電牽引雙滾筒采煤機電氣故障及預防

劉 凱

(晉能控股煤業集團忻州窯礦，山西 大同 037001)

0 引言

電氣控制系統是采煤機重要組成部分，電氣控制系統的應用實現了采煤機遠程控制、自動閉塞、故障檢修等目的，電氣控制系統穩定性直接關系著采煤機是否穩定運行[1]；在實際工作面回采過程中，受工作面粉塵濃度、地質條件等以及采煤機操作水平、檢修維護等影響，采煤機割煤過程中電氣系統經常出現故障，不僅降低了采煤機運行效率[2]，增加了采煤機故障率及設備維修費用，而且嚴重制約著工作面安全高效回采；基于此種情況，本文對某工作面MG400/930-WD型采煤機電氣故障展開分析，確保綜采工作面采煤機安全穩定運行。

1 設備概述

1.1 采煤機電氣系統結構

某工作面MG400/930-WD型采煤機割煤角度在0～15°，采高為2.5～5.5 m，采煤機主要由截割部、電氣系統以及電牽引與齒輪箱三部分構成，采煤機總功率為1755 kW，該采煤機具有截割功率大、電控效果好、實用性強等優點，采煤機電控系統主要由多臺電機、變壓器箱、高低壓開關箱等部分組成，電機采用橫向結構進行布設；變壓器箱由若干個125 A和355 A保險絲、1臺千伏干式變壓器組成；高壓開關箱分別由隔離開關、變頻器、變壓器、真空接觸器等部件組成；低壓開關箱主要由2臺變頻器、顯示器、電壓監測儀、電源等部件組成。

1.2 電氣系統工作原理

MG400/930-WD型采煤機作業回路采用隔離開關進行兩路控制，一路主要控制采煤機真空接觸器、采煤機右切割電機以及液壓泵電機等，另一路主要控制采煤機左切割電機、牽引部變壓器以及牽引電機等；整套電控系統主要采用遠程啟動控制模式，采煤機采用1140 V高壓引入采煤機電控箱后，實現采煤機啟停控制，采煤機通過電控箱以及操控臺對采煤機牽引部、行走部、截割部進行控制，實現采煤機割煤工序穩定運行。如圖1所示。

2 采煤機電氣故障及檢修

由于某工作面地質條件復雜、煤層埋藏深度大且煤層結構復雜，煤層內夾雜多層矸石，采煤機在割煤過程中采煤機破巖量大，導致采煤機割煤時負荷量大，采煤機電控箱溫度高，很容易造成電控系統元件損壞，嚴重影響采煤機安全穩定運行。

(1)通電不正常：若采煤機出現通電不正常現象時，應首先對采煤機供電高壓開關及移動變壓器進行檢測，若開關及變壓器供電正常，沿開關至采煤機的供電高壓電纜進行檢測，確保電纜無破口、短路現象；若供電線路正常采用萬用表及時對供電電壓值進行測定，確保供電電壓無缺相現象[3]，最后對設備指示燈進行檢查，檢查電控箱或控制臺指示燈有無故障報警現象，發現故障及時查找故障源并及時處理。

(2)采煤機搖臂自動下降：若采煤機出現搖臂自動下降現象時，將控制搖臂內的電磁閥控制電纜拆下并進行手動操作，若手動操作可以控制搖臂自動下降現象，將兩個升降模塊進行互換，仍然出現下降現象，說明控制模塊出現故障需及時更換。

(3)采煤機牽引不正常：采煤機割煤過程中牽引不正常主要表現在牽引電流為150 A時出現牽引停止現象，并顯示故障碼為552，采煤機正常割煤時每臺電機牽引電流為150 A，采煤機功率處于平衡狀態，兩臺牽引電機同時運行時，牽引電流超過額定最大值時，很可能是由于牽引齒軌出現磨損，增加牽引負荷，需及時對磨損齒軌進行更換，并調整牽引額定電流值[4]。

(4)截割電機接地故障：發現截割電機接地出現故障時及時檢查電機電纜與電纜連接處絕緣是否損壞，出現絕緣失效時重新絕緣，處理后必須保證絕緣值不低于150 MΩ；在搖臂升降性能檢測時再次出現電機接地故障時，首先檢測絕緣監測模塊是否存在故障，可將故障監測模塊互調，若故障無法解決需對電控箱內截割電機連接電纜進行檢查，并進行更換。

(5)采煤機先導無法自保：采煤機出現先導無法自保故障時主要是由于保險絲燒毀造成的，首先應對保險絲進行檢查，若保險絲無燒毀時應及時對KA1繼電裝置進行檢查，繼電器保護動作是否靈敏可靠，以及作業電壓是否為24 V，存在故障及時更換[5]。

3 采煤機運行參數優化

為了提高采煤機運行穩定性，降低采煤機電氣故障率，決定對采煤機正常運行安全措施進行合理優化。

3.1 采煤機牽引參數優化

在前期回采過程中采煤機牽引速度為10.2 m/min，工作面落煤量大，而刮板輸送機運輸能力為2200 t/h，遠遠超過帶式輸送機運輸能力1500 t/h，導致刮板輸送機堆煤量大，采煤機牽引受阻，造成采煤機電氣故障率高等，所以，根據工作面實際情況，可對采煤機牽引參數進行相應調整，將采煤機牽引速度降低為6.5 m/min。

3.2 安裝防護罩

操作人員主要通過操控裝置對采煤機進行控制，但是在實際工作面回采過程中由于受頂板淋水、粉塵等影響，導致操控裝置內部受潮以及堆積粉塵多，造成操控裝置內部電路及元件損壞，影響采煤機正常運行，所以有必要依照操控裝置尺寸配置相應的透明防護套，從而降低操控裝置故障率。

3.3 優化采煤機電控箱蓋板開啟方式

通過現場觀察發現，采煤機電氣故障經常出現在電控箱，而傳統電控箱外殼蓋需要采用4根頂絲共同開啟，每次檢修開啟時間在2.5～4 h左右，造成電控系統出現故障后無法及時進行排除，增加了系統檢修時間。因此，對電控箱外蓋開啟方式進行優化，將打開方式改為2個葫蘆手拉蓋板對角的方法，通過現場試驗，開啟方式優化后開蓋時間縮短至35 min，從而大大縮減了采煤機檢修時間。

4 結束語

對某工作面前期回采過程中采煤機電氣故障進行分析，并提出了相應的檢修方法，通過實際應用效果來看，工作面在后期回采過程中，采煤機電氣故障現象得到了有效控制，電氣故障率由原來的15%降低至4%，全年采煤機維修成本費用降低了20余萬元，取得了顯著應用成效。