煤礦電機(jī)故障及預(yù)防措施

馬 超

（遼寧鐵法能源有限責(zé)任公司大平煤礦，遼寧 調(diào)兵山 112700）

在最近幾年的發(fā)展過程中，隨著我國自動化技術(shù)的發(fā)展速度不斷加快，在我國各大煤礦開采工作中應(yīng)用非常廣泛，為提高煤礦開采工作的整體效率和質(zhì)量打下了良好的基礎(chǔ)。電機(jī)設(shè)備是煤礦開采工作中非常重要的設(shè)備之一，在采煤機(jī)刮板運(yùn)輸機(jī)、帶式傳送機(jī)以及煤礦掘進(jìn)機(jī)等各大機(jī)械設(shè)備中起到了非常關(guān)鍵的作用，是各大機(jī)械設(shè)備的重要驅(qū)動裝置，同時(shí)，可以充分保證整個(gè)煤礦開采工作的安全性和穩(wěn)定性。在煤礦開采工作過程中，由于地下環(huán)境相對比較復(fù)雜，同時(shí)受到工作人員人為操作、機(jī)械設(shè)備檢修維護(hù)等多種因素的干擾，電機(jī)設(shè)備在工作過程中經(jīng)常會產(chǎn)生各種困難問題，不但影響了整個(gè)煤礦開采工作的順利開展，同時(shí)也增加了電機(jī)維修工作的費(fèi)用，對整個(gè)煤礦開采工作的安全性造成了一定的影響。因此，煤礦開采工作單位需要對電機(jī)產(chǎn)生的故障問題進(jìn)行全面分析和總結(jié)，針對不同的故障問題，采取相應(yīng)的預(yù)防措施來進(jìn)行保障，有效降低煤礦電機(jī)產(chǎn)生的故障率。

1 煤礦電機(jī)常見故障與處理方法

1.1 電機(jī)啟動故障與處理方法

電機(jī)啟動故障主要表現(xiàn)為電機(jī)無法正常啟動工作，或者在按下啟動開關(guān)后電機(jī)無法正常工作和運(yùn)轉(zhuǎn)。在煤礦電機(jī)的使用過程中，如果工作人員按下啟動按鍵電機(jī)沒有任何反應(yīng)，產(chǎn)生這個(gè)故障問題的現(xiàn)象可能受到以下3個(gè)方面因素的影響。1）啟動按鍵線路出現(xiàn)損壞。2）電機(jī)電源失效。3）電機(jī)線路出現(xiàn)故障。4）電機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障等。因此，在發(fā)現(xiàn)電機(jī)出現(xiàn)啟動故障問題時(shí)，相關(guān)工作人員首先需要對電機(jī)的啟動按鍵、供電電源等基礎(chǔ)內(nèi)容進(jìn)行全面檢查，同時(shí)對供電電源的保險(xiǎn)絲、保險(xiǎn)開關(guān)等線路進(jìn)行全面排查和分析，根據(jù)最終的檢測數(shù)據(jù)結(jié)果判斷電機(jī)故障產(chǎn)生的具體原因，對產(chǎn)生故障問題的部分進(jìn)行針對性處理。除此之外，電機(jī)產(chǎn)生的故障問題還表現(xiàn)在按下啟動按鍵后，電機(jī)可以正常工作，但是，在整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)速度上相對較慢。針對這一問題，相關(guān)檢修工作人員需要對電機(jī)進(jìn)行徹底斷電處理，然后對接線線路進(jìn)行徹底排查，有效檢查電機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部是否存在漏電現(xiàn)象，同時(shí)對各個(gè)線路之間的接觸狀況進(jìn)行全面判斷[1]。

1.2 電機(jī)電壓故障與處理方法

煤礦電機(jī)電壓故障問題主要表現(xiàn)在電機(jī)運(yùn)行工作過程中，電壓沒有處于正常的供電范圍，在電機(jī)的工作中主要的表現(xiàn)形式分為以下2種。1）電機(jī)電壓低于正常的工作標(biāo)準(zhǔn)，出現(xiàn)電機(jī)運(yùn)行速率較慢或者電機(jī)工作不穩(wěn)定。2）如果電機(jī)電壓高于正常參數(shù)，電機(jī)在運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)明顯的表面發(fā)熱現(xiàn)象，在嚴(yán)重的情況下甚至?xí)斐呻姍C(jī)內(nèi)部系統(tǒng)的零部件出現(xiàn)燒毀和融化。電機(jī)在開啟工作之前，需要保證電機(jī)電壓控制在合理的范圍內(nèi)，其中三相電壓需要保證在額定電壓的5%，同時(shí)電端電壓需要保證在-5%～10%。

