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摘要：在開采煤礦資源的過程中，煤礦機械設備發揮著至關重要的作用，也是煤礦固定資產的關鍵組成。經濟社會不斷發展進步，對于煤礦資源的需求量越來越多，因此在開采煤礦的過程中，煤礦機械設備使用頻率相對較高，導致發生故障的概率逐漸提升，甚至成為引發煤礦行業危險事故的重要原因之一。在煤產開采過程中，一旦出現煤礦機械設備故障，極易影響到開采的進度，削弱煤礦整體經濟效益，甚至會威脅到煤礦機械生產人員的人身安全。由此，煤礦企業應該高度重視對機械故障的診斷與維修，合理分析其中存在的一些原因，采取針對性的維修模式，保證煤礦機械設備穩定運行。

關鍵詞：煤礦機械；故障；診斷；維修

科技迅猛更迭，特別是在煤礦產業當中，機械設備的應用更加普遍。現階段，處于機械化時代背景下，不同的行業、不同的領域、不同的工作中都對機械設備高標準要求，特別是煤礦機械設備的應用。考慮到大多數煤礦機械設備的應用環境以地下為主，周邊環境相對嘈雜惡劣，容易出現一些低凹不平情況，對于機械設備的損耗相對較大，甚至會導致一些機械設備頻頻發生故障。這些問題將會埋下巨大的危險與隱患，制約著煤礦企業的長遠發展。因此，煤礦行業應該加大對機械設備的有效研究與改革，創新機械設備的維修方法，確保機械設備能夠準時投入使用當中。

1.煤礦機械設備的基本特征與使用現狀

(1)煤礦機械設備的特征

根據煤礦生產的相關記錄統計來看，露天煤礦占據總體煤礦總量的1/10，因此大多數煤礦開采的環境都是井下作業，由此導致了煤礦機械設備的養護和維修存在一定的難度。相較于傳統型的農業機械設備而言，煤礦機械設備的特點更加顯著。第一，煤礦開采通常處于陰暗的井下環境工作。如下圖1所示。由于煤礦開采難度相對較大，機械設備必須要深入到一定程度的井下礦井中才能夠工作。地下環境相對幽深，缺乏自然光線，煤礦開采的深度需要在一定的范圍之內，照明條件相對較差。機械設備通常會在一些不明區域出現故障，維修相對困難，同時礦井周邊存在一些煤灰等雜質，極易對人體造成傷害，比如一些有害氣體、有毒液體等。在這種環境下工作，無論是煤礦工人還是機械設備都應該定期加強檢查，否則容易引發各類安全問題和機械故障問題[1]。第二，機械設備工作時間相對較長。眾所周知，開采煤礦資源的過程中，礦井工作不分晝夜，煤礦工人可以進行采取輪崗制休息，但是機械設備始終處于高強度工作狀況下，要面臨著高速運轉，在震動、摩擦、沖擊等外力下工作，如果缺少必要的維護與保養，極易出現機械故障問題。

(2)煤礦機械設備的使用情況

第一，煤礦機械設備使用水平相對偏低。科技的發展助推了煤礦企業開采設備與開采人員的更新。然而，縱觀當前煤礦企業發展現狀來說，對于機械化設備的使用率相對較低，考慮到一些煤礦企業缺乏足夠的資金實力，現代化生產設備意識薄弱，開采技術相對落后，嚴重影響了煤礦開采設備的使用率。一些礦產企業仍然在運用低效率的煤礦機械設備，無法保證煤礦的開采精度與總體效率。雖然一些企業購進了一大批技術含量較高的現代化煤礦機械設備，但是由于技術人員存在能力和思想上的短板，在實際應用機械設備的過程中仍然存在著障礙，由此導致煤礦機械設備整體使用效率較低，亟待加強改革促進煤礦機械設備的使用[2]。第二，煤礦機械生產的能力有待進一步提升。當前，從煤礦生產研究的情況來說，開發使用設備的頻率相對較低。因此，亟待創新煤礦機械設備的使用，引進更先進的煤礦生產思想，特別是在開發引進新機器的過程中，應該多研習一些新型的生產設備，加快核心技術的研發。我國煤礦生產行業正在不斷向發達國家進軍，同時學習先進的發達國家技術理念，國家增加了資金儲備，技術儲備，人員儲備力量等，為促進煤礦機械生產做出了巨大的努力。因此，就總體生產而言，我國煤礦機械設備的生產研究仍然有待優化提升，若想實現國際化生產路線，還有很長的路要走。

