煤礦機(jī)電設(shè)備的安裝與使用管理

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新型機(jī)電開采設(shè)備的開發(fā)和應(yīng)用越來越廣泛，在煤炭開采環(huán)節(jié)使用機(jī)電設(shè)備不僅能夠提升開采工作的整體效能，而且在具有較大開采作業(yè)難度的區(qū)域，機(jī)電設(shè)備還可以代替人工操作，直接降低了人員開采作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)。機(jī)電設(shè)備功效的發(fā)揮要以安裝和使用的規(guī)范性操作作為基本實(shí)現(xiàn)條件，煤礦開采企業(yè)要想進(jìn)一步提高開采作業(yè)效能，將機(jī)電設(shè)備的功效發(fā)揮到最大化，就必須重視對煤礦機(jī)電設(shè)備的安裝和使用的科學(xué)管理，以此保障機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。文章對各項(xiàng)主要的煤礦機(jī)電設(shè)備的安裝與使用管理進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，以供煤礦機(jī)電管理人員參考。

關(guān)鍵詞：煤礦機(jī)電設(shè)備；變頻器；線路管理

社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展使得各行各業(yè)對于煤炭資源的需求量不斷攀升，煤炭作為我國主要的能源來源之一，在工業(yè)生產(chǎn)中充當(dāng)著十分重要的角色。提高煤炭資源的回收率，提高煤礦企業(yè)的效益，需要煤炭開采機(jī)電設(shè)備作為強(qiáng)有力的后盾支持。煤礦機(jī)電設(shè)備的安裝包含多項(xiàng)內(nèi)容，且每一項(xiàng)設(shè)備的安裝都有各自的操作技術(shù)難點(diǎn)和注意事項(xiàng)，因此，需要加大對設(shè)備安裝的綜合管理水平，以確保設(shè)備安裝的質(zhì)量。機(jī)電設(shè)備的使用過程也要遵循基本的操作規(guī)范和技術(shù)流程，一旦出現(xiàn)違規(guī)操作現(xiàn)象，將會對設(shè)備造成不良的影響，進(jìn)而延誤整個(gè)煤礦開采進(jìn)度。

1 機(jī)電設(shè)備管理的重要性和主要存在的管理問題分析

煤礦開采作業(yè)環(huán)境惡劣，井下情況復(fù)雜多變導(dǎo)致其在開采過程中具有較高的危險(xiǎn)性，對開采人員來說也具有相當(dāng)大的挑戰(zhàn)，在開采作業(yè)中使用機(jī)電設(shè)備將有效解決這一問題，提升開采作業(yè)的安全性，為此，企業(yè)應(yīng)該在煤炭開采過程中重視對機(jī)電設(shè)備的安裝與使用管理，保障開采作業(yè)的有序進(jìn)行。

目前，在我國煤炭開采行業(yè)主要存在如下問題制約著該行業(yè)的發(fā)展。首先，煤礦企業(yè)管理者對于機(jī)電設(shè)備的安裝使用的管理意識不強(qiáng)，設(shè)備存在不同程度的老化和年久失修的狀況，一些設(shè)備缺乏定期的檢修和保養(yǎng)，還有一些設(shè)備超負(fù)荷帶病運(yùn)轉(zhuǎn)，與此同時(shí)，企業(yè)管理者對于設(shè)備更換和維修資金的投入量不足，使得設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)安全高效運(yùn)行，一旦設(shè)備完全停運(yùn)，將給企業(yè)帶來巨額的經(jīng)濟(jì)損失。其次，我國煤礦開采企業(yè)的管理者多數(shù)還停留在傳統(tǒng)的管理理念層面，對煤礦機(jī)電設(shè)備實(shí)行粗放式管理，在企業(yè)內(nèi)部不重視設(shè)備的統(tǒng)一安裝，使用和管理，而且還存在多種類多品牌設(shè)備混合使用的問題，不僅使開采作業(yè)缺乏統(tǒng)一性，也不利于設(shè)備的使用和管理，因此，企業(yè)要想提高設(shè)備管理的規(guī)范化和統(tǒng)一化，就要在企業(yè)內(nèi)部構(gòu)建完善的機(jī)電設(shè)備管理體系，完成標(biāo)準(zhǔn)化管理體系建設(shè)。再次，機(jī)電設(shè)備的安裝和使用需要根據(jù)設(shè)備的型號和種類來區(qū)別對待，不能將大型設(shè)備和小型設(shè)備的安裝或使用混為一談。而在實(shí)際開采作業(yè)中，設(shè)備安裝和使用者往往缺乏專業(yè)的技術(shù)知識，在設(shè)備安裝時(shí)不能按照正確的流程操作，在使用時(shí)對設(shè)備的操作也缺乏科學(xué)性，致使機(jī)電設(shè)備的使用效能大大降低，甚至還會對設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p壞，這一點(diǎn)是煤礦開采企業(yè)管理人員所要重點(diǎn)管理的范疇。

