煤礦在用機(jī)電設(shè)備安全檢測技術(shù)

（陽泉煤業(yè)集團(tuán)長溝煤礦有限責(zé)任公司 山西 032700）

引言

隨著煤礦在用機(jī)電設(shè)備的持續(xù)運(yùn)行，加強(qiáng)對在用機(jī)電設(shè)備的安全檢測不僅有利于保障煤礦正常生產(chǎn)，而且可以提高機(jī)電設(shè)備的安全管理水平。結(jié)合現(xiàn)階段煤礦在用機(jī)電設(shè)備安全檢測工作的實(shí)際情況，在安全檢測過程中，需要基于檢測技術(shù)的利用特點(diǎn)、主要技術(shù)手段等進(jìn)行把握，從而有效提高安全檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，進(jìn)而保障煤礦設(shè)備的應(yīng)用安全。下面對煤礦在用機(jī)電設(shè)備安全檢測的相關(guān)內(nèi)容展開詳細(xì)分析。

1.煤礦在用機(jī)電設(shè)備安全檢測技術(shù)特點(diǎn)

據(jù)有關(guān)調(diào)查顯示，在我國大多數(shù)煤礦設(shè)備管理當(dāng)中，都會對在用機(jī)電設(shè)備進(jìn)行必要的安全性檢測，以判斷在用機(jī)電設(shè)備是否存在安全故障、運(yùn)行狀態(tài)是否穩(wěn)定，進(jìn)而保障煤礦在用機(jī)電設(shè)備的安全運(yùn)行。目前對煤礦在用機(jī)電設(shè)備的安全檢測工作通常包括了安全檢測技術(shù)應(yīng)用、安全檢測目標(biāo)等內(nèi)容。其主要內(nèi)容見表1。

表1 煤礦在用機(jī)電設(shè)備安全檢測技術(shù)特點(diǎn)

在煤礦生產(chǎn)過程中，利用安全檢測技術(shù)對在用機(jī)電設(shè)備進(jìn)行安全檢測，主要基于煤礦在用機(jī)電設(shè)備在使用過程中會出現(xiàn)故障、磨損等情況，需要通過安全性檢查來判斷在用設(shè)備是否可以繼續(xù)使用、是否需要進(jìn)行維修保養(yǎng)以及是否需要淘汰更換新設(shè)備等。結(jié)合煤礦在用機(jī)電設(shè)備安全檢測技術(shù)的應(yīng)用情況，其特點(diǎn)主要呈現(xiàn)出目的性和復(fù)合性等內(nèi)容。

對煤礦在用機(jī)電設(shè)備安全檢測的目的性，主要是針對在用機(jī)電設(shè)備的故障進(jìn)行檢測，通過故障區(qū)域和故障類型的精準(zhǔn)定位檢查，給出對應(yīng)的故障檢修方法，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的檢測和安全管理。對煤礦在用機(jī)電設(shè)備的復(fù)合性安全檢查，則是利用專業(yè)知識和專業(yè)檢測設(shè)備等，從設(shè)備摩擦、動力穩(wěn)定以及物理性能等角度，結(jié)合設(shè)備運(yùn)行情況、自動化技術(shù)以及機(jī)械制造技術(shù)等，全面檢測并管理煤礦在用機(jī)電設(shè)備。

2.煤礦在用機(jī)電設(shè)備安全檢測技術(shù)

結(jié)合煤礦在用機(jī)電設(shè)備安全檢測技術(shù)的使用特點(diǎn)，在實(shí)踐中常用的煤礦在用機(jī)電設(shè)備安全檢測技術(shù)包括了鋼絲繩無損檢測、超聲波檢測、磁粉檢測以及滲透檢測等四種，全面覆蓋了煤礦在用機(jī)電設(shè)備的安全檢查。主要技術(shù)要點(diǎn)見圖1。

圖1 煤礦在用機(jī)電設(shè)備安全檢測技術(shù)要點(diǎn)

(1)鋼絲繩無損檢測技術(shù)

鋼絲繩無損檢測技術(shù)主要適用于對煤礦的一些無極繩絞車、煤礦提升機(jī)以及架空乘人設(shè)備等機(jī)電設(shè)備的安全檢測，其主要是利用漏磁原理來檢測鋼絲繩元件是否發(fā)生了漏檢信號轉(zhuǎn)化為電信號的情況。目前我國主要利用強(qiáng)磁和弱磁對鋼絲繩元件進(jìn)行檢查，其中的強(qiáng)磁是將元件的磁化和檢測同步進(jìn)行，而弱磁則是在元件磁化之后再進(jìn)行檢測。鋼絲繩無損檢測技術(shù)的應(yīng)用，可以有效縮短對鋼絲繩的安全檢測時間，并能夠在不影響正常的煤礦生產(chǎn)活動基礎(chǔ)上，保護(hù)煤礦機(jī)電設(shè)備的使用安全。同時，該技術(shù)的應(yīng)用具有較為嚴(yán)格的應(yīng)用范圍，只適用一些鋼絲繩可以穩(wěn)定運(yùn)行的機(jī)電設(shè)備安全性檢測上，并且要求檢測過程中遠(yuǎn)離鐵磁性材料，以保障安全檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

(2)超聲波檢測技術(shù)

