礦山機(jī)電設(shè)備的檢修與安全監(jiān)控系統(tǒng)研究

摘 要：礦山機(jī)電設(shè)備長(zhǎng)期工作在較為惡劣的工況下，應(yīng)當(dāng)經(jīng)常對(duì)其機(jī)械、電氣以及安全保障設(shè)備進(jìn)行檢修，保證其工作可靠性。而建立完善的安全監(jiān)控系統(tǒng)，可以更加全方位的了解當(dāng)前礦山地面以及井下的工作狀況，對(duì)出現(xiàn)的緊急情況及時(shí)作出響應(yīng)，使各項(xiàng)安全裝置能夠更加充分的發(fā)揮其作用。

關(guān)鍵詞：礦山機(jī)電設(shè)備；檢修；安全監(jiān)控

礦山作業(yè)的穩(wěn)定、安全依賴(lài)于礦山機(jī)電設(shè)備的可靠性。因此針對(duì)礦山機(jī)電設(shè)備常出現(xiàn)的故障，應(yīng)當(dāng)在檢修過(guò)程中予以及時(shí)的排查。通過(guò)監(jiān)測(cè)礦山井下的各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)，可以更加全面分析當(dāng)前作業(yè)的安全性。

1、礦山機(jī)電設(shè)備的檢修要點(diǎn)

1.1礦山機(jī)電設(shè)備的機(jī)械部件檢修要點(diǎn)

礦山機(jī)電設(shè)備由于長(zhǎng)期工作在大負(fù)載條件下，其機(jī)械結(jié)構(gòu)很容易出現(xiàn)磨損或失效。因此要著重檢查設(shè)備的機(jī)械部件：劇烈振動(dòng)的工作環(huán)境會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)備的緊固件造成磨損，出現(xiàn)螺紋連接的變形、磨損失效等情況，因此要定期檢查各個(gè)部位連接緊固的穩(wěn)定性；而對(duì)于軸承、齒輪類(lèi)的傳動(dòng)件，要檢查是否存在疲勞裂紋、剝落等情況，當(dāng)影響到系統(tǒng)的傳動(dòng)性能時(shí)，需要及時(shí)進(jìn)行更換；同樣也需要檢查減速機(jī)箱體等結(jié)構(gòu)件的情況，保證受力結(jié)構(gòu)不存在裂紋。如果裂紋出現(xiàn)在非主要受力部位，可以通過(guò)焊補(bǔ)的方法進(jìn)行修復(fù)；而液壓系統(tǒng)的膠管是比較容易破損的部位，如果出現(xiàn)折痕、破損等，也應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換并重新扣壓接頭。

1.2礦山機(jī)電設(shè)備的電氣系統(tǒng)檢修要點(diǎn)

礦山機(jī)電設(shè)備的電氣系統(tǒng)具備大量的防爆、接地等設(shè)計(jì)。對(duì)于防爆結(jié)構(gòu)，要保證足夠的強(qiáng)度與抗腐蝕性能。而對(duì)于電氣系統(tǒng)的接地結(jié)構(gòu)，需要采用接地芯或接地線纜，并在外部作出明確的接地裝置標(biāo)識(shí)。另外，電氣設(shè)備還應(yīng)當(dāng)具備良好的電氣保護(hù)裝置：當(dāng)電路的對(duì)地絕緣電阻不滿(mǎn)足要求時(shí)，需要通過(guò)真空啟動(dòng)器進(jìn)行漏電閉鎖保護(hù)。在實(shí)際測(cè)試時(shí)，應(yīng)分別檢驗(yàn)真空啟動(dòng)器的靈敏程度與解除閾值。另外還要保證高壓開(kāi)關(guān)的可靠性，一方面防止高壓開(kāi)關(guān)失效，同時(shí)也要避免其錯(cuò)誤動(dòng)作。

1.3礦山機(jī)電設(shè)備的運(yùn)輸設(shè)備檢修要點(diǎn)

