煤礦電氣設(shè)備常見故障及解決措施

史曉波

摘要：自新中國成立以來，我國的煤礦產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，煤礦電氣設(shè)備的研發(fā)和更新速度也日漸加快，同時(shí)，對(duì)煤礦電氣設(shè)備的維修需求也日益增長(zhǎng)。因此，加大煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可有效提高煤炭生產(chǎn)工作效率，降低生產(chǎn)人員勞動(dòng)強(qiáng)度，保證井下生產(chǎn)環(huán)境及生產(chǎn)安全。

關(guān)鍵詞：煤礦機(jī)械設(shè)備;電氣自動(dòng)化;技術(shù)應(yīng)用

伴隨機(jī)械化水平的提高， 煤礦開采所要的各種機(jī)械設(shè)施也得到了全方位的改善， 其中最常見的是煤礦掘進(jìn)機(jī)。但相較于其他故障來說， 掘進(jìn)機(jī)極可能表現(xiàn)出比較潛在的故障狀態(tài)， 所以也在客觀上加大了故障診斷的困難性。技術(shù)人員若要找出煤礦掘進(jìn)機(jī)某一位置的隱藏故障， 就要采取比較繁瑣的診斷流程。所以， 煤礦掘進(jìn)機(jī)安裝了復(fù)雜性很高的電氣系統(tǒng)維護(hù)， 對(duì)于不同種類的掘進(jìn)機(jī)故障均要采取針對(duì)性的診斷方式， 保證從根源上解決故障隱患和安全風(fēng)險(xiǎn)。

一、電氣設(shè)備控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及優(yōu)點(diǎn)

煤礦電氣設(shè)備電氣控制系統(tǒng)主要由系統(tǒng)指令、判斷分析和系統(tǒng)執(zhí)行三部分組成。設(shè)備電氣系統(tǒng)功能與控制系統(tǒng)是一致的。電氣系統(tǒng)具有占用面積小、搬運(yùn)設(shè)備方便、設(shè)備防爆性強(qiáng)、對(duì)復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、外殼堅(jiān)固不易損壞的優(yōu)點(diǎn)。按照電氣系統(tǒng)的運(yùn)行方式可以將電路系統(tǒng)分為主電路和控制電路?？刂齐娐吠ǔＳ芍麟娫?、保護(hù)裝置、控制回路、按鈕、指令執(zhí)行、各類數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)設(shè)備、下游電路指令及有序電路組成。隨著我國現(xiàn)代化礦井的不斷建成，根據(jù)使用方式的不同以及各供電系統(tǒng)間基礎(chǔ)和定義不同，電氣設(shè)備的供電系統(tǒng)具有不同的控制系統(tǒng)，可以通過電氣系統(tǒng)的集成控制來改變供電系統(tǒng)的交叉過程。

二、煤礦電氣設(shè)備故障的種類

1.由不當(dāng)使用方法引發(fā)的故障

據(jù)統(tǒng)計(jì)，煤礦電氣設(shè)備的故障有相當(dāng)大一部分是由于人員操作不當(dāng)導(dǎo)致的。比如，在發(fā)動(dòng)機(jī)電壓較低或較高的情況下，強(qiáng)行運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)對(duì)設(shè)備帶來一定程度的損耗。通常來說，這種使用不當(dāng)對(duì)設(shè)備造成的損害較小，但本著安全生產(chǎn)，節(jié)約成本提高產(chǎn)量的原則，任何不當(dāng)?shù)牟僮鞫紤?yīng)該避免。

2.電氣設(shè)備損壞性故障

這種故障類型也是各種電氣設(shè)備故障里較為嚴(yán)重的一類。由于煤礦環(huán)境較為惡劣，礦井下安全生產(chǎn)制度不完善等，電氣設(shè)備會(huì)經(jīng)常性地使用過度，造成設(shè)

備故障，從而影響設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這種事故的發(fā)生會(huì)對(duì)整個(gè)采礦進(jìn)程造成嚴(yán)重影響，甚至導(dǎo)致電氣設(shè)備停擺，對(duì)于這樣的故障，煤礦企業(yè)只能將故障設(shè)備拆卸下來，然后進(jìn)行維修或者更換。

