国家能源集团神东煤炭集团寸草塔二矿 内蒙古鄂尔多斯市 017209
摘要：近些年来，煤炭产量快速提升，开采的安全性也显著增强，这得益于大量煤矿机电设备的使用。随着科学技术的发展，越来越多先进的机电设备被应用到煤矿开采中。在享受机电设备带来的便利时，还应考虑到机电设备故障带来的不利影响。由于煤矿井下恶劣的工作环境，机电设备会不时发生各种故障，需要做好机电设备的故障维修工作。机电设备维修工作的难点在于快速诊断设备故障，而故障诊断技术可以满足这种需求。
关键词：煤矿机电设备；故障；诊断技术
引言
故障诊断技术是利用设备故障时发出的声、电以及热等异常来进行故障诊断的。除此之外，故障诊断技术更加有利于设备的维护，大大延长了设备的使用寿命，提高了煤矿的经济效益。
1煤矿机电设备常见故障
1.1偶发性故障
在机电设备的运行中期发生的故障问题多为偶发性的故障，比较少见。此阶段的机电设备已经过渡到良好的磨合状态，也就是技术人员所说的稳定时期。这个阶段的机电设备在运用的过程中相对比较稳定，从而形成了机电设备工作的最佳时期。但是不代表不会出现故障问题，部分机电设备会出现偶发性的问题故障，这种情况发生概率较低，偶发性的问题故障主要是使用与操作不当或维修养护工作不足等原因造成的。此阶段发生随机性的故障问题是完全可以避免的。
1.2磨损性故障
机电设备的使用寿命是具有一定时限的，在使用后期出现故障问题的情况逐渐增多，其主要原因多以磨损性以及老化性故障为主，这与日常维护有关，同时与设备本身的使用时效有关。机电设备使用后期出现的故障问题形式比较多样，其中包含设备出现异常的声响或震动、设备出现热度过高现象、设备使用期间电压不稳定现象、磨损情况增加以及设备的基本性能下降速度较快等。根据以往的经验参考发现，姬爱丹设备运用后期的故障问题一部分是不可抗力原因，而另一部分则可以通过有效的技术手段和日常养护避免，从而在一定程度上延长机电设备的使用寿命。因此，在煤矿机电设备的使用后期发生故障问题期间，找到其发生故障的根本原因与故障问题是极为重要的。
2煤矿机电设备故障诊断技术
2.1在煤矿提升机中的应用
提升机是煤矿开采作业中的重要设备之一，如果提升机发生故障不但会影响到煤矿开采的效率，而且威胁到了煤矿开采人员的生命安全。目前，煤矿开采作业中，常见的提升机故障主要有软故障和硬故障两种。维修人员在开展提升机故障维修工作时，必须运用科学合理的故障诊断技术，全面的检测提升机可能存在的软故障，在分析提升机运行状态的基础上，根据提升机正常运行的参数，评估提升机的综合性能，并以此为基础解决提升机运行过程中可能存在的各种故障问题，避免因为故障处理不及时导致硬故障的发生，促进煤矿生产效率的稳步提升。比如，维修人员在进行双筒提升机松绳故障的维修时，维修人员应该在故障诊断过程中，通过在提升机上安装小磁钢以及植入传感器的方式，检测提升机天轮的转速、输出脉冲是否一致，从而准确的判断出提升机是否出现故障。维修人员在运用智能故障检测技术开展煤矿提升机的故障检测时，应该先分享提升机的故障分类和编码，然后根据故障发生的特点，采取队列方式存储故障代码，为后续故障诊断和分析提供数据依据。这种以PLC为依托存储故障代码，然后根据提升机系统故障分析的结果，准确的判断出提升机运行过程中出现的故障问题。如果提升机存在故障隐患的话，此时故障信息的上升沿就会触发信号写入此队列，然后设置其中一个地址指征，写入故障代码，随着故障代码数量的增加，那么该地址指征也是随之增加，并等待下一个故障代码的存储，经过这样的过程，不但实现了按照故障发生时间顺序详细、准确存储故障代码的目的，而且为后续提升机故障的维修工作奠定了良好的基础。
2.2在皮带输送机中的应用
皮带输送机是煤矿井下重要的运输设备，在运行过程中很容易发生各种故障，例如跑偏、打滑及断带等。皮带机运输距离较长，短则几百米，长则数千米，这使得皮带输送机的故障检测和排查十分不便。为此，可在皮带输送机中应用故障诊断技术，这样可大幅度提高皮带输送机故障检测和维修的效率。同时，采用故障诊断技术可更早地发现皮带输送机运行过程中存在的安全隐患，从而避免煤矿安全事故的发生。如果不能及时发现机电设备的故障，则不能采取措施预防煤矿机电安全事故。例如2020年9月27日发生的重庆松藻煤矿事故，其起因就是皮带摩擦引发煤炭燃烧产生大量有毒气体，而皮带输送机上的烟雾和温度传感器未发生作用，导致未能及时发出报警。
2.3在通风机中的应用
煤矿的通风机也是相当重要的设备，是用来排除掉矿井内部的有害气体的工具，和矿井工作者密切相关，能够有效地保障煤矿内部活动空气的清晰，避免各种有害气体对矿井内部的工作者的生命健康安全造成影响。正常来讲，煤矿矿井当中的通风机主要包含主风机和局部通风机，而针对于煤矿通风机的故障检测工作则主要是结合地面上安装的主风机来开展检测工作。现阶段，我国专门用于检测煤矿当中的通风机的故障的产品的类型仍然是比较稀少的，通常来讲，在矿井上主要应用的还是FJZ型矿井主风机在线故障检测诊断仪，当然还有其他类型的。检测设备先行针对于主风机进行故障诊断判定，而后由相关技术工作者结合检测仪器所展示的故障信息，完成对通风机故障的有效处理，进而切实有效地保障煤矿井下空气的基本质量，有效提升煤矿开采工作的安全性。
2.4在液压支架控制系统中的应用
液压支架是煤矿综采中最重要的辅助设备，其正常运行对煤矿的安全开采有十分重要的意义。液压支架的运行是通过电液控制系统来完成的，若电液控制系统发生故障，则会引发严重的后果。为此，需要及时发现电液控制系统的故障，在电液控制系统中加入故障诊断装置，就能及时发现系统中存在的故障。电液控制系统的常见故障主要有液压系统动力不足、液压管路发热严重等。当电液控制系统发生故障时，故障诊断装置就会动作，并将设备切换到安全运行状态。例如：当液压系统动力不足时，控制系统的显示屏上会出现漏油的标志；当输油管道温度过高时，控制系统的显示屏上会提示管道可能发生堵塞。在进行电液控制系统维修时，可以参考显示屏上提示的故障信息来进行维修。这样可以提高维修的准确性和效率，有助于快速排除故障，恢复生产。
结语
随着科学技术的发展，煤矿机电设备也变得越来越复杂。在设备发生故障时，所需的维修时间将会更长。因此，为了提高机电设备故障诊断效率，应在煤矿机电设备中应用故障诊断技术。故障诊断技术是基于信息技术发展起来的一种决策技术，其主要包括状态监测、故障诊断及诊断决策三个过程。通过分析故障诊断技术在皮带输送机、矿井提升机及采煤机中的应用，说明了故障诊断技术的优势。研究可以为煤矿机电设备的故障诊断提供一定的参考。
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