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摘要：煤炭是一個(gè)國(guó)家能源的重要支撐，煤礦產(chǎn)業(yè)更是我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)的支柱性產(chǎn)業(yè)，煤礦產(chǎn)業(yè)已是社會(huì)各方關(guān)注的“人氣產(chǎn)業(yè)”。現(xiàn)階段，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)已進(jìn)入高速高量發(fā)展的時(shí)期，但煤礦機(jī)械設(shè)備的安全問題頻發(fā)，是構(gòu)成煤礦行業(yè)問題隱患的重要因素。本文對(duì)我國(guó)煤炭機(jī)械的故障診斷技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，通過解析我國(guó)煤炭行業(yè)的運(yùn)行現(xiàn)狀找出對(duì)應(yīng)的解決方法，研討如何增強(qiáng)煤礦機(jī)械設(shè)備的故障診斷能力和提高維修水平，為我國(guó)煤礦機(jī)械的故障診斷和維修技術(shù)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：煤礦；機(jī)械設(shè)備；故障診斷；維修技術(shù)

一、煤礦機(jī)械設(shè)備的主要特點(diǎn)

現(xiàn)階段我國(guó)煤礦開采活動(dòng)主要是在井下進(jìn)行，只有少數(shù)煤礦企業(yè)的煤礦開采工作使用露天的方式，這對(duì)于煤礦開采所使用作業(yè)工具的維修與保養(yǎng)是有很多弊端的。對(duì)比其他行業(yè)的作業(yè)設(shè)備來說，煤礦機(jī)械有著自己的特點(diǎn)。

（一）井下工作環(huán)境堪憂地下煤炭資源在我國(guó)的占比非常大，因此煤炭開采作業(yè)就要求煤礦機(jī)械設(shè)備到達(dá)較深的地下礦井內(nèi)開展。由于沒有太陽(yáng)的光照，礦燈的作用也有限，在漆黑的地下工人們對(duì)煤礦機(jī)械設(shè)備的修理保養(yǎng)難度系數(shù)很大。另外，在煤炭開采的過程中會(huì)產(chǎn)生許多對(duì)人體有害的物質(zhì)和氣體，造成極大的健康隱患。在惡劣的作業(yè)環(huán)境下，不但影響煤礦勞動(dòng)者的健康安全，機(jī)械設(shè)備在沒有良好保養(yǎng)狀況下也容易發(fā)生許多未知故障。

（二）作業(yè)時(shí)間超負(fù)荷開采煤炭工作是夜以繼日的，雖然工人有足夠的時(shí)間來緩解疲勞，但是煤礦機(jī)械設(shè)備是處于不停歇的工作狀態(tài)，開采工具在開啟時(shí)就會(huì)自我損耗。在這樣反復(fù)不停的作業(yè)下，如果機(jī)械設(shè)備沒有得到正常養(yǎng)護(hù)，就會(huì)造成問題頻繁出現(xiàn)。

二、導(dǎo)致機(jī)械故障的原因

因?yàn)槊旱V機(jī)械設(shè)備構(gòu)造非常煩瑣，且類別繁多，而且不同的設(shè)備在不同的環(huán)境下運(yùn)作方式不同，所以設(shè)備故障五花八門。不僅有生產(chǎn)水平、材質(zhì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)構(gòu)造合格與否等原因出現(xiàn)的設(shè)備出廠自帶缺陷，還有比如不妥當(dāng)安裝和不合理操作等的人為使用和保養(yǎng)因素產(chǎn)生的故障。由此可見，設(shè)計(jì)和生產(chǎn)、人為因素和設(shè)備運(yùn)營(yíng)等原因?qū)C(jī)械設(shè)備的作業(yè)壽命造成的影響是最顯著的。不管是哪一種煤礦作業(yè)設(shè)備，在作業(yè)期間都有很多原因能引發(fā)故障問題，阻礙作業(yè)效率，大部分人為因素產(chǎn)生的故障都可以通過維修在短時(shí)間內(nèi)得以解決，但是如果是由于設(shè)計(jì)和制造方面缺陷引起的故障，維修起來就比較麻煩。如果要機(jī)械設(shè)備減少故障和正常運(yùn)行，最重要、最關(guān)鍵的是提高機(jī)械生產(chǎn)制造水平和達(dá)到合格的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)械設(shè)備不達(dá)標(biāo)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)質(zhì)量太差則會(huì)導(dǎo)致問題頻出，故障頻發(fā)，機(jī)械設(shè)備運(yùn)作極其不穩(wěn)定。除此之外，人為原因的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是機(jī)械設(shè)備是否符合規(guī)范和維護(hù)人員技術(shù)能力是否合格。因此，在平時(shí)作業(yè)過程中，機(jī)械運(yùn)行規(guī)范化和維護(hù)人員的技術(shù)水平應(yīng)該在行業(yè)內(nèi)得到更多的關(guān)注。為使煤礦設(shè)備作業(yè)的安全指數(shù)和效率指數(shù)得到提高，應(yīng)該對(duì)煤礦作業(yè)維護(hù)和保養(yǎng)工人的技術(shù)水平和綜合能力進(jìn)行不同形式、不同時(shí)段的實(shí)踐培訓(xùn)和理論學(xué)習(xí)。

