张帅 蔡改贫

(江西理工大学机电工程学院 江西赣州 341000)

煤矿机械设备在煤矿的开采和生产中占有着非常重要的地位，但是设备在使用的过程中常会出现一些故障，严重的甚至还极有可能导致安全事故的发生。我国越来越注重煤矿资源的合理开发和运用，机械设备的应用范围和数量也在不断增加，为了更好地保障煤矿开采与生产等工作人员的安全问题，就必须要对煤矿机械设备进行定期的运行维护和故障诊断，而这也是保证煤矿开采任务能够顺利完成的一项重要前提。由此可见，对煤矿机械设备进行运行维护和故障诊断有其自身的重要性和必要性，同时，对这些设备展开具体的深入分析和研究，也更有利于煤矿资源的稳步生产与长远发展[1]。

1 对煤矿机械设备进行运行维护的要点

一般情况下，煤矿机械设备在运行的过程中常常会出现因其性能降低而导致相关故障的产生，因此需要工作人员进行定期的运行维护和故障诊断，以确保煤矿的开采和生产。在开采煤矿等资源时，为了更好地增加煤矿机械设备的使用寿命，降低其运行故障率，人们通常会对这些设备进行定期的运行检查和维护，这就要求相关人员必须充分掌握这些设备的运行维护要点，并做好设备的定期检查、更换以及补充维护记录等工作。其中，对煤矿机械设备进行运行维护的要点主要有如下几点。

1.1 做好设备的运行检查工作

在对煤矿机械设备展开运行维护工作时，首先要对机械设备外观的检查，从外观上检查设备的完整性以及一些关键部件的损坏情况。比如：如果比较大的岩石砸到机械设备上，就会容易出现外观损坏的问题，此时，就需要根据外观的损坏情况来判断该设备是否可以正常运行。倘若损坏较为严重，会直接影响到机械设备的正常运行，必须立即处理，否则就极有可能让设备出现故障问题。而磨损问题在机械设备运行的过程中也是比较常见的，一般可以分成两种情况：正常磨损和异常磨损。顾名思义，正常磨损就是由于煤矿机械设备的正常运行而产生的磨损；异常磨损则是由于设备运行过程异常而产生的磨损。因此，一般工作人员在检查设备的磨损情况时，必须要针对其磨损的具体情况和程度做出准确的判断，特别是在面对异常磨损时，更要及时做出分析并找到原因，然后进行维修处理，从而最大限度地降低机械故障发生的可能[2-3]。

另外，在检查时也要及时发现并清除卡在煤矿机械设备中的异物，尤其是采煤机、液压支架及刮板机等一些非常重要的机械设备，在运行使用的过程中极容易出现卡入岩块或者煤块的问题。卡入岩块因其设备受力不均匀而损坏，所以必须要通过运行前的设备检查来尽可能减少断裂等故障的出现。

1.2 对机械设备的零部件进行定期更换

煤矿机械设备中的一些零部件经常会在运行使用的过程中因老化、磨损等问题而直接影响设备的运行状态，从而大大降低设备的工作效率和安全性。对此，为了可以更好地让这些机械设备保持良好的运行状态，就必须要对失去原本运行作用的设备零部件进行定期更换。比如：液压支架的密封圈作为液压支架的一个重要零件，如果长期使用就会非常容易老化，从而降低其密封性，所以只有定期更换才能有效避免漏油情况的出现。再如：采煤机的截齿经常会因割煤而出现不同程度的磨损，从而影响割煤的效率，此时就必须要对截齿进行定期检查和更换，避免对采煤机造成损坏。需要引起注意的是，在对这些零部件进行更换时，必须要注意其周期性，如果周期太短，就会大大提高煤矿开采的成本，如果周期太长，就会容易对机械设备本身造成损坏。而关于设备零件的更换周期，就需要工作人员结合设备的实际使用情况来具体确定。

1.3 对机械设备的维护进行记录

简洁有序的维护记录往往可以大大提升煤矿开采与生产的效率，合理运用维护记录能让相关工作人员更加便捷地了解到设备中的故障问题及其规律，所以在对设备维护结束之后，工作人员也要做好记录。其中，煤矿机械设备的维护工作主要包括对需要维护的内容、设备部位、零件更换时间与原因等的记录，从而让操作人员更加充分地认识到这些煤矿机械设备的真实运行情况。

