故障診斷技術(shù)在煤礦機械設(shè)備中的應(yīng)用

郝培亮

（淮南礦業(yè)集團煤業(yè)公司張集煤礦運輸一區(qū)，安徽 淮南 232007）

煤礦機械設(shè)備的運行管理好壞，直接關(guān)系到煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)安全。隨著現(xiàn)代煤礦企業(yè)的發(fā)展，以及社會對安全生產(chǎn)的重視，煤礦機械設(shè)備的安全性越來越受到人們的關(guān)注，機械設(shè)備一直處于潮濕、陰暗等環(huán)境下，在長期高負荷的工作下，若不進行細心管理，會導(dǎo)致各種各樣的設(shè)備故障情況，不僅影響設(shè)備的使用壽命和工作效率，甚至?xí)?dǎo)致設(shè)備不能正常使用，造成停工停產(chǎn)的現(xiàn)象，給煤礦企業(yè)造成巨大經(jīng)濟損失，嚴重還會引起安全事故的發(fā)生，威脅職工生命安全，帶來嚴重的社會問題。在此背景下，結(jié)合計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)、信息處理技術(shù)此類科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，為煤礦企業(yè)機械設(shè)備檢測提供了相應(yīng)的技術(shù)支持，推進故障診斷技術(shù)的發(fā)展。

1 故障診斷技術(shù)的重要意義

隨著煤礦的需求量不斷提升，在國家資源合理開采以及對安全生產(chǎn)極為重視的形勢下，可持續(xù)性發(fā)展已經(jīng)成當(dāng)下企業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略目標(biāo)。加強對煤礦機械設(shè)備的故障診斷，有利于開展安全高效生產(chǎn)，對于促進煤礦企業(yè)發(fā)展，具有不可磨滅的現(xiàn)實意義和歷史意義。強化故障診斷技術(shù)有利于體高井下惡劣環(huán)境下對機械設(shè)備的操作和管理，機械設(shè)備的故障診斷和狀態(tài)預(yù)測是加強設(shè)備管理、提高設(shè)備管理水平的重要組成部分，對煤礦企業(yè)的運行發(fā)展起到關(guān)鍵作用。只有不斷加強對井下設(shè)備的故障診斷和管理，隨時發(fā)現(xiàn)問題并及時解決，才能確保井下生產(chǎn)運行的安全和高效。強化故障診斷技術(shù)有利于加強井下裝備的可靠性和維修性，井下生產(chǎn)條件存在著許多不確定性因素，故障隨時有可能發(fā)生，因此加強對井下設(shè)備的故障診斷十分必要。通過對故障的不斷深入研究、試驗、調(diào)查、分析，研究每處故障發(fā)生的全部過程，直到消滅故障，增強井下裝備的可靠性，延長使用壽命，提高設(shè)備利用率，達到提高設(shè)備整體效能。強化故障診斷技術(shù)可有效避免井下重大安全事故，減少事故危害性?？茖W(xué)合理的進行井下裝備的狀態(tài)監(jiān)測和故障整段，及時解決生產(chǎn)經(jīng)營中出現(xiàn)的設(shè)備事故，嚴格把控細節(jié)盡可能避免井下安全事故發(fā)生，盡量減少安全事故的損失和危害。故障診斷技術(shù)的應(yīng)用降低設(shè)備壽命周期費用，最大化發(fā)展生產(chǎn)效率，從而提升煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益和投資效益。