礦山機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備主要包括帶式輸送機(jī)、窄軌電車(chē)與液壓支柱等。對(duì)帶式輸送機(jī)，要做好防滑、防撕裂、急停保護(hù)措施。首先，輸送機(jī)的滾筒與輸送帶自身結(jié)構(gòu)應(yīng)穩(wěn)固，不能出現(xiàn)破裂。當(dāng)檢測(cè)到異常以后，必須保證保護(hù)動(dòng)作能夠得到及時(shí)的執(zhí)行，例如監(jiān)測(cè)到溫度超限時(shí)，可以立即起動(dòng)自動(dòng)灑水裝置予以降溫并報(bào)警；監(jiān)測(cè)到輸送帶失速時(shí)，制動(dòng)裝置可自行起動(dòng)。對(duì)于窄軌機(jī)車(chē)，在檢修過(guò)程中要確保車(chē)架無(wú)變形，車(chē)軸無(wú)裂紋，輪緣磨損與圓度誤差在允許范圍內(nèi)；制動(dòng)裝置靈活，緊固件接觸良好；保證消弧罩完好，絕緣與接地部分完好無(wú)損，蓄電池等帶電部件安裝牢固等。

1.4礦山機(jī)電設(shè)備的固定設(shè)備檢修要點(diǎn)

礦山固定機(jī)電設(shè)備主要有提升機(jī)和通風(fēng)機(jī)，礦井提升機(jī)的滾筒應(yīng)用干燥的耐磨材料進(jìn)行襯墊，且保證一定的厚度；為了保證盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)可靠性，應(yīng)檢測(cè)制動(dòng)盤(pán)與閘瓦之間接觸面積與間隙，保證閘瓦工作面之間的平行度；而對(duì)罐籠、銷(xiāo)軸、連桿等部件，需要對(duì)強(qiáng)度與裂紋缺陷進(jìn)行檢測(cè)，確保傳動(dòng)件間良好的潤(rùn)滑性能，動(dòng)作靈活可靠。

2、礦山機(jī)電設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng)研究

2.1礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)的基本構(gòu)成

礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)是為了實(shí)現(xiàn)礦山危險(xiǎn)指標(biāo)監(jiān)測(cè)、保證運(yùn)行安全而建立的。其主要功能包括：監(jiān)測(cè)井下瓦斯、一氧化碳等危險(xiǎn)氣體，當(dāng)濃度超限時(shí)進(jìn)行報(bào)警；監(jiān)測(cè)井下的風(fēng)速、氣壓、風(fēng)量等參數(shù)；觀察井下人員、設(shè)備的工作狀態(tài)；在緊急狀況下與自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)實(shí)施聯(lián)動(dòng)等。為此，將礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)分為井下與地面兩大部分進(jìn)行研究。地面部分主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的處理，是監(jiān)控系統(tǒng)的核心，設(shè)置有機(jī)房、數(shù)據(jù)服務(wù)器、通信設(shè)備、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算處理與展示設(shè)備等，并能夠?qū)⒕碌木o急狀態(tài)及時(shí)傳達(dá)出來(lái)；而井下設(shè)備主要包括用于檢測(cè)各項(xiàng)指標(biāo)的傳感器、信號(hào)的發(fā)送與接收設(shè)備，以及緊急狀態(tài)下各項(xiàng)保護(hù)動(dòng)作的執(zhí)行裝置等。

2.2礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控要點(diǎn)與數(shù)據(jù)資料

要設(shè)計(jì)與布置礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)，首先要做好礦山信息的收集與整理。在設(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，結(jié)合井下通風(fēng)系統(tǒng)做好各類(lèi)傳感器、控制裝置、電源等設(shè)備的位置布置；對(duì)于斷點(diǎn)控制等保護(hù)動(dòng)作，要設(shè)計(jì)合理的動(dòng)作執(zhí)行條件，如電壓報(bào)警范圍等。對(duì)每日所獲得的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，要做好記錄并進(jìn)行日志備份，以便事后調(diào)用與分析。

2.3礦山地面安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

礦山的地面監(jiān)控系統(tǒng)覆蓋范圍包括井口及周邊設(shè)施、泵站、風(fēng)機(jī)房等，需要布置甲烷與一氧化碳等氣體傳感器、溫度傳感器等，并在系統(tǒng)中設(shè)置好相關(guān)傳感器與執(zhí)行設(shè)備的報(bào)警、執(zhí)行閾值。另外，地面安全監(jiān)控系統(tǒng)的軟件部分也很重要，除了常規(guī)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與管理功能以外，還需要具備自動(dòng)識(shí)別與報(bào)警功能、數(shù)據(jù)庫(kù)備份與查詢(xún)功能、數(shù)據(jù)通訊與上傳功能等。另外，地面安全監(jiān)控中心還需要設(shè)計(jì)相應(yīng)傳感器、檢測(cè)裝置等設(shè)備的檢修中心，以便于及時(shí)對(duì)發(fā)生損壞的設(shè)備進(jìn)行更換維護(hù)。