工作人員在工作過程中，如果發(fā)現(xiàn)電機(jī)工作電壓不穩(wěn)定，首先需要對電機(jī)的工作環(huán)境狀況進(jìn)行全面的檢查和分析，主要判斷電機(jī)工作周圍環(huán)境是否通風(fēng)，周圍的排風(fēng)扇是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，相關(guān)工作人員的操作是否存在誤差等。如果發(fā)現(xiàn)電機(jī)工作過程中外部環(huán)境不符合標(biāo)準(zhǔn)，必須要做好環(huán)境問題處理工作，要提高電機(jī)工作環(huán)境周圍的通風(fēng)程度。其次，需要對電機(jī)連接線路狀況進(jìn)行全面的檢查和判斷，分析電機(jī)連接電源的線路是否漏電，或者導(dǎo)線的絕緣部分是否破損等，需要對電源電壓進(jìn)行分段測量，有效確定電壓不穩(wěn)定問題產(chǎn)生的具體區(qū)域，做好針對性的維護(hù)和處理工作。除此之外，如果電機(jī)繼電線路和外圍沒有存在漏電問題，就需要對電機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部的系統(tǒng)運(yùn)行狀況進(jìn)行檢查和維修[2]。

1.3 電機(jī)燒毀故障與處理方法

煤礦電機(jī)在高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下經(jīng)常會出現(xiàn)電機(jī)燒毀故障，這種故障問題是煤礦開采工作中比較常見的故障問題之一。由于煤礦井下電機(jī)長期處于一種高負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，因此電機(jī)系統(tǒng)會出現(xiàn)燒毀，同時(shí)，這一故障問題產(chǎn)生的后果也比較嚴(yán)重，很容易造成整個(gè)電機(jī)直接報(bào)廢。在通常情況下，煤礦開采工作單位在采購電機(jī)設(shè)備的過程中，對電機(jī)的使用壽命以及運(yùn)行周期有一定的預(yù)算，而電機(jī)燒毀故障屬于一種突發(fā)性狀況，如果電機(jī)燒毀，整個(gè)機(jī)械設(shè)備無法正常工作，對整個(gè)煤礦開采工作的安全性和生產(chǎn)效率產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響，分析煤礦電機(jī)產(chǎn)生燒毀的影響因素，主要分為操作問題、線路問題以及供電電壓問題等。

當(dāng)產(chǎn)生煤礦電機(jī)燒毀故障問題時(shí)，相關(guān)的工作人員需要第一時(shí)間切斷電機(jī)的供電電源，并且終止整個(gè)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，然后對電機(jī)設(shè)備燒毀的具體原因進(jìn)行全面排查和分析。首先，需要針對電機(jī)的重要連接線路部分進(jìn)行檢查，主要判斷電機(jī)線路是否存在并線短路等各種問題；其次，工作人員需要對電機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部的散熱情況、通風(fēng)等情況進(jìn)行檢查，查找電機(jī)燒毀的具體原因，并及時(shí)解決；最后，需要對已經(jīng)燒毀的電機(jī)設(shè)備進(jìn)行全面維修，如果燒毀比較嚴(yán)重，需要及時(shí)進(jìn)行更換。在電機(jī)電壓的調(diào)試工作中，需要充分保證電機(jī)工作電壓的穩(wěn)定性，有效防止出現(xiàn)電機(jī)二次燒毀現(xiàn)象。

2 煤礦電機(jī)故障預(yù)防維護(hù)措施

2.1 安裝監(jiān)控系統(tǒng)

在煤礦開采工作中，井下使用的電機(jī)數(shù)量較多，同時(shí)分散性較強(qiáng)，如果采用傳統(tǒng)的人工周期性監(jiān)測和維護(hù)的方法，不僅需要投入大量的人力資源，同時(shí)整個(gè)監(jiān)測工作效率相對較差。如果產(chǎn)生電機(jī)故障問題，工作人員沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)，就會出現(xiàn)更加嚴(yán)重的電機(jī)故障問題。因此，可以在煤礦井下安裝監(jiān)控系統(tǒng)，對煤礦開采工作中的一些大型煤礦電機(jī)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)性監(jiān)控，如果產(chǎn)生故障問題，可以第一時(shí)間進(jìn)行解決。

