礦山機電設備故障診斷技術與管理措施探討

◎魏文彬

科學技術是第一生產，機械化的普遍程度也體現了我國科技發展的速度。在礦山開采過程中，機械化程度越來越高，機電設備的種類也越來越多，這對維修人員的專業水平提出了新的挑戰。當前機電設備故障診斷的過程中，已經融入了很多智能技術、傳感技術等高科技。高科技可以對機電設備運行狀態進行實時監測，能夠主動分析機電設備出現故障的部位，并收集相關數據構建出數據庫，對礦山機電設備可能產生的故障進行預防。

一、礦山機電設備概述

我國政府給予礦山企業大量的財政支持，礦山企業開采的過程中使用了大量的高科技，科技與經濟的雙重支持為礦山企業的發展帶來了前所未有的機遇。整個社會對于礦山企業的了解也在進一步擴大，大眾對于礦山企業的發展也越來越關注。機電設備的正常運營是礦山企業正常運轉的前提。礦山企業進行開采的過程中需要堅持兩個原則：第一，生產安全原則；第二，經濟效益原則。

礦山企業正常工作運轉，礦山機電設備正常運營是前提。礦山企業的生產安全與經濟效益與礦山機電設備的運作性能息息相關，過硬的機電設備故障診斷以及相關維護管理技術，是確保礦山行業蓬勃發展的根本條件。經過長時間的了解與學時，認識到機電設備系統地域分布廣闊，大部分元件具有延遲、磁滯、飽和等等復雜的物理特性，對這樣的系統實現有效控制是極為困難的。目前礦山機電設備控制技術在機電一體系統中的一系列產品中都得到了廣泛應用，例如在機械制造過程中利用計算機輔助技術以及礦山機電設備控制技術的相互結合，使機電設備系統自動化中的重要組成部分機械制造向礦山機電設備機械制造的方向發展，完善以及成熟。如今礦山機電設備控制技術在機械制造中所應用到的領域主要有：礦山機電設備傳感器與礦山機電設備學習，機械制造系統的礦山機電設備監控和檢測以及機械故障礦山機電設備診斷等。

二、礦山機電設備故障的特點及運維檢修方法

1.故障特點。礦山機電設備長期在惡劣的環境中運行，也一直處在高負荷的狀態。要想使其狀態保持穩定高效，則需要根據規范化的流程進行操作和日常維護，并且按照相關規定進行定期檢測和評估，采取必要的維修和保養措施。但盡管如此，由于礦山的生產環境中不確定性因素較多，設備的運行工況變化大，而且各部分零配件的老化、磨損以及破壞程度受到多種因素的交叉作用，使各類故障的發生、發展過程難以憑借經驗或者感官準確評估推斷。但故障發生的根本原因可以歸結為超負荷運轉帶來的機電設備零配件損壞、長期持續運行造成的機械性磨損、變形與老化。因此，礦山機電設備的故障診斷需要采集能夠表征其性能、精度等變化的各項運行參數，通過數據分析、比對評價其狀態并分析各類故障發生的概率，從而在管理和維護過程中加以預防。

2.運維檢修方法。礦山開采過程中所使用的機電設備都是大型設備，包括很多系統，例如排水、照明等，需要運用不同的維護和檢修技術進行管理。通常情況下所有機電設備需要持續運行相當長的周期，因此在線檢測和日常觀察、保養是非常重要的故障預防措施。目前最重要的技術手段是對各種設備的運行參數進行自動化的檢測和采集，進而傳輸到管理系統軟件或輸入專用的設備，經過對數據的科學分析判斷機電設備的狀態、預測核心零部件的剩余壽命以及存在何種故障風險等。而在生產現場通過設備操作、運維檢修人員的觀察，根據設備的噪音、溫度與壓力等參數的異常波動也可以在故障發生前安排檢修并免于更嚴重的損失。目前，礦山企業通常根據自身的生產計劃、設備類型及相關管理規范等實行定期檢修，按照在線檢測結果規劃檢修工作以及保障日常運維保養制度。

三、基于故障分析和預測技術優化礦山機電設備管理

礦山開采過程中，效益和安全是兩個最重要的原則，與機電設備能否正常運行息息相關。因此，設備管理工作有非常特殊的地位。而要想充分發揮所有設備的潛能并保障礦山企業的經濟效益和生產安全，必須在設備管理工作中利用好故障診斷技術，針對設備特點、生產計劃完善管理體系。

1.完善機電設備管理制度體系。健全的管理體系是保障礦山機電設備運行安全、使用效率的根本，所以首先應制定所有崗位的設備操作與日常保養技術規范，由工程技術人員根據設備原理、生產工藝要求，編制標準化的設備操作和保養工作流程，以防因操作不當或養護措施不合理導致設備零部件過早出現故障或磨損等。其次，制定完善的監督考評機制，基于設備運行、維修記錄以及生產效率等各方面的數據，評價各個崗位人員在機電設備的操作、運維等工作中的表現，并按照相應的激勵機制給予不同的獎勵。最后，設備管理部門應基于運維檢修與企業運營的數據庫定期組織專業技術人員對關鍵設備的工況、運行經濟性等進行評估，以便就設備報廢、維修等工作計劃做出科學的決策。

2.加強對設備操作與運維檢修人員的培訓。由于礦山機電設備的結構、種類以及設備之間的關系越來越復雜，因此，在操作和運維檢修等環節對相關人員的技術水平要求也相應提高，需要其擁有更加全面的知識結構和生產安全意識。所以，首先需要針對各個崗位的技術要求和設備特點制定系統化的培訓計劃，使其熟悉設備的基本操作、保養規程，了解常見設備故障的觀察、判斷方法與檢測維修流程。以便基于規范化的操作和保養延長機電設備的安全運行周期，降低故障發生頻次并控制運維檢修成本。其次，結合礦山機電設備故障與安全事件案例，對相關人員進行檢修技術與安全生產培訓，使其直觀的感知日常的設備維護、檢測等工作的重要性，自發學習和掌握最新的故障診斷技術，并且在工作中對各類異常情況更加敏感和負責。

3.完善檢測與維護制度。在礦山企業的生產過程中機電設備的定期檢測與維護是確保礦業企業順利生產的保障性條件之一，礦山機電設備具備正常運行的前提也包含了檢測，維護與保養這三大方面。完善礦山機電設備的檢測與維護制度，首先需要對所使用設備的特點與屬性進行分析，研究其運行工作的范圍與特性，然后對機電設備的檢測與維護進行歸類劃分，之后對不同組別的機電設備制定與之相符的檢測計劃與檢測內容，以及所需的維護進度分析，制定相關的維護周期。完善礦山機電設備的檢測與維護制度，不僅能有效的提高礦山機電設備的使用率，保障礦山企業的生產周期，更好的回避故障的發生對機電設備的損壞，同時還能科學有效的對設備進行定期檢測與維護，避免重復檢測維護或是漏檢情況發生，有效的提高礦山機電設備檢測與維護工作的效益。

結語：加強對礦山機電設備故障診斷技術與管理措施的研究非常具有現實意義，本文基于現代礦山機電設備故障診斷技術的應用，結合生產實際需要優化設備管理體系，能夠掌握設備故障診斷和維修的主動權。利用自動化的在線監測裝置或專業儀器跟蹤分析設備各項運行參數的變化，對設備整體工況以及關鍵部件的剩余壽命實現精準預測，在故障發生或生產效益出現拐點前制定好設備維修或換代計劃，在保障礦企生產安全的前提下挖掘所有設備的最大使用價值。