三、降低電氣設(shè)備故障率的技術(shù)措施

1.安裝低壓電網(wǎng)防爆裝置

為了確保井下發(fā)生爆炸事故后能夠及時(shí)切斷電源，供電系統(tǒng)要保證一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的運(yùn)行方式，同時(shí)為了井下發(fā)生電路故障后不會(huì)發(fā)生爆炸，當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生故障后，設(shè)備的保護(hù)裝置要以最快的速度切斷電源，確保整個(gè)供電系統(tǒng)的設(shè)備不受到傷害。該裝置包括快速斷電開關(guān)和移動(dòng)變電站。當(dāng)井下發(fā)生火災(zāi)后，操作人員可以及時(shí)切斷電源，確保工作人員的安全，防止事故進(jìn)一步擴(kuò)大。

2.加強(qiáng)設(shè)備檢修力度

1）電氣設(shè)備管理部門應(yīng)加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的檢修力度，電氣設(shè)備在安裝前應(yīng)對(duì)設(shè)備內(nèi)部元件進(jìn)行檢查，保證設(shè)備零部件完好，并對(duì)設(shè)備進(jìn)行充放電實(shí)驗(yàn)，確保設(shè)備具有隔爆、防爆性能。2）電氣設(shè)備在安裝過程中必須由專業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo)安裝，對(duì)供電系統(tǒng)合理選擇合適參數(shù)的電氣設(shè)備，設(shè)備安裝后進(jìn)行供電實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行電流、電壓整定;設(shè)備在使用過程中應(yīng)定期對(duì)設(shè)備電氣系統(tǒng)、控制電路等嚴(yán)格進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)進(jìn)行維修、更換。

3.提高維修人員綜合素質(zhì)

由于煤礦電氣設(shè)備也會(huì)更新?lián)Q代，這就要求相關(guān)維修人員的維修水平也要相應(yīng)提高。當(dāng)今先進(jìn)的煤礦開采設(shè)備正在越發(fā)地向智能化靠攏，相較于傳統(tǒng)的設(shè)

備，具有更復(fù)雜、更智能化、維修技術(shù)要求更高的特點(diǎn)。維修人員乃至整個(gè)行業(yè)想要不被潮流吞沒，就要時(shí)刻掌握前沿的技術(shù)。然而，這種水平的提高需要長(zhǎng)期的人力、物力和財(cái)力的投入，短時(shí)間內(nèi)收效甚微。相關(guān)部門要有長(zhǎng)遠(yuǎn)意識(shí)，以我國煤礦行業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展為目標(biāo)，提高行業(yè)內(nèi)維修人員的整體素質(zhì)。

4.遵守電氣設(shè)備維護(hù)規(guī)則

現(xiàn)在電氣設(shè)備越來越多，很多設(shè)備都是最新研制出來的，當(dāng)面對(duì)以前從未接觸過的設(shè)備時(shí)，很多人會(huì)感到無助，特別是新手維護(hù)，看到電控箱中復(fù)雜的控制線會(huì)無奈，事實(shí)上，無論電路有多復(fù)雜，其規(guī)則都要遵循：①先排查然后繼續(xù)對(duì)于有故障的電氣設(shè)備，沒有必要在緊急情況下處理，有必要查詢故障前后的過程和故障現(xiàn)象，對(duì)于不熟悉的設(shè)備，還應(yīng)熟悉電路原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，遵守相應(yīng)的規(guī)則。拆卸前應(yīng)充分熟悉每個(gè)電氣元件的功能、位置、連接方式以及與周圍其他設(shè)備的關(guān)系，在沒有組裝圖的情況下，應(yīng)單側(cè)拆卸，并做出標(biāo)記;②首先外部，然后內(nèi)部：檢查設(shè)備是否有明顯的裂縫和缺陷，了解其維護(hù)歷史、使用壽命等，然后檢查機(jī)器內(nèi)部。拆卸前應(yīng)拆除周圍的故障元件，確保拆除后找到內(nèi)部故障，否則拆卸可能會(huì)使設(shè)備更加嚴(yán)重;③先機(jī)械后電氣：只有確保機(jī)械部件無故障，再進(jìn)行電氣檢查。檢查電路故障時(shí)，應(yīng)使用檢測(cè)儀器找出故障位置，確認(rèn)故障沒有接觸不良后，有針對(duì)性地檢查電路與機(jī)器之間的操作關(guān)系，以免誤判。

