翟文修

（淄博爱科工矿机械有限公司，山东 淄博）

引言

如果机电设备安装不稳定、电机设备故障等问题得不到及时解决，会导致设备频繁故障，甚至出现长时间停机维修的情况，从而影响煤矿生产效率。因此，如何提高煤矿机电工程安装施工技术水平，解决相关问题，已成为当前煤矿行业中急需研究和解决的问题。本文旨在探讨煤矿机电工程安装施工技术存在的问题，并提出相关的改进措施，为煤炭行业的发展提供支持和参考。

1 煤矿机电工程安装施工技术存在的问题

1.1 机械和电气装置的装配精准度过低

采煤机（如图1 所示）是一个高度复杂的系统，它集机械、电气和液压技术于一身。由于其工作环境极为恶劣，若出现故障将会导致整个采煤过程中断。因此，对于采煤机的维护保养和故障排除，必须极其重视，以确保其正常运转和稳定性。在矿井中，采煤机的主要作用是由其机构来实现，机构的失效将会给工作面的正常生产带来很大的影响[1]。

图1 采煤机滚筒安装结构

1.2 机电设备在运行过程中容易出现噪声、振动

部分机电设备、泵组设备在正常运行的过程中，可能会发生一定的振动，这些振动往往会被放大缺陷，产生不良的影响。造成技术漏洞的原因主要如下：

（1）安装和施工不合理，从而导致系统振动过大，影响系统正常工作；

（2）生产环境管理不当，从而影响产品质量和使用寿命；

（3）安装、调试、使用不规范，从而降低产品的使用寿命。

当检修人员发现了生产设备中存在的问题和隐患之后，就会立刻制定出一套设备的检修计划和方案，对其进行整改和维护，保证设备的安全、稳定的运行状况[2]。

在机械、电气、电器等自动化设备安装就位过程中，产生噪声的机电设备主要包括冷却塔、送风机与制冷风机、水泵机组、变压器、电机驱动的动力装置、给排水以及供暖的各类机械设备。

1.3 过电流问题

若在安装时未将精度控制纳入合理规划范围，那么在工作的过程中，就会出现很大的摩擦力，导致机器带来的压力超过了额定功率引起的压力，从而容易引起电机的故障[3]。所有比机电设备的导线额定电流更大的回路都会被视为机电设备的过电流。

2 机电工程安装施工技术问题的应对措施

2.1 加强设备验收及管理

一般情况下，机电设备零件在出厂前，都会出现单独的零件丢失的情况，所以，首先要对设备的完成性进行严密的检查，以决定是否要购买新的设备。

需要注意的是，在检查时，应由建设单位、施工单位、监理单位和设备运输方参加，经各方核实后方可签字确认[4]。各机械设备人员在进场时，应对矿井的机电设备做好信息记录，并建立了完善的设备管理档案，严格遵守了“一机一闸一箱一漏”（如图2 所示）的管理规定。

图2 “一机一闸一箱一漏”

具体来说，“一机”指的是综采机，能够将煤矿从煤层中割出并输送到地面。“一闸”指的是防突闸，用于防止煤层冲击事故的发生。防突闸一般设置在工作面进风巷与回风巷交叉口处，以隔离可能发生的冲击区域。“一箱”指的是瓦斯抽放箱，是用于煤矿瓦斯抽放的设备，能够将井下积聚的瓦斯抽出并排放到地面上，以确保瓦斯浓度不超过安全标准。“一漏”指的是水文监测漏水仪器，用于监测井下水位和水压情况，及时发现井下渗水和漏水的情况。

与此同时，所有需要完成测试的工作，必须以不同的精度要求为基础，以决定测试单元(外委或矿检)，设置好测试周期，并及时进行测试，保证仪器检测的可靠。针对设备各个项目的参数型号及功率需依照合格指标进行测定，采用兆欧表进行测量。

2.2 机电设备振动抑制与降噪处理

机电装备的噪声主要来源于转子本身的自振及外壳的共振，所以，在机电装备施工阶段，若能将机电装备的振动问题处理好，则噪声问题将得到有效地解决[5]。要对机电设备的振动问题展开分析，就必须要对其安装环境展开全面的分析，以实际的安装环境为依据，对压力表进行合理的安装，保证其在一个稳定、安全的环境中运行。