2 煤矿机械设备的故障类型及其诊断技术原理

2.1 故障类型

煤矿资源的开采和生产可以说是一个长期性的作业过程，对人力、时间和生产工具等都有着较高要求。随着我国对煤矿资源的持续开采，各类机械设备都会出现不同程度的损坏和磨损，久而久之就会出现故障问题。

其中，从发生故障的原因来看，主要有5种比较常见的故障类型：（1）因设备断裂、变形或压痕而导致的损坏型故障；（2）因设备老化、异常磨损而出现的退化型故障；（3）因设备压力失衡而出现的失调型故障；（4）因设备零部件松动、脱落而引发的松动型故障；（5）因设备堵塞、泄漏等而出现的功能失效型故障。而从发生故障的严重程度来看，主要可以分为早期、偶发和耗费3种故障类型：（1）早期故障期一般发生在设备的磨合期阶段，其原因主要是由于设备漏洞而导致的；（2）偶发故障期比较常见，一般是由于在使用过程中出现机械损坏而导致的；（3）耗费故障期可以说是设备发生故障频率最高的一个阶段，一般表现为故障率高、老化快等特点[4]。

2.2 故障诊断技术原理

为了更好地提升机械设备故障的故障诊断成效，工作人员会使用一些故障诊断技术来对这些设备进行采集等诊断工作，从而进一步确定设备出现故障的类型。而在机械设备运行的过程中，探测器可以很好地对这些设备所发出的振动信号进行采集，并将其转化成为电信号，然后再提取信号的特征，进而准确判断出设备的故障类型。工作人员在明确机械设备中存在的故障问题以后，就能够针对煤矿机械设备的故障问题提出一些合理化的维修对策。

其中，借助故障诊断技术来检修和维护煤矿机械设备的优势有很多，主要表现在以下3个方面：一是能够通过对设备运行状态的实时监控，可以及时地发现设备中存在的故障问题；二是可以自动分析设备中存在的故障问题，从而更加准确、容易地了解到这些机械设备出现故障的类型和原因；三是由于故障诊断技术有一定的决策功能，所以往往可以大大降低对维修工作人员的经验要求。

3 煤矿机械设备的故障诊断技术以及设备的维修养护措施

3.1 煤矿机械设备的故障诊断技术

3.1.1 红外测温诊断技术

所谓的红外测温诊断技术，其是指借助红外线来对物体的温度进行检测，从而将煤矿机械设备的温度变化趋势呈现出来，然后工作人员以此为诊断依据来准确判断设备的整体运行状况。这种诊断技术的检测效率是比较高的，更有利于避免因设备温度过高而引发安全故障等问题，所以这种设备故障诊断技术也是相对比较常见的。另外，煤矿机械设备经常会因为长时间的工作运行而出现设备磨损、电气节点被破坏等问题，进而引发设备异常升温，这不仅会直接影响到设备整体的使用强度和硬度，同时还会对其性能、使用寿命等带来不同程度的影响。而红外测温诊断技术不仅可以很好地有效预防设备异常升温这一情况的出现，同时还能够及时通知相关操作人员积极采取应对措施，从而最大限度地将安全隐患排除[5-6]。

3.1.2 振动监测诊断技术

一般情况下，煤矿机械设备在实际的运行过程中会受到振动、噪声、平衡差等多种外界因素的影响，从而极大地增加了设备故障诊断的效率和准确率。而振动检测诊断技术不仅能够更加全面地对设备运行中的振动情况进行检测，准确找到影响设备振动的主要因素，同时还为维修工作人员采取针对性的控制措施提供了便利。这项诊断技术的优势主要表现为检测精度比较高，但是周期比较长，成本也相对高一些。同时需要引起注意的是，不同的煤矿机械设备在其构造上也会存在差异，所以振动的规律、状态也必然存在一定的区别，而同一种的煤矿机械设备所呈现的振动特点、状态上往往是有一定的规律性的。对此，工作人员可以借助振动检测诊断技术来做出分析，并找到设备的位移、速度、加速度等多项数据，最终确定设备中存在的故障问题类型和原因。具体来看，振动检测诊断技术主要可以通过借助相关的诊断设备、分析仪器、人工智能系统等来找到设备出现异常振动的具体位置以及振动类型，然后再由工作人员采取有效的应对措施将问题解决。

