设备检测中的应用，也是利用了其不会对煤矿设备造成结构破坏，且能在无损下完成对设备的精确检测的优势，采用先进全面的诊断技术，将物理、化学等理论结合起来，实现对煤矿机械设备和工程材料的全面检测和故障诊断。无损检测技术除了故障诊断外还可以分析设备的使用寿命，可及时采取防控措施减少安全事故的发生，保障整个煤矿作业的安全性。
五、加强煤矿机械设备维修方式和故障诊断技术的深度融合
在实际工作中，煤矿企业应进一步提高对煤矿机械设备维修方式和故障诊断技术的重视力度，确保机电设备始终保持良好的性能，从而提高煤矿机械设备的运行效率和质量。应该从以下方面进行改进：①建立完善的维修体系。②拟订详细的维修指标。③应用先进的维修方式和故障诊断技术。④给出智能化的维修模型。⑤逐步实现远程的维修方式。
结语：
煤矿机械设备的稳定使用是有效保证煤炭生产的重要一环，决定着煤炭生产的质量和数量。因此煤矿机械设备的先进性和稳定性对煤矿生产起到至关重要的作用，煤矿机械设备需进一步提高现代化水平，改进维修方式，应用新的故障诊断方式和人工智能等新技术，从而逐步实现智能矿山建设。
参考文献：
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