压力公式是指表示压力的数学公式，通常用于计算和描述物体受到的压力大小。根据不同的物理量和单位，压力公式也有所不同。

以力和面积作为基本物理量的情况下，压力公式为：

式中，P 表示压力，单位：Pa；F 表示受力，单位：N；A 表示受力面积，单位：m2。

以液体静压力为例，压力公式为：

式中，P 表示液体静压力，单位：Pa；ρ 表示液体密度，单位：kg/m3；g 表示重力加速度，单位:m/s；h 表示液体高度，单位:m。

设备的振动影响主要由振动振幅和振动频率2个因素组成，所以，如果在安装技术上能同时解决其中一个问题，就能直接减少振动噪声对机电设备的破坏。在现有研究的基础上，以尽量接近真实电气设备的真实工作状态为目标，综合考虑噪声的影响，开展振动噪声分析。机电设备振动抑制与降噪分析如表1所示。

表1 机电设备振动抑制与降噪分析

根据表1 可以得出，机电装备的振动振幅、振动频率和噪声级别都会随着工作状态的变化而变化。随着负载的增加、温度的升高和转速的变化，机电装备的振动振幅、振动频率和噪声级别都会逐渐增加。在正常运行状态下，机电装备的振动振幅为0.2 mm，振动频率为50 Hz，噪声级别为70 dB。在转速变化状态下，机电装备的振动振幅最大，为0.5 mm；振动频率和噪声级别也相应增加，分别为80 Hz 和85 dB。

在时域方面，常用的分析方法有时域分析、峰值分析和有效值分析，然而，传统的傅里叶变换方法只适合对周期性或稳态信号进行分析，因此，迫切需要高精度、高灵敏度、大范围的振动检测与信号分析技术。

现阶段，机电设备的振动频率分为两种：一是自有频率，用Wn 表示；二是机电设备的激励频率，用Wv 表示。作为结构刚度-质量函数的自振频率，是反映结构振动模式的重要参数，受损伤后，其自振频率将随之下降。振动频率的计算公式如下：

式中，k 表示机械装置的材料稳定度；m 表示机械装置的自重载荷。

假设一个机电设备的固有频率为50 Hz，根据激励频率的不同等级，给予不同的激励系数，可得出机电设备激励频率及其相关系数，如表2 所示。

表2 机电设备激励频率及其相关系数

通过表2 可得出，在机电设备处于共振时，振幅达到最大。整体而言，当振动频率越高时，向支撑与基座的传力越小，隔振效果越好。

2.3 过电流保护措施的设立

在设备出现相间短路或过载的情况下，面对严重的电网，难以确保电网的同步性和完整性，需要有计划地对电网进行解列、切负荷、分闸等措施，使电网从大面积停电中得到最大程度的恢复，使电网的电压、频率保持在正常的范围之内。

本文提出一种可以提高失布解列效果的区域电网解列控制方法，通过各个站点的电力接收，按发电机断电数量断电策略表所记载的发电机，对切负载策略表中所记录的负载节点进行切割。并将其与发电机的参数进行等值转换，依次存放，加快解列动作，让各个厂站的装置之间能够形成良好的信息交换。区域电网的解列控制方法如图3 所示。

图3 区域电网的解列控制方法

经过调节后的电流保护器，可以通过线路选择投切，按照预设的延时保护动作，连接对应的时间节点，将断路脱扣线圈接入机电设备的电路，通过脱扣动作，操作接地线、故障断路部位隔离切除，实现电气设备从一种状态到另一种状态的运行，将电流保护动作的电气信号转换成光学信号和声音信号，从而达到对故障进行预警的目的。

需要注意的是，矿井工程建设要结合实际，不断优化管理制度，矿井电气试验要按《煤矿安全规程》和《电力电气试验规程》的相关规定，对试验内容进行分类，并制定相应的试验计划所涉及的电压级别和测试项目范围，针对不同的厂家，不同的制造工艺，不同的规格，不同的重量。通过各类电器测试，准确地了解电器的工作状态，及时发现潜在的故障并采取相应的防范措施，确保机电设备的安全、可靠的运行。

结束语

综上所述，矿井机电工程安装施工质量的优劣，对矿井生产的安全性、工作效率有直接的影响，是保证矿井安全生产的关键。所以，在安装过程中，一定要严格遵守相关的技术规范，以免由于施工过程中的不合理操作而引起的机械、电气等方面的问题。在工程建设中，监理单位要加强对工程建设各方面的管理、控制和监督，使工程建设各方面的行为得到有效的规范。因此，在工程建设中，必须加强对工程建设的质量监管，确保工程建设的顺利进行。同时，在施工时，要做好各种准备工作，做好打桩机的使用，并要不断总结经验，强化管理，才能保证工程的顺利进行。