綜采工作面設備故障分析和診斷

摘要：分析了綜采設備開機率低的影響因素，對綜采面主要設備采煤機、刮板輸送機、液壓支架、轉栽機主要故障統計總結；針對傳統經驗和估計方法，提出了綜采面設備故障診斷采用多種方法綜合監測診斷，確定科學合理曲嵌障臨界值和檢測周期，提高設備開機率，實現綜采工作面高產高效。

關鍵詞：綜采工作面；設備故障分析；設備故障診斷

中圖分類號：TB 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3198(2010)11-0336-01

綜采面是一個復雜的生產系統，有許多可修復的設備組成，所以綜采面設備可靠性直接影響整個生產系統到的開機率高低，影響整個綜采工作面的產量和生產效率。目前，大多數綜采設備工作可靠度低，嚴重影響綜采效益的提高。影響綜采設備開機率主要有以下三個方面：

(1)設備本身制造的可靠性的影響；

(2)使用條件變化不可預測的影響；

(3)設備使用、維護管理等因素影響。

對于已經工作的綜采設備，及時、準確設備故障分析和診斷就成為影響開機率的關鍵因素。因此改善工作面設備故障分析和診斷模式，加強維護管理，保持設備的最佳工作狀態，最大限度發揮設備的效能，是提高綜采面生產效率的重要途徑。

1 設備的故障分析

綜采面故障分析就是對綜采工作面生產系統及組成設備進行分析，鑒別生產故障模式、生產故障原因、估計故障模式對生產系統可能產生何種影響，以及分析這種影響是否致命，以便采取措施，提高生產系統的可靠性。

綜采工作面主要是由采煤機、液壓支槊、刮板輸送機、轉載機、乳化泵站以及供電設備組成的串聯系統，無論那一種設備故障都會影響整個綜采系統的正常生產，甚至綜采工作面停產。因此對綜采生產系統的各個設備以及整個生產系統進行故障分析，對于故障設備及時維修和維護，可以提高工作面的開機率，進而增加綜采工作面的產量。同時，對綜采設備和生產系統進行故障分析，也有利于延長綜采設備工作壽命，增加生產系統的正常生產時間，實現綜采面高產高效。

1.1 采煤機故障分析

采煤機的故障問題主要表現為可靠性差，故障時間長。根據現場統計分析，主要由于采煤機性能不達標和采煤機使用維修不科學導致。常規采煤機采用預防維修方式維護，其實質是以時間為基礎按計劃的對綜采設備進行維護，這其中有百分之三十的維護工作量是無效維護(由于時機不準確造成)，甚至導致綜采設備提前失效。因而提高采煤機維護的可靠性和系統性，系統準確檢查采煤機，提高維護的有效性和針對性。

根據現場大量故障記錄情況，采煤機常見的故障有：采煤機牽引機構、搖臂調節機構失靈；采煤機牽引速度低于設定速度；雙向牽引故障}搖臂調節故障；牽引機構失效(調高正常)；電機頻繁斷電、啟動后自動斷電；搖臂定位機構故障無法保持定位等。所以要提高采煤機的維護效率，需要針對不同故障現象，采取有效的維護措施及時維護。

1.2 刮板輸送機故障分析

由于綜采工作面設備運行環境惡劣，所以刮板輸送機的可靠性是影響綜采面工作正常生產的主要環節之一。經過刮板輸送機故障統計分析，常見故障主要有：啟動故障、電機燒毀、刮板鏈卡鏈和掉鏈、分鏈器損壞等。

由于工作面煤沒有及時運出造成的循環煤、過載等原因出現的燒毀電機的現象。電機在維護過程中，達不到額定功率，致使電機燒毀；實際使用過程中由于煤礦生產環境惡劣多變、工人違規作業、甚至以普通銷聯軸器代替液力聯軸器、超載、停機現象頻發頻繁致使燒毀電機；維護時緊鏈不及時，使分鏈器損壞、鏈條過松、在鏈輪處啃咬分鏈器，造成分鏈器彎曲變形、扭轉破壞。

鏈板鏈卡鏈或者掉鏈是由于大塊巖塊、煤塊等未能及時清理造成；推移機身時，機身彎曲過大，也會造成卡鏈，底板不平整也會加劇卡鏈問題。為防止和杜絕卡鏈、掉鏈問題，檢修時應該做到刮板、鏈接環、螺栓、彈簧墊齊全緊固，并要及時更換、調整鏈條張緊程度，松緊合適。使用過程中對鏈條按時間、磨損狀況進行記錄，杜絕新舊鏈條混用、鏈條受力不均產生斷鏈現象。

1.3 液壓支槳故障分析

作為控制工作面頂板的主要方式和設備，液壓支架在綜采工作面有著重要作用。液壓支架卸壓回路的故障，會引發液體元件、管件的破裂及整機連接件的松脫，影響液壓支架工作阻力同時還會減少使用壽命，而且液壓支架造價昂貴，所以對液壓支架的液壓系統故障及檢測，應予以更多的重視。

1.4 轉載機故障分析

轉載機的關鍵部件一減速器是發生故障的主要部件，直接影響轉載機的正常工作，對綜采工作面高產高效更加重要。轉載機減速器故障分三種情況；，

(1)齒輪故障，主要是機械磨損，表現為齒輪點蝕、磨蝕；

(2)減速器漏油、串油。漏油主要是減速器I軸、Ⅳ軸漏油，其中I軸漏油居多；

(3)軸承故障，軸承故障將直接導致綜采面采煤作業的停滯。

2 設備的故障診斷

綜采設備故障診斷，就是利用科學的檢測技術，根據綜采設備生產運行過程中產生的各種有效信息，判別綜采設備的運行情況是否屬于正常，或者故障，以便采取相應的處理措施。采集正確的故障信息，進行正確的故障分析，才能判斷和決策處正確的處理方案。常用的故障診斷方法有：

2.1 直接觀察

直接觀察也是現場經常使用的方法，其實質是根據以往的經驗對綜采設備的正?；蛘吖收献龀雠袛唷Ｂ曇?、振動和溫度變化都可以作為判斷故障依據。

2.2 性能測定

是對整個設備常用輸入與輸出數據的比較法或者輸入輸出變量之間比較測定的方法。性能測定可以通過測定表達綜采面整機性能主要指標比如電流、電壓、功率、壓力、流量、溫度、速度、甚至出煤量來比較和測定。七測定整個設備功能的同時，還要對綜采設備主要性能進行測定。

2.3 工況診斷

工況診斷方法通過對振動診斷、噪聲診斷、油磨屑分析、應變測定、油溫油位監測、聲發射、沖擊波監測、管孔試驗或者無損探傷紅外成像及超聲波等監測技術獲得綜采設備和綜采生產系統的故障信息。油磨屑分析是近年來在國內外綜采設備的預防性維護中普遍采用的手段，該方法以微處理機為基礎，從設備上收集數據并進行統計分析，對收集到的振動信號進行處理，最后做出維護所需的信息。

由于綜采面工作環境復雜惡劣，在實際工程中，經常采用經驗和估計的方法確定設備診斷參數，具有較大隨意性。采用多種設備診斷方法對綜采面主要設備進行故障分析，確定設備故障臨界值和檢測周期，減少設備故障造成的損失，提高設備可靠性，實現綜采面高產高效。