三、煤礦設(shè)備維修的分類

由于煤礦設(shè)備存在不同的維修方法，所以設(shè)備維修可以分為以下幾種：故障后維修、預(yù)防維修、預(yù)知維修和自動(dòng)保護(hù)維修。

（一）故障后維修故障后維修的維修周期與其他維修方式相比較長(zhǎng)，是效益虧損最大的一種維修方式。故障后維修是指在煤礦機(jī)械出現(xiàn)運(yùn)行問題甚至損壞后進(jìn)行的一種緊迫性和急需性的搶救維修。這種維修方式的最大特點(diǎn)是應(yīng)對(duì)突發(fā)故障和情況。

（二）預(yù)防維修預(yù)防維修是指在總結(jié)故障后的維修經(jīng)驗(yàn)和對(duì)故障特點(diǎn)的歸納后，對(duì)機(jī)械設(shè)備問題出現(xiàn)前所采取的維修。經(jīng)常性地采取預(yù)防維修可以盡量防止常損壞部件和常替換部件產(chǎn)生問題，進(jìn)而減少維護(hù)資金，降低維修價(jià)格。

（三）預(yù)先維修預(yù)先維修是指對(duì)正在平穩(wěn)運(yùn)行的機(jī)械工具進(jìn)行對(duì)應(yīng)的即時(shí)性的設(shè)備檢驗(yàn)，考察機(jī)械有沒有處于常規(guī)作業(yè)中，針對(duì)即將發(fā)生問題的部件要時(shí)刻警惕，不僅要關(guān)注機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，而且要在機(jī)械設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行的狀態(tài)下即刻和維修人員進(jìn)行聯(lián)系，并盡快診斷維修。

（四）自動(dòng)保護(hù)維修自動(dòng)保護(hù)維修是指經(jīng)常觀察機(jī)械設(shè)備運(yùn)行情況，更深層次地了解對(duì)象設(shè)備，通過理論學(xué)習(xí)提高專業(yè)技術(shù)和實(shí)際操作水平，主動(dòng)對(duì)機(jī)械采取保養(yǎng)。

四、設(shè)備的故障診斷和維修技術(shù)

（一）振動(dòng)診斷技術(shù)該技術(shù)是指從煤礦作業(yè)工具運(yùn)行時(shí)因不同的作業(yè)情況而釋放出的振動(dòng)信息中，得出設(shè)備的作業(yè)狀況進(jìn)而進(jìn)行問題診斷，這種技術(shù)可以即刻且有效地讓隱患和故障得到處理。目前，振動(dòng)檢測(cè)診斷技術(shù)在煤礦行業(yè)中是診斷人員首選的診斷方法。這是因?yàn)椋谝唬旱V設(shè)備振動(dòng)參考數(shù)據(jù)的重要特征是多維性和廣泛性的，所以對(duì)設(shè)備診斷的精確度需要很高水準(zhǔn)；第二，進(jìn)行振動(dòng)診斷技術(shù)不用特意暫停運(yùn)行檢測(cè)，能在設(shè)備啟動(dòng)時(shí)采取設(shè)備故障診斷，這樣的診斷技術(shù)可以呈現(xiàn)出更客觀直接的數(shù)據(jù)結(jié)論。該技術(shù)的長(zhǎng)處就在于在完成設(shè)備由里到外的檢測(cè)之后，不會(huì)對(duì)機(jī)械造成損害，因此這種技術(shù)是煤礦行業(yè)中采用較多的設(shè)備故障診斷技術(shù)。這種技術(shù)能夠利用超聲波、磁粉等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械表面的故障檢測(cè)，設(shè)備里面的故障則是采用中子檢測(cè)、微波等手段來診斷和檢測(cè)。