2 常見的變頻器干擾源分析

對于煤礦機(jī)電設(shè)備來說，變頻器是主要的設(shè)備部件，變頻器可以將電網(wǎng)系統(tǒng)中的交流電先轉(zhuǎn)化為直流電，再通過電流的內(nèi)部轉(zhuǎn)換，使其變成符合煤礦開采設(shè)備使用條件的交流電，為電動機(jī)提供電能。在煤炭開采過程中，變頻器的使用較為廣泛，幾乎所有煤礦的機(jī)電設(shè)備都會使用到變頻器，在變頻器使用過程中，經(jīng)常會受到外部干擾源的干擾，對變頻設(shè)備造成損壞，影響電動機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。常見的變頻干擾源主要有如下幾種：

2.1 整流橋

整流橋有全橋、半橋之分，均是通過二極管或晶閘管來構(gòu)建成整流電路，在高壓狀態(tài)下可維持線路電流的穩(wěn)定傳輸。而變頻器的整流橋是一種非線性負(fù)載，非線性負(fù)載處于電網(wǎng)中時(shí)會造成諧波，并對控制系統(tǒng)內(nèi)的其他電子、電氣設(shè)備造成很強(qiáng)的干擾，如：信號無法正常接收會影響到操控指令的執(zhí)行。

2.2 諧波

諧波是電力控制系統(tǒng)的常見危害，其能夠破壞整個(gè)電網(wǎng)線路的正常運(yùn)行，造成線路信號傳遞受阻。變頻器諧波造成的干擾來源于脈沖寬度調(diào)制技術(shù)的使用，這種工作模式會遇到高速切換的狀態(tài)，從而產(chǎn)生過多耦合性噪聲，當(dāng)噪聲超過標(biāo)準(zhǔn)范圍后，對變頻器的調(diào)頻信號是很大的干擾因素。

2.3 電網(wǎng)噪聲

電網(wǎng)自身的噪聲也會成為變頻器干擾來源。從根本上來說，電網(wǎng)噪聲同樣是由于諧波引起。電網(wǎng)控制系統(tǒng)連接了多樣電力設(shè)備，如：整流設(shè)備、交直流互換設(shè)備、電子電壓調(diào)整設(shè)備等，設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷超載時(shí)易導(dǎo)致電壓、電流突變，對電網(wǎng)設(shè)備的穩(wěn)定性帶來信號干擾，破壞了變頻器的信號傳輸。

2.4 供電電源

供電電源是變頻器日常運(yùn)作的基本要素，若電源部分受到外在因素干擾也會帶來電磁干擾現(xiàn)象。如：供電裝置在持續(xù)供電時(shí)遇到交流電網(wǎng)，經(jīng)過30s左右的時(shí)間則會有電磁干擾出現(xiàn)。此外，供電電源的過壓、欠壓、斷電等問題也是變頻器干擾的來源之一，對變頻器的變頻操作造成不便。

3 變頻器抗干擾的管理措施

社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，煤礦企業(yè)在電網(wǎng)建設(shè)中使用變頻器之后，必須要對電磁干擾問題進(jìn)行及時(shí)處理，以保證煤礦企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的順利運(yùn)轉(zhuǎn)。結(jié)合變頻器電磁干擾產(chǎn)生的主要來源及干擾途徑，在電網(wǎng)建設(shè)或改造中采取的抗電磁干擾措施要圍繞諧波、噪聲、電源等重點(diǎn)因素展開。筆者根據(jù)自身工作經(jīng)驗(yàn)，制定了以下幾點(diǎn)抗電磁干擾的措施。

3.1 濾波

變頻器是利用調(diào)整電動機(jī)工作電源的頻率對交流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制的設(shè)備，在電源頻率傳輸階段會出現(xiàn)異常諧波而引起干擾。對變頻信號傳輸過程中設(shè)置過濾環(huán)節(jié)可提前檢測異常問題并消除濾波，以避免變頻器受到電磁干擾的破壞。

