摘要：随着煤矿开采的现代化，越来越多的机电设备被应用到煤矿开采中。由于煤矿井下恶劣的环境，煤矿机电设备会发生各种故障。因此，对煤矿机电设备的快速诊断和维修对于煤矿的正常生产十分重要。分析了煤矿机电设备的故障诊断方法，并探讨了其维修技术的要点，可为煤矿机电设备的故障维修提供一定的参考。
关键词：煤矿开采；机电设备；故障维修
随着科学技术的发展，煤矿开采基本上已经实现了机械化。煤矿机械化开采需要用到很多的机电设备，例如采煤机、液压支架、皮带输送机等。由于煤矿开采作业的繁重及井下环境的恶劣，机电设备很容易发生故障，这给煤矿开采带来了十分不利的影响[1-2]。为了恢复生产，必须对故障机电设备进行维修。在进行机电设备维修时，故障诊断十分关键。本文围绕煤矿机电设备故障的诊断方法展开分析，并探讨了机电设备维修技术的要点。
1煤矿机电设备故障诊断的方法
在进行机电设备故障维修时，必须采取有效的方法诊断设备故障类型。机电设备故障诊断方法可分为人工经验法和故障诊断技术两种。下面将分别对这两种方法进行介绍。
1.1人工经验法。机电设备故障诊断普遍采用的是人工经验法，即工程师基于经验来诊断机电设备的故障。这种方法依赖于工程师的经验和阅历，在进行诊断时需要较长的时间。通常工程师要亲临现场进行诊断，还需要对机电设备进行拆解才能查找故障。人工经验法最大的优点是实施起来简单，只需要对现场进行勘查即可，可有效诊断一些简单的故障。值得注意的是，这种诊断方法对于复杂的机电设备故障诊断准确率并不是很高。随着科学技术的发展，机电设备的内部构造也变得越来越复杂。当机电设备发生故障时，对其进行拆解来查找故障十分困难。因此，采用人工经验法进行故障诊断的效率和准确性都非常差。
1.2故障诊断技术。鉴于现在煤矿机电设备的复杂性，在进行故障诊断时多采用故障诊断技术。故障诊断技术是在信息化技术上发展起来的一种设备故障自动化判别方法[3]，其主要由状态监测、故障诊断及诊断决策三部分组成，如图1所示。机电设备故障诊断技术的关键是对设备的运行状态进行监测。通常情况下，当机电设备发生故障时，其某些运行参数会偏离正常值。根据设备的参数运行异常及建立的数据库，就可以对设备故障进行判别。对设备运行参数的检测要依赖于各种传感器，例如振动传感器、温度传感器、电流传感器等。然而，仅仅对设备运行状态参数进行采集是不够的，还需要对采集的参数进行处理，从而判断设备的故障类型及原因。很多机电设备在发生故障时会表现出一些相同的特征，例如电气设备的工作电流异常等，这时就要通过多种参数来进行综合分析以确定设备的故障类型，这个过程被称为故障诊断。需要对机电发生故障时的关键信号进行处理，产生一个特征信号，将这个信号与已有的故障数据库进行逐一比对就可确定故障类型。由此可见，故障诊断的关键在于发出机电设备发生故障时的信号，并形成相应的特征函数。在确定相应的故障类型后，基于一些以往的经验，就可以给出相应的维修策略，这个过程称之为诊断决策。故障诊断技术实现了设备运行监测、故障诊断及维修决策的一体化，大大提高了设备故障诊断和维修的效率。值得注意的是，故障诊断技术的实施在很大程度上依赖于煤矿信息化的建设。需要煤矿加大对煤矿信息化的资金投入和相应的人才投入。
2煤矿机电设备维修技术要点
在机电设备发生故障后，应立即组织机电工程师进行维修。进行设备维修时，要遵循机电设备的维修技术要点。下面将分别进行介绍。
2.1准确地对机电设备故障进行判断。在进行机电设备故障维修时，最为关键的是要对机电设备故障进行准确判断。a)要准确地找出机电设备发生故障的原因，区分人为因素和技术因素[4]。对于人为因素引起的机电设备故障，应采取一定的管理措施来防范这种故障的发生。而对于技术因素引起的机电设备故障，应对相应设备采取更换的措施。b)要准确地找出机电设备故障的位置。在发生设备故障时，只有一部分零件发生故障，对这部分零件进行维修就可以排除故障。通过以上分析可知，机电设备故障诊断主要可以采用人工经验法和故障诊断技术的方法。然而，大多数情况下，故障诊断技术给出的维修策略只是一个大致的结果，在进行机电设备故障维修时，还需要工程师根据自身的维修经验做出准确判断。
2.2正确地对机电设备进行拆解。为了排除机电设备的故障，很多时候需要对机电设备进行拆解。由于煤矿机电设备的体积和质量比较庞大，在拆解时需要选择合适的位置，以免造成设备的再次安装困难。在进行设备拆解时，一定要有机电设备的安装图纸，并对拆解的部位进行标号。对一些内部器件进行拆解时，还需要注意机电设备的防尘工作，例如液压缸。由于煤矿井下粉尘较多，若不采取合适的防尘措施，则粉尘会进入到设备内部，导致设备内部某些零件发生堵塞。此外，对设备拆下来的部件需要放置得当，以免发生磕碰而导致损坏。
2.3注意设备的使用年限。由于煤矿很多机电设备的使用年限较长，在进行维修时要注意查看机电设备是否处于正常使用周期以内。若机电设备处于报废期内，则不应对设备进行维修，应立即对其进行报废。这是由于处于报废期内的机电设备零件内部老化已经非常严重了，依靠简单的维修很难消除故障。而且这些机电设备的原装零件可能已经买不到了，只能使用一些替代品，这会导致机电设备的故障不能被消除。所以对于机电设备的故障维修，最好是针对处于正常使用周期内的设备。只有这样，才能保证对机电设备的维修是有效的，从而保证煤矿开采的顺利进行。很多煤矿为了节省成本，并没有对报废期的机电设备进行处理，导致这些机电设备故障频繁发生。这不仅浪费了大量的生产时间，还容易引发煤矿机电安全事故。煤矿企业应给予足够重视，定期排查处于报废期的机电设备，并对其进行更换。
3结语
随着采矿技术的发展，煤矿开采越来越依赖于机电设备。然而由于煤矿井下狭小恶劣的环境，机电设备容易发生故障，这严重影响到煤矿开采的安全进行。因此，应该注重对煤矿机电设备的故障诊断和维修。目前，机电设备的故障诊断方法可分为人工经验法和故障诊断技术。人工经验法是工程师通过经验来诊断机电设备的故障，而故障诊断技术是在信息化技术上发展起来的一种设备故障自动化判别方法。为了做好机电设备的故障维修，应准确地对机电设备故障进行判断，正确地对机电设备进行拆解，并要注意设备的使用年限。
作者:牛亚东 单位:霍州煤电集团汾河焦煤股份有限公司回坡底煤矿
