綜合機械化采煤設(shè)備管理及故障維修案例分析

張 新

（徐礦集團張雙樓礦機電工區(qū)，江蘇徐州 221600）

0 引言

目前綜采設(shè)備主要由采煤設(shè)備、掘進設(shè)備、刮板輸送機、機電設(shè)備、傳送設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備、液壓支架設(shè)備等組成，是煤礦企業(yè)最重要的組成部分。綜采設(shè)備能否正常運轉(zhuǎn)不僅關(guān)系著企業(yè)效益與發(fā)展，更重要的是關(guān)系著企業(yè)職工的安全。為了使綜采設(shè)備安全有效的運轉(zhuǎn)，必須加強綜采設(shè)備的設(shè)備管理與維護。

由于綜采設(shè)備工作環(huán)境惡劣，經(jīng)常在潮濕、易燃易爆的環(huán)境中運行，并且設(shè)備運轉(zhuǎn)周期長，這樣不僅對煤炭設(shè)備的質(zhì)量要有一定的要求，更重要的是，要使綜采設(shè)備能夠正常、長期、安全的運轉(zhuǎn)，必須做好設(shè)備的管理工作以及日常維護、維修工作[1]。

1 煤炭綜采設(shè)備的種類及概況

煤炭綜采設(shè)備主要包括采煤機、掘進機、刮板輸送設(shè)備、電氣設(shè)備、支護設(shè)備、皮帶輸送設(shè)備等。

（1）采煤機的工作原理是通過滾筒旋轉(zhuǎn)，安裝在滾筒上的切刀隨滾筒一起旋轉(zhuǎn)，當(dāng)滾筒遇到煤層時，在切刀的作用下，煤炭被切割成煤塊脫落（圖1）。滾筒旋轉(zhuǎn)切割煤層時，通過搖臂不斷調(diào)整，使?jié)L筒不斷的切割煤層，進行連續(xù)作業(yè)采煤。牽引部是將電能轉(zhuǎn)變成機械能，主要是電機將通過行走箱的變速器變速，使電機的高速運動的速度降低，在降低速度的同時增大了傳輸扭力，從而通過行走箱的驅(qū)動輪，驅(qū)使采煤機行走達到連續(xù)采煤的要求。電控箱具有防爆功能，是采煤機的大腦及中樞神經(jīng)，控制采煤機的各種動作及采煤機的行走，沒有它采煤機將無法工作[2]。

圖1 采煤機基本結(jié)構(gòu)

（2）掘進機主要是巷道挖掘，它分3 種：第一是煤層巷道掘進，是在煤層進行巷道挖掘；第二種是煤巖層挖掘，就是挖掘的介質(zhì)是既有煤又有巖石的地段，這時對掘進機的掘進裝置和操作設(shè)備要有一定的要求；第三種是巖層挖掘，這時挖掘的介質(zhì)全部是不同種類的巖層，通過巖層的挖掘，可在地下根據(jù)地質(zhì)和科學(xué)的探測，找到優(yōu)質(zhì)煤層、在巖層掘進。由于巖層性質(zhì)，在掘進時對掘進設(shè)備的操作一定按要求操作。

（3）刮板輸送機主要是由機頭、傳動、機尾、溜槽、刮板鏈、緊鏈裝置、防滑裝置等組成，它主要是通過刮板的連續(xù)運行帶動煤料運動，從而完成煤炭輸送的目的[3]。

（4）支護設(shè)備。在地下煤炭開采作業(yè)中，采煤設(shè)備及掘進機不斷前進，運輸設(shè)備不斷將開采下的煤傳送出去，被開采的地方形成空間，有些地方巖層松散，極易坍塌，所以這些地方一定做好防護支撐，防止煤礦坍塌，造成設(shè)備及人員的損傷。

（5）皮帶輸送設(shè)備主要是將地下開采出的煤皮帶輸送到指定的位置。

（6）通風(fēng)設(shè)備。在地下煤炭開采作業(yè)的過程中，由于地質(zhì)原因可能產(chǎn)生一些有害氣體和易燃的瓦斯氣體，并且地下礦井空氣稀薄、氧氣含量少、采煤作業(yè)時產(chǎn)生大量粉塵等，這些對井下工作人員危害很大，所以，必須通過通風(fēng)設(shè)備將有害氣體及煤炭粉塵排除，將新鮮空氣送入礦道。