2.4礦山井下安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)井下安全監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，首先需要考慮井下狹長(zhǎng)區(qū)域的供電與信號(hào)通信問(wèn)題。常規(guī)的做法是在各井下節(jié)點(diǎn)設(shè)置分站，通過(guò)各個(gè)分站對(duì)設(shè)備進(jìn)行供電。在布置傳感器時(shí)，要考慮到各個(gè)傳感器的靈敏度，保證傳感器的覆蓋范圍；在進(jìn)行傳感器安裝時(shí)，由于瓦斯氣體相對(duì)較輕，瓦斯傳感器應(yīng)當(dāng)懸掛在頂板300毫米以?xún)?nèi)，保證安裝維護(hù)方便的同時(shí)盡量不影響井下活動(dòng)；采煤機(jī)與掘進(jìn)機(jī)上必須設(shè)置機(jī)載式甲烷監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置；井下瓦斯抽放泵站的下風(fēng)側(cè)也應(yīng)當(dāng)設(shè)置甲烷傳感器；一氧化碳傳感器的設(shè)置與甲烷傳感器類(lèi)似，但對(duì)一氧化碳的監(jiān)測(cè)靈敏度應(yīng)當(dāng)更高；而對(duì)于風(fēng)速溫度類(lèi)型的傳感器，則需要根據(jù)功能需求進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)與安裝。井下安全監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于保障井下安全作業(yè)極為重要，因此應(yīng)當(dāng)定期對(duì)井下傳感器、報(bào)警裝置的功能進(jìn)行檢測(cè)，保證安全監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行良好，嚴(yán)禁私自解除監(jiān)控系統(tǒng)閉鎖。當(dāng)監(jiān)測(cè)到井下瓦斯與一氧化碳超限時(shí)，依據(jù)超限程度的不同分別報(bào)送各級(jí)組織進(jìn)行分析。

2.5安全監(jiān)控異常的處理措施

地面安全監(jiān)控中心對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)所監(jiān)測(cè)的日志信息應(yīng)當(dāng)予以真實(shí)準(zhǔn)確的記錄，尤其是對(duì)于監(jiān)測(cè)到的異常情況，需要及時(shí)上報(bào)并做好備案。如果安全系統(tǒng)出現(xiàn)異常，應(yīng)當(dāng)及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行排查并處理。常見(jiàn)的異常包括井下傳感通信信號(hào)中斷、傳感信號(hào)異常、誤報(bào)警等。出現(xiàn)信號(hào)傳輸中斷時(shí)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)檢查傳感通信線路運(yùn)作是否良好，并檢查各個(gè)分站間的通信是否存在中斷的情況；如果傳感信號(hào)異常，則可能存在元器件損壞或電磁信號(hào)干擾的問(wèn)題；如果系統(tǒng)出現(xiàn)誤報(bào)警，也應(yīng)當(dāng)對(duì)傳感器靈敏度進(jìn)行檢查，或檢查系統(tǒng)中設(shè)定的報(bào)警閾值是否正常。

結(jié)語(yǔ)：總而言之，要想保障礦山作業(yè)的安全可靠，對(duì)礦山機(jī)電設(shè)備進(jìn)行妥善的維護(hù)極為重要。同時(shí)建立一套全面的礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)，也可以從信息化的角度保證作業(yè)安全。本文從當(dāng)前礦山機(jī)電設(shè)備的檢修與安全監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，對(duì)相關(guān)工作的改進(jìn)具有一定的參考意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]路俊鋒.礦山機(jī)電設(shè)備的檢修與安全監(jiān)控系統(tǒng)研究[J].電子制作，2016（1x）：85-85.

[2]劉志勇，秦永.礦山機(jī)電設(shè)備的檢修與安全監(jiān)控系統(tǒng)研究[J].工業(yè)c，2016（6）：00004-00004.

作者簡(jiǎn)介：

頓孟鵬（1984.10.3，）男，漢族，機(jī)械電子工程，黑龍江科技學(xué)院，機(jī)電工程師，礦山機(jī)電。