3.2 隔離

隔離是為了將變頻器的電磁干擾與其他線路進(jìn)行隔離，以免對正常煤礦電器設(shè)備造成異常干擾和損壞。一般情況下，變頻器的干擾隔離處理是在電路上完成的。如：利用電子儀器檢測發(fā)現(xiàn)異常后，可對電路及時(shí)改造調(diào)整，把干擾源與其他線路分隔開。隔離干擾源的主要方法是利用電源隔離變壓器或噪聲隔離變頻器。

3.3 屏蔽

直接對電磁干擾來源進(jìn)行屏蔽處理，這是減小變頻器受損的最佳方案。從變頻器的結(jié)構(gòu)形式分析，屏蔽電磁干擾的關(guān)鍵在于對信號線路的調(diào)整。通常變頻器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)里配備了鐵殼屏蔽措施，但在線路上還存在不足。如：對于輸出線路的干擾屏蔽，應(yīng)減小信號線路的長度，同時(shí)信號線要使用雙芯屏蔽，從而增強(qiáng)了控制系統(tǒng)設(shè)備的抗干擾性能。

3.4 接地

接地常用于噪聲引起的電磁干擾，對電網(wǎng)早期接地線路調(diào)整即可發(fā)揮這一作用。通常變頻器的接地采用多點(diǎn)接地、一點(diǎn)接地、母線接地等方式。設(shè)計(jì)人員在選擇接地方式時(shí)要根據(jù)控制系統(tǒng)的實(shí)際要求，利用良好的接地來控制噪聲的耦合，經(jīng)過改造之后變頻器抗干擾 性能會得到明顯的改善。

3.5 安裝

變頻器的安裝環(huán)境和運(yùn)行條件對其性能發(fā)揮及壽命有較大的影響。變頻器的可靠性在很大程度上取決于溫度，由于變頻器的錯(cuò)誤或不合適的固定方式，會使變頻器產(chǎn)生溫升，從而使周圍溫度升高，這可能導(dǎo)致變頻器出現(xiàn)故障或損壞等意外事故。另外由于煤礦使用的變頻器大多數(shù)是處在井下惡劣的生產(chǎn)環(huán)境當(dāng)中，灰塵污垢將導(dǎo)致觸點(diǎn)產(chǎn)生誤動作故障，由于灰塵污垢的積聚引起絕緣性能降低，濕氣的吸收導(dǎo)致冷卻效果的降低，因此需安裝在防灰塵、污垢的配電柜當(dāng)中。由于變頻器不是防爆結(jié)構(gòu)的設(shè)備，因此，在井下使用時(shí)必須安裝在防爆配電柜當(dāng)中。

4 重視日常設(shè)備使用管理工作

煤礦生產(chǎn)效益的好壞離不開人員管理因素，將現(xiàn)場機(jī)電設(shè)備的管理工作落實(shí)到位是企業(yè)管理者的責(zé)任。機(jī)電設(shè)備能夠維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)從很大程度上要?dú)w因于日常機(jī)電設(shè)備的管理和維護(hù)，只有在各項(xiàng)開采作業(yè)環(huán)節(jié)中將機(jī)電設(shè)備管理工作落到實(shí)處，才能發(fā)揮機(jī)電設(shè)備的最大功效。在機(jī)電設(shè)備管理中，要實(shí)行人員和部門負(fù)責(zé)制的管理方法，對設(shè)備使用的全流程進(jìn)行管理監(jiān)控，同時(shí)還要結(jié)合設(shè)備操作要求對設(shè)備管理人員以及操作人員進(jìn)行培訓(xùn)和管理，提升各類人員操作和管理設(shè)備的技能水平。

4.1 定崗定員、優(yōu)化管理，確保礦井安全

煤礦實(shí)際工作中，對各個(gè)工作面的生產(chǎn)、運(yùn)輸巷道的機(jī)電設(shè)備按單臺設(shè)備、系統(tǒng)、機(jī)組為單位，由各生產(chǎn)區(qū)（隊(duì)）根據(jù)工作任務(wù)量、設(shè)備運(yùn)行距離、運(yùn)行責(zé)任大小等劃分責(zé)任區(qū)，分解到各個(gè)班組和個(gè)人，實(shí)行班組或個(gè)人包機(jī)制。

4.2 定期維護(hù)，做到日檢修，確保設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量

設(shè)備的優(yōu)化維護(hù)，可以緩減設(shè)備零部件的磨損，減少維修工作量。在煤礦日常生產(chǎn)中，由于不確定因素諸多，導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行強(qiáng)度大，所以在維護(hù)保養(yǎng)時(shí)首先要注意工藝化，根據(jù)設(shè)備特點(diǎn)，研究從哪個(gè)部位開始，并將檢查部位和項(xiàng)目編出序號，制訂出一套完整固定的檢查程序。