2 煤礦機電設(shè)備管理和維修存在的問題及相應(yīng)對策

2.1 煤炭企業(yè)機電維修和管理存在的問題

（1）現(xiàn)在煤炭企業(yè)的設(shè)備維修人員還停留在過去傳統(tǒng)的維修技術(shù)內(nèi)，人員知識層面低。具有專業(yè)知識畢業(yè)的大學(xué)生不愿意到艱苦的崗位上工作、做一線維修工作的職工，一般是沒有經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的員工，主要維修技能是通過老師傅傳幫帶，在實際工作中經(jīng)常發(fā)生由于維修不當(dāng)造成設(shè)備的二次損壞的事件。這已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代的機械化設(shè)備維護與維修需要。

（2）企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)不重視設(shè)備的管理?，F(xiàn)在很多企業(yè)把經(jīng)濟效益放在第一位，在設(shè)備運轉(zhuǎn)期間沒有做好設(shè)備的管理工作和日常維護工作，只有在設(shè)備出現(xiàn)問題時才進行設(shè)備的修理工作。這樣不僅增加了設(shè)備的修理成本，而且在修理設(shè)備的同時生產(chǎn)停頓，影響企業(yè)的生產(chǎn)運行。更重要的是，可能出現(xiàn)設(shè)備運行期間已存在許多故障隱患，但是因為沒有做好日常維護，設(shè)備一旦出現(xiàn)故障時就有可能接近癱瘓。

2.2 針對維修和管理存在的問題采取對策

（1）針對在崗的維修人員加大培訓(xùn)的力度，培訓(xùn)不能走形式化，在培訓(xùn)期間將由第三方進行監(jiān)督，監(jiān)督的對象不僅是接受培訓(xùn)的人員，而且也要監(jiān)督培訓(xùn)機構(gòu)，監(jiān)督的結(jié)果是要和經(jīng)濟掛鉤。如果被培訓(xùn)人員在結(jié)業(yè)考評中，達不大到教學(xué)大綱所設(shè)立的目標(biāo)時，將由企業(yè)進行相應(yīng)的罰款。如果培訓(xùn)機構(gòu)在結(jié)業(yè)考試中，學(xué)員合格率達不到要求時，企業(yè)將不付給培訓(xùn)機構(gòu)全部培訓(xùn)費。另外，企業(yè)制定相應(yīng)的鼓勵制度，如提高一線艱苦崗位的待遇、企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)崗位要從一線中選拔等，讓專業(yè)的技術(shù)人才能主動地去一線設(shè)備維修崗位，充實煤礦企業(yè)先進設(shè)備的維修技術(shù)[4]。

（2）針對企業(yè)不重視設(shè)備管理的情況，制定如下管理制度：①設(shè)備資料要齊全，并將資料存儲到技術(shù)檔案室，以備維修及技術(shù)人員查詢；②設(shè)備管理人員要定員、定人，實行職能負(fù)責(zé)制，管理好的獎，管理壞的罰；③對設(shè)備操作人員必須經(jīng)過培訓(xùn)，使他們達到本設(shè)備的操作級別，操作人員必須懂得設(shè)備的原理、功能，必須具備出現(xiàn)意外時有一定的處置能力，經(jīng)考試合格才能上崗；④設(shè)備操作人員有權(quán)拒絕違反安全的指揮；⑤對維修人員必須定期技術(shù)培訓(xùn)，維修人員必須懂原理、懂結(jié)構(gòu)、能保養(yǎng)、會維修，經(jīng)考試合格才能上崗；⑥設(shè)備操作人員既是操作員又是維護員，操作人員每天必須填寫設(shè)備運行記錄，記錄設(shè)備的運行情況、運行時間，填寫設(shè)備維護記錄，記錄設(shè)備的潤滑油高度、潤滑點檢查情況等。

3 綜采設(shè)備故障案例分析

3.1 MG300/700-WD 采煤機操作無反應(yīng)故障

某煤礦MG300/700-WD 采煤機在工作時突然出現(xiàn)無反應(yīng)的故障。該采煤機主要是由滾筒、搖臂、牽引裝置、行走變速裝置、電氣控制裝置等組成，其動作主要是由電氣控制，所以電氣故障占比例非常大，維修人員首先要進行電氣檢查，在確定電氣沒有問題時，在進行液壓部分、機械部分的檢查。

采煤機電氣主要由PLC 通過各個傳感器傳輸?shù)男盘柤翱刂浦噶畎粹o控制。采煤機電氣控制有3 套保護裝置：①短路保護裝置，當(dāng)線路出現(xiàn)短路時FU（熔斷器）熔斷，斷開主供電線路從而保護設(shè)備；②漏電保護裝置，當(dāng)設(shè)備由于絕緣破壞、電纜破損、電氣設(shè)備損壞發(fā)生漏電，漏電保護裝置會以最快的速度將電源斷開，從而防止因為設(shè)備的漏電造成操作人員的觸電傷亡事故；③斷相過載保護裝置，當(dāng)設(shè)備運行時電流發(fā)生異常斷相或過載，保護裝置觸發(fā)、斷開電源，保護設(shè)備及人員的安全。