2 煤礦機械設(shè)備故障原因分析

煤礦機械設(shè)備故障的產(chǎn)生是一個由量變到質(zhì)變的過程，即設(shè)備在故障發(fā)生之前會顯現(xiàn)出一定的信號，因此，需要技術(shù)人員及時關(guān)注煤礦機械設(shè)備的運行狀況，對設(shè)備進行定期檢測和預(yù)測，對出現(xiàn)問題的設(shè)備及時診斷，排出危險性因素，防患于未然。機械自身缺陷導(dǎo)致故障在礦井下是有發(fā)生，裝備在使用之前因采購不當(dāng)、設(shè)計方面、生產(chǎn)方面存在的隱患造成故障，對此類故障，是井下工作人員無法控制的，嚴重影響井下的生產(chǎn)運行，導(dǎo)致生產(chǎn)進度遲滯。由于設(shè)備自身原發(fā)性問題導(dǎo)致的故障問題，如果不及時解決，獎懲為永久性故障，是設(shè)備無法長長生產(chǎn)，給礦山企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失。形成這種故障的原因主要有兩方面，一方面是由于人為原因，設(shè)備在購買之前沒有指定合理的采購方案，采購人員以及井下作業(yè)技術(shù)人員的職業(yè)素養(yǎng)不強，需要管理人員提前熟悉設(shè)備的基本特性和技術(shù)性能，優(yōu)化設(shè)備選購方案進行定制管理，進而避免此種故障的產(chǎn)生。另外一個方面的原因在于廠商未按照要求進行制作，選用材料不符合使用需求，再加上技術(shù)人員使用不當(dāng)，導(dǎo)致設(shè)備質(zhì)量下降，生產(chǎn)率降低，致使產(chǎn)品不符合使用要求，影響煤礦企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營。因外部因素導(dǎo)致的煤礦機械設(shè)備故障，是最常見的故障問題之一。外部因素具有突發(fā)性和不可預(yù)測性，破壞力極強，一旦發(fā)生損失慘重，由于自然災(zāi)害和地質(zhì)原因而引發(fā)的井下事故是不可抗的，但可以提前根據(jù)事故發(fā)生概率和檢測技術(shù)，根據(jù)顯現(xiàn)征兆進行提前預(yù)測。井下開采強度過大，安全防范措施不規(guī)范也是導(dǎo)致故障發(fā)生的原因，從掘井到開采沒有提前對井下環(huán)境和突發(fā)性情況進行預(yù)防與控制是導(dǎo)致故障發(fā)生的重要外部因素。

對礦下機械設(shè)備進行故障診斷前，要確保井下大型裝備的性能、結(jié)構(gòu)、震動、噪聲、轉(zhuǎn)速、溫度、壓力、外部情況變化等信息采集的可靠性，否則會出現(xiàn)錯誤的判斷和信號處理，給井下設(shè)備故障診斷和運行造成不利的影響。在井下實際工作中，煤礦機械設(shè)備結(jié)構(gòu)精密、復(fù)雜，一旦出現(xiàn)問題不能從表面及時判斷出問題所在。較為先進的煤礦設(shè)備對技術(shù)工作人員的要求也相對較高，由于企業(yè)未結(jié)合設(shè)備具體情況對相關(guān)工作人員展開具體培訓(xùn)，導(dǎo)致及其造成移動程度上的損害。為主技術(shù)人員缺乏職業(yè)素養(yǎng)，利用低配的配件和油脂對機械進行維修，在維修過程中只注重維修，不深入了解故障出現(xiàn)的真正原因、磨損問題以及故障征兆等，沒有對機械設(shè)備進行全面維護，導(dǎo)致設(shè)備損害，維修成功率較低，使用效率也大打折扣。

3 故障診斷技術(shù)在煤礦機械設(shè)備中的應(yīng)用與優(yōu)化

3.1 建立井下設(shè)備故障系統(tǒng)

