故障診斷技術在煤礦機械設備中的應用

郝培亮

（淮南礦業集團煤業公司張集煤礦運輸一區，安徽 淮南 232007）

煤礦機械設備的運行管理好壞，直接關系到煤礦企業的生產效率和生產安全。隨著現代煤礦企業的發展，以及社會對安全生產的重視，煤礦機械設備的安全性越來越受到人們的關注，機械設備一直處于潮濕、陰暗等環境下，在長期高負荷的工作下，若不進行細心管理，會導致各種各樣的設備故障情況，不僅影響設備的使用壽命和工作效率，甚至會導致設備不能正常使用，造成停工停產的現象，給煤礦企業造成巨大經濟損失，嚴重還會引起安全事故的發生，威脅職工生命安全，帶來嚴重的社會問題。在此背景下，結合計算機技術、傳感器技術、信息處理技術此類科學技術的快速發展，為煤礦企業機械設備檢測提供了相應的技術支持，推進故障診斷技術的發展。

1 故障診斷技術的重要意義

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極為重視的形勢下，可持續性發展已經成當下企業發展的重要戰略目標。加強對煤礦機械設備的故障診斷，有利于開展安全高效生產，對于促進煤礦企業發展，具有不可磨滅的現實意義和歷史意義。強化故障診斷技術有利于體高井下惡劣環境下對機械設備的操作和管理，機械設備的故障診斷和狀態預測是加強設備管理、提高設備管理水平的重要組成部分，對煤礦企業的運行發展起到關鍵作用。只有不斷加強對井下設備的故障診斷和管理，隨時發現問題并及時解決，才能確保井下生產運行的安全和高效。強化故障診斷技術有利于加強井下裝備的可靠性和維修性，井下生產條件存在著許多不確定性因素，故障隨時有可能發生，因此加強對井下設備的故障診斷十分必要。通過對故障的不斷深入研究、試驗、調查、分析，研究每處故障發生的全部過程，直到消滅故障，增強井下裝備的可靠性，延長使用壽命，提高設備利用率，達到提高設備整體效能。強化故障診斷技術可有效避免井下重大安全事故，減少事故危害性。科學合理的進行井下裝備的狀態監測和故障整段，及時解決生產經營中出現的設備事故，嚴格把控細節盡可能避免井下安全事故發生，盡量減少安全事故的損失和危害。故障診斷技術的應用降低設備壽命周期費用，最大化發展生產效率，從而提升煤礦企業的經濟效益和投資效益。

2 煤礦機械設備故障原因分析

煤礦機械設備故障的產生是一個由量變到質變的過程，即設備在故障發生之前會顯現出一定的信號，因此，需要技術人員及時關注煤礦機械設備的運行狀況，對設備進行定期檢測和預測，對出現問題的設備及時診斷，排出危險性因素，防患于未然。機械自身缺陷導致故障在礦井下是有發生，裝備在使用之前因采購不當、設計方面、生產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運行，導致生產進度遲滯。由于設備自身原發性問題導致的故障問題，如果不及時解決，獎懲為永久性故障，是設備無法長長生產，給礦山企業造成巨大的經濟損失。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技術人員的職業素養不強，需要管理人員提前熟悉設備的基本特性和技術性能，優化設備選購方案進行定制管理，進而避免此種故障的產生。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，再加上技術人員使用不當，導致設備質量下降，生產率降低，致使產品不符合使用要求，影響煤礦企業生產經營。因外部因素導致的煤礦機械設備故障，是最常見的故障問題之一。外部因素具有突發性和不可預測性，破壞力極強，一旦發生損失慘重，由于自然災害和地質原因而引發的井下事故是不可抗的，但可以提前根據事故發生概率和檢測技術，根據顯現征兆進行提前預測。井下開采強度過大，安全防范措施不規范也是導致故障發生的原因，從掘井到開采沒有提前對井下環境和突發性情況進行預防與控制是導致故障發生的重要外部因素。