4.3 建立健全各種規(guī)章制度

制度是一種約束機(jī)制，是指導(dǎo)職工如何開展工作的尺度，只有制度完善、管理到位、責(zé)任到位，才能保障機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。而安全生產(chǎn)責(zé)任制是企業(yè)最基本的一項(xiàng)安全制度，是企業(yè)所有安全生產(chǎn)管理制度的核心。因此，為貫徹落實(shí)安全生產(chǎn)方針，必須嚴(yán)格落實(shí)生產(chǎn)責(zé)任制、工種崗位責(zé)任制、事故責(zé)任追究制等，實(shí)行安全工作人人管理，讓每個(gè)人、每個(gè)部門、每個(gè)單位都要負(fù)起職責(zé)范圍內(nèi)的安全工作。

5 機(jī)電設(shè)備線路的自動化管理

近年來我國對配電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行了大范圍的改造，分段器憑借其優(yōu)越的故障處理功能得到了廣泛的運(yùn)用，大大促進(jìn)了配電網(wǎng)系統(tǒng)的自動化水平。分段器在煤礦機(jī)電設(shè)備運(yùn)行期間可以自動監(jiān)測異常信號，故障發(fā)生后可快速轉(zhuǎn)移、隔離，以免對機(jī)電設(shè)備造成損壞。饋電線路自動化是煤礦設(shè)備線路改造的新模式，分段器的運(yùn)用對煤礦機(jī)電設(shè)備線路段的自動化管理有著重要的作用。

5.1 監(jiān)測異常

饋電線路在傳輸信號時(shí)會受到外界因素的干擾，導(dǎo)致線路傳輸流程受到阻礙，情況嚴(yán)重時(shí)會影響配電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。如：配電網(wǎng)通信設(shè)備在接收信號時(shí)，常會由于線路穩(wěn)定性不強(qiáng)而造成信號減弱。分段器用于配電網(wǎng)饋電線路自動化之后，其能夠在失壓或無電流的情況下自動分閘的開關(guān)設(shè)備。對于永久性故障問題，分段器能在故障時(shí)自動切斷線路，有效隔離故障后保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

5.2 記錄故障

對常見的饋電線路自動化故障，分段器也具備了較好的記錄功能，通過對異常信號的記錄收取，為相似故障的處理提供了可靠的依據(jù)。如：當(dāng)分段器對某一故障未能徹底結(jié)束分合操作時(shí)，饋電線路故障會被其他保護(hù)裝置隔斷，而分段器依舊處于原先的整定狀態(tài)。分段器對這一故障流程的記錄，能為后期故障提供詳細(xì)地處理進(jìn)行指導(dǎo)。對于故障處理中的數(shù)據(jù)及信號，分段器也能準(zhǔn)確地進(jìn)行判別。

5.3 自動分閘

自動分閘對饋電線路自動化故障具備檢測、定位、轉(zhuǎn)移等多項(xiàng)功能，主要是為了將饋電線路故障進(jìn)行及時(shí)斷開，避免對其他設(shè)備造成不利的影響。自饋電線路自動化模式在配電網(wǎng)系統(tǒng)廣泛運(yùn)用后，各種設(shè)備之間的協(xié)作運(yùn)行效率更高，一旦某一個(gè)設(shè)備出現(xiàn)故障則會影響到其他設(shè)備的性能發(fā)揮。分段器自動分閘功能可以對故障進(jìn)行快速定位，給故障維修人員的處理提供了可靠的依據(jù)。

6 結(jié)束語

對煤礦開采機(jī)電設(shè)備的安裝和使用，實(shí)行有效的管理措施是保障設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵。但新型機(jī)電設(shè)備的開發(fā)和使用給企業(yè)管理者帶來了不小的挑戰(zhàn)，如果采取行之有效的使用管理措施，也會提高企業(yè)開采的安全性，實(shí)現(xiàn)了高效開采的目標(biāo)，為企業(yè)創(chuàng)造了客觀的經(jīng)濟(jì)效益。因此，企業(yè)管理者要不斷更新傳統(tǒng)的管理理念，加大對機(jī)電設(shè)備的綜合管理力度，為井下開采人員創(chuàng)造一個(gè)有利的作業(yè)環(huán)境，確保開采作業(yè)的安全性。

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