基于故障的多層次性，故障的成因和后果關(guān)系往往具有很多層次并形成以連串的因果關(guān)系。通過故障檢測技術(shù)的數(shù)據(jù)，可以將故障形成的原因進行同一分析，由于故障形成的原因非常復(fù)雜，需要充分進行故障檢查和故障原因，構(gòu)建故障系統(tǒng)，直觀形象、靈活方便，在對故障一級一級展開分析，搜尋故障源，對需要檢測的故障，根據(jù)重要程度數(shù)據(jù)將故障進行順序檢測，提高故障診斷的準(zhǔn)確性，減少測試診斷的工作量。直觀明確地現(xiàn)實了主要故障與其他故障以及故障成因之間的關(guān)系，使煤礦井下技術(shù)工作人員和維修人員及時把握各種故障，明確故障形成的原因。運用故障系統(tǒng)對井下裝載設(shè)備、鉆孔設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備等相關(guān)大型裝備進行故障分析診斷，便于工作人員順利開展作業(yè)，安全生產(chǎn)。故障診斷系統(tǒng)方便實用、直截了當(dāng)?shù)奶攸c，使工作人員快速準(zhǔn)確地把握問題的關(guān)鍵，對于強化煤礦井下機械設(shè)備平穩(wěn)運行，增強企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營起到有力維護作用。

3.2 結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)強化故障檢測

通過引進先進的計算機信息管理結(jié)束，完善井下設(shè)備的運行狀態(tài)，提升礦產(chǎn)企業(yè)的運行管理水平。計算機的可視化操作界面實現(xiàn)信息的快速傳遞，建立相應(yīng)的規(guī)則庫和知識庫，對故障診斷結(jié)果進行分析，實時收集數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)推理，實現(xiàn)從現(xiàn)象到問題本質(zhì)的分析。針對井下的實際情況，將多種不同的智能技術(shù)結(jié)合起來構(gòu)建混合診斷系統(tǒng)，有利于克服傳統(tǒng)診斷方法存在的問題，解決復(fù)雜的設(shè)備機械故障問題。基于互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對機械設(shè)備進行遠程診斷，將故障診斷技術(shù)與計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，在企業(yè)管理中建立故障監(jiān)測點，根據(jù)統(tǒng)計反饋數(shù)據(jù)及時進行分析診斷，為煤礦機械設(shè)備檢測提供遠程技術(shù)支持。提高診斷的精度和速度，確定故障發(fā)生的時間和部位，為機械設(shè)備的維護與維系提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，進而起到強化設(shè)備故障檢測，順應(yīng)社會發(fā)展的積極作用。

3.3 強化工作人員素質(zhì)

為了降低煤礦機械設(shè)備故障的發(fā)張率，煤礦企業(yè)在注重故障診斷技術(shù)的同時，還要做好人員的培訓(xùn)工作，特別是設(shè)備操作人員和維修人員。維修人員的專業(yè)技能直接影響機械設(shè)備的使用情況和維修狀況，提高設(shè)備操作人員和維修人員的專業(yè)技能、理論知識和安全知識，可以有效改善機械設(shè)備維修現(xiàn)狀以及故障檢測和預(yù)測現(xiàn)狀。煤礦企業(yè)管理人員要對機械設(shè)備管理人員、操作人員以及維修人員進行科學(xué)合理分配，操作人員作為機械設(shè)備運行的一線技術(shù)人員，藥劑師掌控設(shè)備的運行情況，發(fā)現(xiàn)異常情況及時與維修人員和管理人員溝通，分析故障原因，對故障進行一一排查，保障煤礦設(shè)備的正常運行。管理人員強化監(jiān)督機制，嚴格按照考核標(biāo)準(zhǔn)對工作人員進行考核，落實設(shè)備故障監(jiān)管系統(tǒng)的每步，提升工作人員的專業(yè)素養(yǎng)同時使故障檢測系統(tǒng)行之有效。

4 結(jié)語

引進先進的煤礦機械設(shè)備診斷技術(shù)，建立故障系統(tǒng)，強化員工專業(yè)培訓(xùn)，結(jié)合現(xiàn)代智能化技術(shù)，強化煤礦機械設(shè)備中故障診斷和運行管理。只有將故障診斷技術(shù)的理論和實際情況結(jié)合，才能將故障檢測技術(shù)發(fā)揮到極致，只有不斷發(fā)展故障檢測技術(shù)，將其智能化、科學(xué)化、才能更高的完成機械設(shè)備檢測工作，進而強化煤礦開采事業(yè)的安全性，維護社會穩(wěn)定發(fā)展。