對礦下機械設備進行故障診斷前，要確保井下大型裝備的性能、結構、震動、噪聲、轉速、溫度、壓力、外部情況變化等信息采集的可靠性，否則會出現錯誤的判斷和信號處理，給井下設備故障診斷和運行造成不利的影響。在井下實際工作中，煤礦機械設備結構精密、復雜，一旦出現問題不能從表面及時判斷出問題所在。較為先進的煤礦設備對技術工作人員的要求也相對較高，由于企業未結合設備具體情況對相關工作人員展開具體培訓，導致及其造成移動程度上的損害。為主技術人員缺乏職業素養，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的真正原因、磨損問題以及故障征兆等，沒有對機械設備進行全面維護，導致設備損害，維修成功率較低，使用效率也大打折扣。

3 故障診斷技術在煤礦機械設備中的應用與優化

3.1 建立井下設備故障系統

基于故障的多層次性，故障的成因和后果關系往往具有很多層次并形成以連串的因果關系。通過故障檢測技術的數據，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雜，需要充分進行故障檢查和故障原因，構建故障系統，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，根據重要程度數據將故障進行順序檢測，提高故障診斷的準確性，減少測試診斷的工作量。直觀明確地現實了主要故障與其他故障以及故障成因之間的關系，使煤礦井下技術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。運用故障系統對井下裝載設備、鉆孔設備、通風設備等相關大型裝備進行故障分析診斷，便于工作人員順利開展作業，安全生產。故障診斷系統方便實用、直截了當的特點，使工作人員快速準確地把握問題的關鍵，對于強化煤礦井下機械設備平穩運行，增強企業生產經營起到有力維護作用。

3.2 結合現代技術強化故障檢測

通過引進先進的計算機信息管理結束，完善井下設備的運行狀態，提升礦產企業的運行管理水平。計算機的可視化操作界面實現信息的快速傳遞，建立相應的規則庫和知識庫，對故障診斷結果進行分析，實時收集數據，根據數據推理，實現從現象到問題本質的分析。針對井下的實際情況，將多種不同的智能技術結合起來構建混合診斷系統，有利于克服傳統診斷方法存在的問題，解決復雜的設備機械故障問題。基于互聯網設備對機械設備進行遠程診斷，將故障診斷技術與計算機網絡技術相結合，在企業管理中建立故障監測點，根據統計反饋數據及時進行分析診斷，為煤礦機械設備檢測提供遠程技術支持。提高診斷的精度和速度，確定故障發生的時間和部位，為機械設備的維護與維系提供準確的數據支持，進而起到強化設備故障檢測，順應社會發展的積極作用。

3.3 強化工作人員素質

為了降低煤礦機械設備故障的發張率，煤礦企業在注重故障診斷技術的同時，還要做好人員的培訓工作，特別是設備操作人員和維修人員。維修人員的專業技能直接影響機械設備的使用情況和維修狀況，提高設備操作人員和維修人員的專業技能、理論知識和安全知識，可以有效改善機械設備維修現狀以及故障檢測和預測現狀。煤礦企業管理人員要對機械設備管理人員、操作人員以及維修人員進行科學合理分配，操作人員作為機械設備運行的一線技術人員，藥劑師掌控設備的運行情況，發現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，保障煤礦設備的正常運行。管理人員強化監督機制，嚴格按照考核標準對工作人員進行考核，落實設備故障監管系統的每步，提升工作人員的專業素養同時使故障檢測系統行之有效。

4 結語

引進先進的煤礦機械設備診斷技術，建立故障系統，強化員工專業培訓，結合現代智能化技術，強化煤礦機械設備中故障診斷和運行管理。只有將故障診斷技術的理論和實際情況結合，才能將故障檢測技術發揮到極致，只有不斷發展故障檢測技術，將其智能化、科學化、才能更高的完成機械設備檢測工作，進而強化煤礦開采事業的安全性，維護社會穩定發展。