5.完善系統(tǒng)智能化

隨著礦井智能化水平的不斷提高，需建立礦井智能化監(jiān)測(cè)設(shè)備的投入。智能化保護(hù)設(shè)備能夠及時(shí)地發(fā)現(xiàn)供電系統(tǒng)故障并報(bào)警，確保供電系統(tǒng)正常運(yùn)行。智能化監(jiān)測(cè)設(shè)備內(nèi)裝有先進(jìn)的保護(hù)裝置，能夠?qū)€路的過壓、漏電、短路、過載等故障及時(shí)發(fā)現(xiàn)，給檢修人員處理故障提供參考數(shù)據(jù)，縮短了事故的處理時(shí)間。

6.提高設(shè)備漏電保護(hù)

為了減少漏電事故的發(fā)生，需在各類開關(guān)上安裝漏電保護(hù)，漏電保護(hù)能夠確保供電系統(tǒng)發(fā)生漏電后及時(shí)監(jiān)測(cè)并切斷上級(jí)電源。加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備的檢修力度。檢修人員在日常的檢修過程中發(fā)現(xiàn)故障隱患時(shí)及時(shí)處理，對(duì)電氣設(shè)備老化的部件及線纜及時(shí)進(jìn)行更換。

7.對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造

作為煤炭企業(yè)， 要走向更大的市場(chǎng)， 就必須對(duì)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造。 煤礦企業(yè)適應(yīng)市場(chǎng)需求是最重要的， 依靠先進(jìn)技術(shù)， 提高煤炭企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益， 必須盡可能在新材料、 新技術(shù)、 新工藝上進(jìn)行創(chuàng)新， 減少投資， 進(jìn)行技術(shù)改造， 增加改造， 降低企業(yè)成本， 提高相應(yīng)的生產(chǎn)技術(shù)， 發(fā)揮知識(shí)分子和科技人員的指導(dǎo)作用， 從而提高科技成果的轉(zhuǎn)化。 先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備是煤礦企業(yè)滿足市場(chǎng)需求、 提高生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)水平、 優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、 提高產(chǎn)業(yè)質(zhì)量、 增加利潤(rùn)的有效手段之一。 只有科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步才能保證煤礦企業(yè)在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。

總結(jié)

煤礦井下設(shè)備長(zhǎng)期使用，幾乎每天都重復(fù)著相同的工作，設(shè)備發(fā)生的故障也有一定的規(guī)律性。技術(shù)人員應(yīng)該將每一個(gè)排查出來的故障歸類，確定其類別、原因及隱患，在長(zhǎng)期的井下作業(yè)中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，得出這些故障的發(fā)生頻率和發(fā)生環(huán)境，以便對(duì)未來可能發(fā)生的故障做出有效預(yù)警。有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員如一頭嗅覺敏銳的狼，甚至可以預(yù)見到故障的發(fā)生，在故障發(fā)生之后，也能夠做出準(zhǔn)確的判斷。

結(jié)論

綜上所述，煤礦機(jī)械設(shè)備和電氣自動(dòng)化相結(jié)合是大勢(shì)所趨，其實(shí)質(zhì)上是整個(gè)產(chǎn)業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)交融的過程，整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化、智能化。各地部門和人員應(yīng)大力配合，讓煤礦電氣設(shè)備的維修水平更上一個(gè)臺(tái)階，確保我國煤礦行業(yè)更快、更健康地發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 馬燕鵬.煤礦電氣設(shè)備維修與改進(jìn)措施研究[J].西部探礦工程，2019，31（10）：123-124.

[2] 高澤偉.淺述煤礦電氣設(shè)備維修與改進(jìn)措施[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2014（06）：108.

[3] 丁乾，張杰.機(jī)械設(shè)備電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用研究[J].科技風(fēng)，2020（06）：170.

[4] 張波.電氣自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用探討[J].能源與節(jié)能，2020（01）：187-188.