（二）紅外線測(cè)溫分析診斷技術(shù)隨著部分材料的溫度變高，設(shè)備的運(yùn)行也會(huì)隨之變化，紅外線測(cè)溫分析診斷技術(shù)就是以紅外線測(cè)溫傳感器為媒介，測(cè)量出作業(yè)工具各個(gè)部位的溫度，再以溫度的變化為來源數(shù)據(jù)，確定機(jī)械的作業(yè)狀態(tài)，使維修更加具有指向性，對(duì)設(shè)備的故障采取有效措施，從而讓機(jī)械的作業(yè)情況更加穩(wěn)定，同時(shí)也能使機(jī)械設(shè)備的壽命周期更長(zhǎng)。

（三）無損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行無損檢測(cè)前首先要確定被檢測(cè)對(duì)象的類型，從而選擇合適的檢測(cè)方法對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行更好的檢測(cè)，從而提升機(jī)械設(shè)備的使用壽命。這種技術(shù)通過材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)異常或者存在缺陷導(dǎo)致的電磁、光、電、聲等的變化起伏，用物理、化學(xué)理論為依據(jù)，采用先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備和實(shí)踐技術(shù)，在機(jī)械設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)不被損傷和機(jī)械設(shè)備性能穩(wěn)定的狀況下進(jìn)行檢測(cè)的技術(shù)手段。

（四）油液磨屑分析檢測(cè)診斷技術(shù)目前，煤礦機(jī)械設(shè)備故障診斷維修技術(shù)多種多樣，但油液磨屑分析檢測(cè)診斷技術(shù)卻是煤礦機(jī)械設(shè)備故障診斷維修技術(shù)中較為常見的一種技術(shù)。油液磨屑分析檢測(cè)診斷技術(shù)的操作規(guī)則是通過對(duì)設(shè)備的油液采取樣本，之后再借助光譜分析儀對(duì)樣本分析，檢測(cè)標(biāo)的就是油液樣本里的鐵譜和光譜。最后一個(gè)操作就是根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果采取對(duì)應(yīng)的研究，可以深入了解設(shè)備的磨損情況。

五、增強(qiáng)煤礦作業(yè)工具的可維修手段

（一）作業(yè)工具的設(shè)計(jì)層次1.簡(jiǎn)化煤礦設(shè)備的構(gòu)造。通過對(duì)煤礦作業(yè)工具的不同功能研究開發(fā)之后，全面考察機(jī)械設(shè)備的作業(yè)環(huán)境條件，在不削弱機(jī)械設(shè)備工作能力的情況下盡量使機(jī)械構(gòu)造簡(jiǎn)便化，避免在作業(yè)中出現(xiàn)故障問題時(shí)造成維修困難，同時(shí)也使平日的保養(yǎng)更加方便快捷。2．維修便操作設(shè)計(jì)。維修便操作設(shè)計(jì)是指機(jī)械整體的維修可操作和作業(yè)地點(diǎn)的可維修性。為了保障維修工作人員在機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障后能夠有足夠靈活的維修操作區(qū)域，必須要在煤礦機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)出可以適應(yīng)人類機(jī)械工程學(xué)操作原理的協(xié)調(diào)的維修入口和結(jié)構(gòu)。3．標(biāo)準(zhǔn)一體化設(shè)計(jì)。對(duì)煤礦作業(yè)工具零件采取標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)可以節(jié)約修理零部件所花費(fèi)的時(shí)間，替換下的零件也可在維修保養(yǎng)后重復(fù)使用，大大降低了維修保養(yǎng)費(fèi)。而且，零件標(biāo)準(zhǔn)一體化設(shè)計(jì)與維修設(shè)備的高度吻合可以使機(jī)械在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)運(yùn)行。4．部件區(qū)分設(shè)計(jì)。煤礦機(jī)械設(shè)備構(gòu)造煩瑣，作業(yè)環(huán)境狀況相對(duì)來說惡劣，所以部件能夠得到維修人員的快速區(qū)分是煤礦機(jī)械設(shè)備整體設(shè)計(jì)中很重要的一環(huán)。同種類或者完全一樣的機(jī)械零件使用相同的專有標(biāo)識(shí)，可以讓維修人員非常快速地找到故障點(diǎn)并且及時(shí)替換損壞零件。