超聲波檢測技術(shù)是利用超聲波的反射穿透原理，對煤礦在用機(jī)電設(shè)備進(jìn)行安全檢測，其通常以被檢測設(shè)備的反射波以及工件底波為依據(jù)，判斷煤礦在用機(jī)電設(shè)備的故障位置、缺陷大小等基本信息。超聲波檢測技術(shù)具有較高的安全性、準(zhǔn)確性和易操作性，可以在提高煤礦在用機(jī)電設(shè)備安全檢測效率的同時，保障檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。在實(shí)踐中，該技術(shù)一般被用于檢測煤礦在用機(jī)電設(shè)備中一些大軸類工件，比如皮帶軸、提升機(jī)主軸或者天輪軸等工件；同時，還可以實(shí)現(xiàn)對一些外形或形狀不規(guī)則的工件檢測。在應(yīng)用超聲波檢測技術(shù)時，一方面需要考慮到超聲波設(shè)備的安全條件，需要逐個進(jìn)行軸類工件檢測；另一方面需要兼顧到大軸類工件的利用位置，考慮到檢測的場地、技術(shù)以及設(shè)備運(yùn)行情況等因素。

當(dāng)完成對大軸類工件的超聲波檢測之后，需要針對檢測結(jié)果進(jìn)行分析，其判斷方法包括：

①工件內(nèi)部缺陷的檢測

對煤礦在用機(jī)電設(shè)備的超聲波檢測，發(fā)現(xiàn)大軸類元件的缺陷位置多集中在元件的中心位置，并呈現(xiàn)出一定的鑄造問題。分析該缺陷的產(chǎn)生原因，是熱處理技術(shù)利用不當(dāng)所導(dǎo)致。而考慮到超聲波檢測對煤礦在用機(jī)電設(shè)備的主軸扭轉(zhuǎn)力分析，還可以發(fā)現(xiàn)工件中心位置的缺陷存在明顯的方向性。

②工件設(shè)備的安全性分析

隨著大軸類工件運(yùn)行時間的增加，設(shè)備的安全問題也逐漸顯現(xiàn)。雖然，目前部分煤礦通過利用新型的提升機(jī)設(shè)備解決了其軸類元件中心位置的缺陷問題，但是皮帶軸、滾筒軸等軸類元件的缺陷問題尚未得到解決。同時，考慮到皮帶機(jī)設(shè)備的主要功能，大載重的特殊利用環(huán)境，就導(dǎo)致其很容易出現(xiàn)斷軸的情況；而當(dāng)設(shè)備急停時，滾筒軸將受到垂直中心力的影響，而造成軸類缺陷的安全問題愈發(fā)突出。利用超聲波探傷檢測技術(shù)和超聲波無損檢測技術(shù)可以檢測大軸類設(shè)備的安全性，從而有效規(guī)避安全問題，保障設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

(3)磁粉檢測技術(shù)

磁粉檢測技術(shù)是基于不同設(shè)備或工件的磁導(dǎo)率不同，對煤礦在用機(jī)電設(shè)備表面或工件表面進(jìn)行缺陷和故障檢測。該檢測技術(shù)的利用，是在煤礦在用機(jī)電設(shè)備或者工件的表面進(jìn)行磁粉探測，判斷設(shè)備被磁化之后其缺陷位置是否發(fā)生了磁粉堆積現(xiàn)象，依據(jù)漏磁場形成對磁粉的吸引原理，得出設(shè)備或者工件的具體缺陷位置或者缺陷痕跡等。磁粉檢測技術(shù)的應(yīng)用，具有檢測速度快、成本低、操作方式簡單的優(yōu)點(diǎn)，并且可以通過鐵磁性材料在煤礦在用機(jī)電設(shè)備表面或者工件表面形成的痕跡而準(zhǔn)確判斷出缺陷信息；然而，該技術(shù)的利用目前尚未突破對缺陷深度的技術(shù)限制，可以利用的范圍也較小。

舉例而言，對礦用提升容器進(jìn)行磁粉檢測，其關(guān)鍵承載件如箕斗銷軸、楔形連接器、鉤頭以及罐籠銷軸等都由鐵磁性材料構(gòu)成。在進(jìn)行磁粉檢測時，發(fā)現(xiàn)在礦用提升器的表面或者近表面位置產(chǎn)生了一些疲勞紋裂的磁粉分布。此后，對礦用提升器的安全性分析，則是考慮到該設(shè)備作為關(guān)鍵性提升工具，對其進(jìn)行拆卸維修具有較高的難度，需要通過及時檢測并處理其連接位置工件的安全缺陷，來保障整個設(shè)備的正常利用。

(4)滲透檢測技術(shù)

滲透檢測技術(shù)是在煤礦在用機(jī)電設(shè)備中滲入滲透液的方式，利用毛細(xì)現(xiàn)象將設(shè)備的缺陷痕跡顯示出來。該技術(shù)的利用可以有直觀呈現(xiàn)出設(shè)備缺陷的狀態(tài)和痕跡，具有較低的成本和便于操作的優(yōu)點(diǎn)，但僅限于對設(shè)備表面缺陷的檢測。在實(shí)踐中，滲透檢測技術(shù)多應(yīng)用于一些煤礦風(fēng)機(jī)或者通風(fēng)機(jī)設(shè)備的檢測，利用噴灌式溶劑去除型著色滲透物質(zhì)在設(shè)備葉片上進(jìn)行噴涂，從而顯示出表面的缺陷痕跡。在利用滲透檢測技術(shù)過程中，需要做好溫度、光照的控制，以便于滲透液更好的發(fā)揮其著色顯示作用。

3.結(jié)束語

綜上所述，對煤礦在用機(jī)電設(shè)備安全檢測技術(shù)分析，是基于煤礦在用機(jī)電設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)和穩(wěn)定生產(chǎn)的要求，通過各類煤礦在用機(jī)電設(shè)備的檢測手段，來判斷設(shè)備的故障狀態(tài)和缺陷類型，從而為相應(yīng)的設(shè)備檢修工作提供參考，以保障煤礦在用機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)行和煤礦開采工作的開展。