3.1.3 无损检测技术

无损检测技术也常被用来煤矿机械设备的故障诊断工作当中来，主要是这项技术并不会对设备本身结构、质量等方面产生影响，而且该技术一般需要相关人员结合物理、化学两方面的原理对设备和工程材料等进行故障诊断，所以得到的检测精度也是比较高的。除此之外，无损检测技术还可以用来对煤矿机械设备的使用寿命进行检测，这就为相关工作人员提前准备安全防控措施提供了依据，从而有效避免安全事故的发生。

3.1.4 油液磨屑分析技术

油液磨屑分析技术能够检测煤矿机械设备中油液品质、磨损等理化指标，同时，操作人员也可将油液磨屑分析技术应用于煤矿机械设备整体压力结构和外部数据的调整工作上，然后再对所提取的数据进行客观分析，准确发现油液磨屑的真实状态，然后再根据其表现出的特点对设备的运行情况做出判断和分析，最终确定设备中的故障问题。

3.2 煤矿机械设备的维修与养护

设备在运行过程中出现故障问题是不可避免的，所以这就要求相关工作人员必须对煤矿机械设备进行日常维修和养护。

3.2.1 制订故障维修的应对方案

如果工作人员缺乏科学的设备维修方案，那么当煤矿机械设备发生故障时，就必然会延长对设备的维修时间，不仅容易损坏设备，同时还容易造成一定的经济损失，因此必须要制订出一套比较科学、完善的设备故障维修应对方案。一方面，要进行日常维修处理，即当设备出现运行故障等问题时，维修人员必须结合实际情况选择最佳方案来对设备进行及时处理。另一方面，要结合矿井本身的工作环境来制定一套有较强针对性的煤矿机械设备应用和管理标准，并坚持定期检查，从而制订出比较系统的设备维修方案。

3.2.2 做好预测维修工作

预测维修是指在煤矿机械设备正常使用的情况下，维修人员借助一些科学的方法去检测其运行状况，进而判断出设备的真实工作状态。如果发现了异常，还可以对发生故障问题的位置进行准确定位，既可以缩短维修时间又能节省维修成本。这样一来，相关工作人员就能根据离线和在线的检测结果来进一步明确设备的运行状况及相关数据，从而找到问题和对应的维修措施。这不仅可以很好地延长设备中零部件的使用寿命，同时又能帮助人们提前找到隐藏其中的故障隐患，从而为今后设备的良好运行做好准备。

3.2.3 加强日常的养护工作

煤矿机械设备的管理人员必须对设备的日常养护工作引起高度重视，并且挑选固定的时间去检修，否则不仅会严重影响设备的正常运行，还可能大大增加维修的成本。首先，要制定一套具体的设备保养细则，例如：每次设备运行结束以后，要求操作员都要对一些主要的零部件和各零件连接处进行检查，看看是否存在裂变、松动、磨损等问题，并进行及时处理。其次，在设备停机以后，相关人员必须认真清洁机身，而对于一些需要保持干燥的机械设备则要做好对应的防潮工作。最后，必须对机械设备的油损耗情况进行日常检查，只有在机油达到标准范围的时候才能进行煤矿资源的开采工作。

3.2.4 注重设备的改善维修

所谓的改善维修，主要是指工作人员针对煤矿机械设备中存在的运行障碍、产品质量、经常性故障等问题进行改善维修。因此，这是一项比较精细的工作内容，需要维修人员深入其中认真检查煤矿机械设备结构和零部件等，然后再考虑相关企业的实际需求来对设备加以改进和完善。由此可见，对煤矿机械设备的改善维修更符合煤矿企业的未来发展需求，而这对今后煤矿企业是否能够继续维持煤矿的开采工作有着重要的现实意义。

4 结语

总而言之，只有煤矿机械设备在正常运行的情况下，才能让我国煤矿资源的保持高效开采，而为了降低煤矿设备的故障率，相关工作人员就必须做好煤矿机械设备的运行维护和故障诊断工作。在维护煤矿机械设备的过程中，必须做好运行检查、零件更换、维护记录等各项基础工作，为了更有效地避免设备出现故障问题，还需要相关人员合理应用故障诊断技术来确定设备出现故障的类型、原因等，从而尽可能提高设备的维修成效。