（二）改進(jìn)現(xiàn)代潤(rùn)滑技術(shù)摩擦損耗是導(dǎo)致設(shè)備故障中常見的原因，但是導(dǎo)致摩擦損耗的“幕后黑手”卻是機(jī)械液壓系統(tǒng)和潤(rùn)滑油系統(tǒng)內(nèi)部的油液被高度污染。在平時(shí)護(hù)理煤礦作業(yè)工具時(shí)，必須按照潤(rùn)滑的操作規(guī)則，發(fā)揮現(xiàn)代先進(jìn)潤(rùn)滑技術(shù)的作用，嚴(yán)格遵守煤礦作業(yè)工具的保養(yǎng)操作規(guī)則，降低煤礦機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)問題的頻率。使用先進(jìn)潤(rùn)滑劑和應(yīng)用高級(jí)檢驗(yàn)機(jī)械對(duì)煤礦作業(yè)工具進(jìn)行合理檢驗(yàn)，是先進(jìn)潤(rùn)滑技術(shù)中的一種常用方式和手段。

（三）提升作業(yè)維修人員技能增強(qiáng)對(duì)煤礦機(jī)械設(shè)備運(yùn)維人員技術(shù)水平的教學(xué)和考查。機(jī)械運(yùn)維人員不僅需要取得執(zhí)業(yè)資格，還需要時(shí)刻遵守機(jī)械設(shè)備使用規(guī)范。在充分了解設(shè)備使用原理及相關(guān)信息的同時(shí)，還需要掌握機(jī)械設(shè)備的運(yùn)維能力，規(guī)范化使用機(jī)械設(shè)備，關(guān)注機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的外部條件，如環(huán)境條件、人為因素等。為此，企業(yè)需要形成相應(yīng)的培訓(xùn)周期，有效地對(duì)機(jī)械設(shè)備運(yùn)維人員進(jìn)行培訓(xùn)，提高其綜合能力。

（四）提高企業(yè)對(duì)設(shè)備創(chuàng)新性的經(jīng)濟(jì)投入煤礦機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量穩(wěn)定性在一定程度上依賴于科技，煤礦企業(yè)需要密切關(guān)注機(jī)械設(shè)備的科學(xué)性和可持續(xù)性，要提高對(duì)機(jī)械設(shè)備研究的經(jīng)濟(jì)支出，采購(gòu)先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備替換原有性能較低的機(jī)械設(shè)備，促進(jìn)設(shè)備研究相關(guān)人員將主要精力投入到機(jī)械設(shè)備的先進(jìn)性、創(chuàng)新性的研究當(dāng)中，最大程度地提高設(shè)備對(duì)于能源的有效利用，并降低設(shè)備對(duì)周邊環(huán)境的影響，在一定程度上提高機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量和水平。

六、結(jié)語(yǔ)

煤礦機(jī)械設(shè)備的充分利用是有效保證煤炭生產(chǎn)的重要一環(huán)，決定著煤炭生產(chǎn)的質(zhì)量和數(shù)量。現(xiàn)階段，我國(guó)對(duì)于煤炭的需求呈現(xiàn)日益加大的趨勢(shì)，因此煤礦機(jī)械設(shè)備的先進(jìn)性和穩(wěn)定性起到至關(guān)重要的作用，設(shè)備的穩(wěn)定性對(duì)于煤礦企業(yè)生產(chǎn)的過程有著直接的影響。為了促進(jìn)和穩(wěn)定煤礦企業(yè)的持續(xù)發(fā)展，相關(guān)人員需要進(jìn)一步重視煤礦機(jī)械設(shè)備的故障排查和維修工作。

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作者：楊學(xué)亞 單位：河南省永煤集團(tuán)正龍煤業(yè)