維修人員首先通過觀察PLC 面板指示燈，發(fā)現(xiàn)電源指示燈不亮，說明PLC 沒有電源。用萬用表檢查，采用先簡后繁的原則從電源輸入端檢查，發(fā)現(xiàn)斷相過載保護裝置的進輸入端有電，輸出端沒電，這說明由于設(shè)備電流異常，而出現(xiàn)斷相過載保護裝置斷開了電源，所以設(shè)備操作時沒有任何反應(yīng)。MG300/700-WD采煤機的動力源，是380 V 三相電動機，電機的好與壞直接關(guān)系著采煤工作能否進行。斷相過載保護裝置的主要作用是保護三相電機在發(fā)生電流不均衡時保護電機，防止電機發(fā)熱甚至燒毀電機。

3.2 ZFl3000/25/38 液壓支架動作無力

某煤礦ZFl3000/25/38 在作頂護支撐作業(yè)時，千斤伸縮緩慢無力的故障，ZFl3000/25/38 液壓支架主要有各種橫梁作為支撐，通過液壓閥體控制液壓缸伸縮，通過液壓缸帶動各個支撐梁移動，達到支撐巷道的目的。液壓支架的工作主要通過液壓控制閥體，將液壓傳送到相應(yīng)的液壓缸，通過液壓缸的動作，達到操作目的，現(xiàn)在操作無力緩慢說明設(shè)備液壓系統(tǒng)不正常，液壓管線漏油、液壓泵損壞、液壓控制閥體損壞、千斤內(nèi)漏等。

維修人員首先檢查各液壓管線接頭、單向閥、安全閥、操縱閥、油泵，均工作正常，各液壓元件沒有漏油正常。因為設(shè)備在工作時液壓系統(tǒng)的壓力很高，用普通方法檢查時高壓油會對維修人員造成傷害，所以在液壓系統(tǒng)檢查時，要用專業(yè)的液壓表進行系統(tǒng)液壓測試。首先采用“先簡后繁”的原則，“從外到里”用壓力表對千斤進回油管測壓，如果發(fā)現(xiàn)壓差很小，則說明千斤內(nèi)漏。

3.3 TD-75 皮帶傳送設(shè)備跑偏故障

某煤礦TD-75 皮帶傳送機在輸送過程中發(fā)生掉煤跑偏的故障。該設(shè)備主要是電機將電能轉(zhuǎn)變成機械能，運動是旋轉(zhuǎn)運動，通過耦合器將動能通過聯(lián)軸器帶動滾筒旋轉(zhuǎn)，滾筒旋轉(zhuǎn)帶動皮帶移動，這一過程是將旋轉(zhuǎn)運動變成了直線運動，煤、巖石會通過皮帶傳送到指定位置，從而達到傳輸目的。

維修人員根據(jù)皮帶傳送設(shè)備的原理圖分析，皮帶設(shè)備跑偏造成煤掉落的原因有以下情況，料斗發(fā)生偏移，在卸料時煤塊掉落在皮帶一側(cè)，造成設(shè)備運轉(zhuǎn)中煤塊掉落。卸料點位置偏移，在向皮帶卸料的過程中，發(fā)生卸料位置不正確，造成設(shè)備運轉(zhuǎn)時落料的情況發(fā)生。由于滾筒沾有煤屑，當(dāng)它帶動皮帶運動時，皮帶運轉(zhuǎn)不平穩(wěn)，抖動造成煤料掉落。在更換皮帶時皮帶接口不正，或者設(shè)備運轉(zhuǎn)時皮帶運轉(zhuǎn)方向偏移，都可以造成煤料掉落。

4 結(jié)束語

煤礦能否安全、持續(xù)的生產(chǎn)，離不開綜采設(shè)備的設(shè)備管理與維修保養(yǎng)，能否做到設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，必須提高煤礦設(shè)備維修人員的技術(shù)水平，加大員工技術(shù)培訓(xùn)的力度，制定良好的機制，使年輕的專業(yè)大學(xué)生充實到煤礦維修隊伍中，給設(shè)備維修提供新鮮血液。另外，煤礦基層領(lǐng)導(dǎo)要從思想上認(rèn)識到，設(shè)備管理與維修保養(yǎng)是企業(yè)效益的最大保證，因而需要提高整體員工對設(shè)備管理及維修保養(yǎng)的重視程度。