綜采面刮板機電機燒毀原因及對策分析

＊師正雄

（山西汾西宜興煤業有限責任公司 山西 032300）

前言

在礦物開采生產活動中，往往要面臨著復雜的生產環境，尤其是綜采面作為相關生產活動中尤為重要的區域，對相關設備的運行穩定性要求極高。基于大量的生產案例及經驗可以發現，電機燒毀是綜采面刮板機各類故障中比較嚴重的一種，不僅會影響生產進度，還可能引發安全事故。所以，需要從設備本身的運行特點、運行環境以及具體生產工況入手，對其燒毀的原因和對策進行深入的分析探究。

1.綜采面刮板機電機燒毀故障概述

刮板機是礦產行業生產活動中十分重要的運輸機械設備，通常安裝于采煤工作面，承擔復雜環境下多區域長距離的運輸工作。該設備具有安裝維護簡便、操作便捷、運輸效率高的特點，同時可以滿足向上、向下等多個方向的運輸需求，可以很好的適應不同體積的礦物材料，并且環境適應能力比較強[1]。這種設備通常由電機動力系統、軸承、刮板、溜槽等構成，電機是其動力來源，也是整個裝置的核心部分。而電機燒毀主要是指刮板機電機設備因高溫、起火而損毀的現象，直接結果通常是導致整個動力系統報廢，維修處理難度較高、耗時較長，不僅產生直接的經濟損失，還會影響生產活動的持續進行，嚴重時還可能在出現故障時發生安全風險。

通常情況下，煤礦綜采面環境十分復雜，生產強度高，而刮板機需要長期保持運行狀態，其負荷壓力較大。在相對狹窄且復雜的空間內，外部環境因素及人為因素，都可能導致刮板機出現故障。而強化對刮板機燒毀原因的分析，有助于提高故障風險識別能力，通過一系列的方式，降低故障率，避免電機燒毀風險。這不僅有助于避免損失和安全風險，還有助于促進煤礦生產活動中設備管理水平的提升。

2.綜采面刮板機電機燒毀的原因分析

(1)摩擦升溫問題

在綜采面刮板機裝置中，涉及到關鍵的軸承系統，該系統需要長期保持運行狀態。而如果轉子和定子長期處于不正常接觸狀態，會造成高頻摩擦，使該位置的局部溫度升高，并同步引發零部件變形、斷裂的情況。如果不及時處理，或是在極端的情況下，由于溫度過高，或是密封套件損壞，將可能引起局部起火，燒毀電機。

(2)線路短路問題

在任何機電設備中，線路短路都是比較嚴重的問題，尤其是電機相關系統如果出現短路的情況，很容易導致電機出現嚴重故障。在綜采面刮板機的日常運行過程中，如果電機相關線路出現短路，同時短路保護又存在故障，那么很可能導致電機燒毀的嚴重事故。而導致線路短路的原因較多，比較典型的是線路出現錯接、絕緣層損壞等情況[2]。比如，設備電機線圈在生產下線或期間檢修時出現了絕緣層損壞的情況，如果不及時發現，或是在修補澆筑絕緣層時沒有做到充分澆筑和隔絕，會導致電機在啟動運行時漆包線匝間短路，引起燒毀事故。

(3)單相運轉問題

眾所周知，井下綜采面工作條件十分復雜，潮濕的環境加上作業期間各類外力影響，導致刮板機各個裝置出現錯位、變形、過度摩擦等情況。尤其是真空管磁力器的接觸器觸頭出現松動、短路情況時，可能會導致電機出現單相運轉的不良狀況，嚴重時會燒毀電機。

(4)過載問題

任何機電設備的電機都有比較理想的工作載荷范圍，如果超過這個范圍，電機在過載工況下運行，如果過載保護沒有處于正常運行狀態，電機發生故障而燒毀的風險會增加。就煤礦綜采面實際生產活動而言，在遭遇斷層帶地質構造時，刮板機運輸的煤量大，且存在很多的矸石，導致電機的負荷增加。刮板機過載問題主要分為以下幾個方面：其一，綜采面生產條件十分復雜，刮板機通常會在不同工況中切換，空載、滿載及超載等工況的反復切換，加上頻繁的啟停，導致電機磨損及機械疲勞加劇。同時，非規律的負荷變化，是導致電機故障風險升高的主要原因。其二，由于煤礦生產活動中刮板機需要長期保持運行狀態，而過載保護僅能在出現過載的情況時介入。如果設備頻繁啟停，或是作業環境本身溫度較高，加上現場散熱不足，會導致電機溫度越來越高。另外，在一些特殊的生產階段，由于刮板機經常進入過載狀態，此時過載保護頻繁介入，影響生產效率，此時一些單位違規將過載保護拆除，導致電機燒毀風險增大。