2.分析煤礦機械設備產生的故障種類

在煤礦的實際開采生產過程中，會消耗更多的成本、人工勞動力、生產工具、機械設備等。時間一長，煤礦機械設備的使用消耗相對較大，所以也會產生一定的自然破損，引發機械故障。在不同的環境條件下，煤礦機械設備所發生的故障損害程度、故障的層次、故障發生的原因等都有一定的差異性。所以，對于煤礦機械設備的故障應該結合不同的原因及程度進行有效分類。

(1)根據機械設備產生故障的原因進行分類

煤礦機械設備按照不同的原因，導致的故障大體分為這幾種類型：一是機械設備損壞發生故障。主要因素在于，一些機械的零部件出現斷裂、壓痕、腐蝕、銹蝕、變形等情況導致故障發生。二是設備退化發生故障。原因在于，一些煤礦機械設備由于人工操作不正確，導致異常磨損，一些零部件出現過度老化甚至發生脫落的危險。三是失調型故障。原因在于一些機械設備壓力過大或過小，難以控制好壓力的大小導致故障發生。四是松脫型故障，原因在于機械設備的一些零部件由于沒有及時檢查和維修，導致脫落、松動的情況出現故障。五是功能失效，產生故障。一些機械設備在實際工作生產過程中，由于機械堵塞，嚴重滲漏等不良情況導致機械設備功能沒法正常工作[3]。

(2)根據機械故障發生的程度進行分類

如果按照煤礦機械設備發生故障的嚴重程度不同，按照不同的時間節點所產生的損耗故障分類。展開來說，幾種故障的特征如下：一是設備早期故障大多在機械設備的磨合使用期，由于機械設備在生產和設計時存在一定的不足，一旦操作不當便會產生故障。二是偶發性故障。在機械設備已經使用過一段時間之后，并且能夠穩定工作。但是可能發生偶然故障，導致損失相對較大。這種故障發生率屬于偶然現象，也是正常預測范圍內發生。第三，高頻使用導致耗費故障。這些設備使用時間相對較長，將會發生程度較高的故障，由此導致機械設備逐漸進入尾聲階段，加速機械設備各個部件的老化和磨損。煤礦企業應該高度注意，否則可能會威脅到個人的人身安全。

3.煤礦機械故障診斷技術的應用策略

(1)對早期的機械故障采取超聲無損檢測技術

在對煤礦機械設備開展檢測工作中，運用無損檢測技術能夠在不損害設備的情況下，保證檢測結果的精準性。所謂無損檢測技術，主要按照超聲波檢測的方式從各個方位對煤礦機械設備的磨損以及產生故障的原因進行檢驗，并且從檢測出來的各項專業數據，結合裝置的物理設備，了解到機械設備在工作中的實際運行情況，并加強數據監測超聲波檢測出的波段數據。煤礦機械人員利用一些專業化的設備手段，對比數據完成對煤礦機械設備的整體檢測。一旦出現故障，會按照檢測出的原因采取針對方法進行維修解決[4]。

(2)對偶發性故障采取紅外溫度診斷技術檢測

當煤礦機械設備發生故障時，利用紅外溫度診斷技術，主要是對機械處于正常狀態下溫度變化的情況來進行診斷。由于地下環境相對復雜，機械設備產生故障的時候會發生不正常運轉與路線偏移的狀況，結合紅外溫度記錄測量的結果判斷出故障的發生原因以及損壞程度。采用溫度檢測器、紅外溫度檢測裝置等都會檢測出不正常的溫差，判斷機械設備是否屬于正常的工作狀態。同時，利用這種技術也能夠準確定位機械設備故障的具體位置，便于在日后維修過程中加強診斷，采取合理的維修策略，如圖2所示。(3)對高頻故障采取震動檢測技術法檢測對于機械設備的檢測，采取物理手段，既要檢測到設備的實際溫度，同時可以檢測機械設備的震動幅度。在機械設備運行正常時的震動信號有一定的標準，所以煤礦機械人員可以通過震動檢測器來對設備的震動頻率加以監測，如果機械設備出現故障，震動的頻率會出現巨大的波動。借助于震動檢測器可以了解到煤礦機械設備發生的故障，并加強維修和檢測工作，同時利用檢測技術也能夠對煤礦機械設備故障區域精準判定，減少后期的維修成本和維修時間。震動監測技術使用的方法相對簡單，投入成本較少，因此對于技術人員的要求相對較低，在實際應用的過程中范圍較廣，可以直接應用到煤礦機械設備的檢測制度當中。