(5)抱軸問題

抱軸通常是指機電設備中軸承結構出現問題，導致磨損加劇、溫度升高，引起一系列的故障。比如，一些單位在長期使用刮板機的情況下，沒有對軸承系統進行日常的故障排查和檢修，或是沒有及時更換軸承的潤滑油，會導致軸承系統摩擦加劇，在運行過程中溫度升高過快。另外，軸承裝置密封不嚴，安裝錯位等，都可能導致出現抱軸的情況，如果不及時處理該問題，在設備啟動或高負荷運行時會引起電機燒毀事故。另外，在電機軸承結構中的潤滑油往往有絕緣功能，而如果長時間高負荷運行，可能會導致潤滑油溫度過高而失去絕緣效果，或是瞬時電壓過高導致絕緣層被破壞，都可能導致軸承裝置出現軸電流，損傷軸承，導致軸承很容易出現抱軸的問題。

3.綜采面刮板機電機燒毀問題的防治措施

(1)選擇核實的刮板機系統

在煤礦生產活動中，需要結合現場勘察及生產活動模擬，評估刮板機的日常工作負荷，選擇性能、功能能夠滿足日常生活需求的刮板機設備。同時，設備配備一套質量可靠、功率合適的電機動力系統，避免設備因長期處于高負荷運行狀態而出現故障風險增高的情況。其次，要針對刮板機系統，配備可靠的過載保護裝置，確保設備在出現過載情況時能夠得到及時干預，避免長時間處于不良工況。值得一提的是，如今相關機電技術全面發展，可以選擇采用變頻技術等先進技術的刮板機電機系統，讓電機能夠根據作業環境及需求，自動調整運行負荷，在進一步保護設備的基礎上，還可以起到節能降耗的作用。

(2)保證設備操作規范性

規范的設備操作方式，是保證設備處于正常運行狀態，降低故障率的關鍵。在復雜的煤礦綜采面作業環境下，現場人員需要在接受專業培訓的基礎上，保證日常設備操作方式的規范性。例如，針對目前煤礦綜采面比較常見的水冷刮板機，在開機時需要嚴格按照規范的開機順序和方式進行操作。在開機之前，要先打開水輸送開關，確保其正常之后，再啟動電源。在運行期間，要隨時觀察輸送機出水情況，對冷卻水的水壓、水溫進行記錄，如果出現異常，要立即停機檢查。同時，在設備運行期間，要對電機運行情況進行觀測，如果出現異常震動、噪音，要及時停機，由專業技術人員進行檢查。

(3)針對具體環境做好設備管理

如前文所述，綜采面刮板機工作環境復雜，在設備設計安裝及日常管理中，需要結合現場環境及生產活動的具體情況，采取科學措施。例如，如果綜采面位于斷層地帶，應當適當縮短割煤步距。對切割下來的體積較大的煤塊和矸石塊，要人工敲碎，再由刮板機進行輸送，避免設備過載運輸。同時，應當及時清理刮板機機頭的煤塊、矸石，避免因荷載差距過大而出現機頭埋壓的情況。再比如，針對輸送區域坡度大于5°或長度超過200m的作業面，不宜配置過長的刮板機，而是通過提高電機功率，或采用雙機鋪設的方式，避免設備工作負荷過高。

(4)加強工作管理及日常維護保養

針對綜采面刮板機的電機燒毀事故防治，日常管理的規范性以及設備維護保養的及時性尤為重要。因此，煤礦生產企業需要針對綜采面刮板機的日常運行管理制定科學、嚴謹、完善的管理機制。首先，加強人員培訓，要求所有現場人員具備基本的故障風險識別能力和應對能力，能夠及時發現各類問題和故障風險，并配合專業技術人員做好風險規避或應對，減少故障率，降低故障損失。其次，要針對刮板機設備具體情況以及日常生產安排，做好設備的日常檢修保養工作。例如，要定期檢查刮板機軸承、線路、電機狀況，對絕緣層進行檢查維護，及時補充冷卻水、添加潤滑油，及時更換磨損嚴重的零部件。另外，可以利用現代技術，建立信息化管理平臺，一方面通過安裝于刮板機各個位置的傳感器，對關鍵信息進行實時監測，發現異常時自動發出預警，配合技術人員做好故障排查；另一方面對設備維護保養工作進行記錄，便于管理者進行日常監督和評估分析。

4.結束語

綜上所述，煤礦綜采面的生產環境十分復雜，刮板機作為該生產活動中占據主導地位的機電設備，通常面臨著各種故障風險，而電機燒毀是其中十分嚴重的問題。為了維持綜采面生產活動秩序，降低故障率，保證生產安全，有必要對綜采面刮板機設備電機燒毀原因進行深入、細致的分析。在此基礎上，從設備選型、現場布置、操作管理、檢修維護管理等方面，做好風險防范，降低電機發生燒毀問題的概率，為穩定生產保駕護航。