(4)利用油液磨屑分析法

在運用煤礦機械設備的過程中，機械設備的齒輪在高頻率摩擦的過程中會出現碎屑，一旦透過縫隙進入到潤滑液中，便會影響到潤滑液的成分，由此可以直接判斷出機械設備的運行狀況。所以，借助于現代油液分析技術，包括鐵譜分析技術、光譜分析儀，對這些設備進行近距離的觀測，可以結合顆粒的成份、具體大小、分工密度等情況，準確判斷煤礦機械設備是否運行正常。一旦出現故障，也可以及時檢測出來[5]。

4.煤礦機械設備故障維修的有效措施

(1)提前做好防范維修工作

根據以往無工作經驗可以得知，煤礦機械設備的保護與維修應該提前主動做好防范預警，對于機械設備中出現的故障進行診斷與維修。由于一些機械設備在實際使用過程中，經常會發生溫度高導致故障和磨損突然停止工作的情況。通過一些主動的策略，可以避免出現這種問題。為此，煤礦機械工作人員應該提前了解到設備的實際運行狀況，通過檢測設備與維修頻率等，做好詳細的記錄，保證提升煤礦機械的整體性能，加強對煤礦機械設備的主動維修。如下圖3所示。

(2)在使用過程中加強預防維修

煤礦設備運行過程中的維修與事前維修工作存在一定的共同點，主要是及時發現機械設備的運行狀況，如果發現異常，應該加強對這些設備的養護，避免出現任何機械故障和事故。在日常的檢測過程中，應該加強對機械設備性能的檢測，如果機械性能出現損害，應該對機械的整體設備進行檢查，消除故障的風險與隱患，保證在故障發生之前完成機械設備的整體檢測與檢驗，做好預防工作[6]。

(3)加強對機械設備使用之后的維修

對于煤礦機械設備使用之后的維修是必須要進行的步驟。在經歷一次大型煤礦資源的開采工作之后，這些設備往往會產生性能耗損和設備磨損的情況，只有對煤礦機械設備進行全面維修檢查，才能夠保證煤礦的設備正常使用。通過檢查機械設備可能會受到的損傷以及故障，提前運用合理的方式來彌補機械設備中的種種不足。具體采用何種方式，應該結合現場設備的故障診斷與技術故障分析等，加強設備的維修，及時更換部件。這種方式與其他維修方式相比，可能會增加一定的時間成本，但是可以避免更大的經濟損失與財產損失。然而，當前一些企業并未采取事后維修的方法，導致一些煤礦機械設備維護較難。所以，煤礦負責人應該從主觀意識上改變，加強對維修工作的重視。

(4)煤礦機械設備的優化維修

在對煤礦機械設備進行改善維修的過程中，主要是優化煤礦機械設備的整體性能。考慮到煤礦機械設備在采買過程中，可能出現設計問題和隱性故障。為了保證煤礦機械設備能夠正常投入生產使用，在采礦作業時應該加強對煤礦機械設備的改善，技術人員應該全面了解到煤礦機械設備的設計結構與具體功能，按照采礦的具體需求加以調整。通過二次改善，能夠補齊煤礦機械設備中存在的短板，優化設備的整體性能，提高煤礦機械設備整體運作效率，促進煤礦企業經濟效益的不斷增長。優化維修技術在實際工作中成本相對較小，能夠充分滿足當前煤礦企業現代化的發展需求，因此應該值得進一步推廣。5.結束語在煤礦企業的生產開采工作中，機械化設備的使用效率與運行質量直接影響著企業是否能夠穩定發展。所以，煤礦企業應該高度重視對煤礦機械化設備的檢測，一旦發現出現各類故障，應該加強檢修，同時要詳細了解故障出現的原因，加強總結，避免再次出現這樣的錯誤。煤礦人員也應該按照一定期限對機械設備加強維護，保證機械化設備能夠始終處于最佳的狀態工作，為企業創造更大的經濟效益和社會效益。煤礦機械化設備的工作人員應該提升檢修能力，時刻關注機械設備的使用情況，為機械化設備保駕護航。

【參考文獻】

[1]馬潤森.煤礦機械齒輪和軸承故障診斷及改進措施[J].能源與節能,2021(09):180-181.

[2]周明明.煤礦機械設備的運行維護和故障診斷技術[J].能源與節能,2021(06):112-113.

[3]柳啟元.煤礦采掘機械液壓系統故障及維護分析[J].能源與節能,2021(05):128-129.

[4]張繼發.煤礦機械齒輪故障診斷研究[J].能源與節能,2019(11):29-30+35.

[5]牛金星.煤礦機械設備的故障診斷及維修技術探討[J].能源與節能,2019(03):150-151+153.

[6]王新文.煤礦采掘機械液壓系統故障分析及維護探究[J].能源與節能,2018(09):151-152+188.

作者:王偉發 單位:晉能控股煤業集團倉儲供應分公司