在電機(jī)集中監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部包括監(jiān)測器PLC控制系統(tǒng)、信號發(fā)射器、故障自動檢測、工業(yè)環(huán)網(wǎng)以及遠(yuǎn)程控制終端等多個(gè)環(huán)節(jié)，在日常的監(jiān)控工作中可以對電機(jī)的油溫、噪聲、電壓以及電流等多種參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)性監(jiān)測和分析，如果出現(xiàn)異常情況，可以及時(shí)發(fā)送警報(bào)信號到控制終端，通知檢修工作人員進(jìn)行處理。

當(dāng)電機(jī)設(shè)備產(chǎn)生故障問題時(shí)，通過監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)測，可以將故障產(chǎn)生的信號進(jìn)行收集，直接傳輸?shù)叫盘柊l(fā)射器當(dāng)中，將收集到的信號直接輸送到PLC控制器內(nèi)部，控制器在接收到控制信號后，可以將信息指令直接發(fā)送到電機(jī)故障的自動檢測器內(nèi)部，有效完成各種故障信號的自動檢測[3]。

2.2 物理檢測技術(shù)

當(dāng)電機(jī)產(chǎn)生故障問題后，相關(guān)檢修工作人員需要對電機(jī)的工作溫度是否存在異常震動以及工作過程中系統(tǒng)發(fā)出的聲音等進(jìn)行判斷。通過一些物理特性可以大致判斷出故障問題產(chǎn)生的具體原因。相關(guān)檢修工作人員可以運(yùn)用溫度檢測儀器設(shè)備，對電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生燒毀問題的區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)檢查，然后根據(jù)聲音與震動現(xiàn)象，大致判斷出電機(jī)故障產(chǎn)生的具體原因。除此之外，檢修工作人員可以有效地運(yùn)用智能驗(yàn)電筆等，對電機(jī)內(nèi)部的各個(gè)環(huán)節(jié)配件工作情況進(jìn)行全面監(jiān)測，以此來測量出燒損配件的具體情況。

2.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷技術(shù)

通過更加先進(jìn)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷技術(shù)、模糊邏輯診斷技術(shù)以及遺傳算法診斷技術(shù)等，對電機(jī)故障問題進(jìn)行全面排查和分析。在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷技術(shù)條件下，通過對電機(jī)故障問題的具體形式進(jìn)行分析和判斷，同時(shí)得出相應(yīng)的模糊理論，如圖1所示，分析事故問題產(chǎn)生的具體原因，合理調(diào)整和優(yōu)化診斷工作過程，最終可以確定電機(jī)問題產(chǎn)生的具體原因。

2.4 加強(qiáng)電機(jī)檢修力度

在對電機(jī)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)的過程中，需要對設(shè)備工作過程中生成的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行逐一檢查，同時(shí)，需要查看電機(jī)設(shè)備運(yùn)行過程中的電機(jī)參數(shù)，如果發(fā)現(xiàn)存在電機(jī)異常問題，必須要及時(shí)進(jìn)行解決。在日常檢修工作中，不僅需要對設(shè)備參數(shù)、外觀條件、軸承以及設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行溫度進(jìn)行檢查，同時(shí)還需要對電機(jī)中的接線端、觸頭線路板以及排線板等各個(gè)位置進(jìn)行全面檢查和分析，保證電機(jī)在運(yùn)行工作過程中不會出現(xiàn)短路、電壓過壓、電壓缺壓以及三相不平衡等故障問題，防止電機(jī)設(shè)備出現(xiàn)燒毀。

2.5 提高檢修工作人員專業(yè)技能

作為煤礦開采工作單位，在日常的生產(chǎn)工作中，相關(guān)技術(shù)工作人員必須要對煤礦電機(jī)設(shè)備產(chǎn)生的故障問題進(jìn)行全面研究和判斷，并且要開展電機(jī)設(shè)備維修專項(xiàng)技能培訓(xùn)活動。通過開展專項(xiàng)技能培訓(xùn)活動，全面提高電機(jī)故障維修工作人員的專業(yè)素養(yǎng)以及理論知識，不斷提高工作人員對各種事故處理的能力，同時(shí)還需要周期性開展相關(guān)的技術(shù)交流會議，使每一位工作人員對煤礦開采工作中產(chǎn)生的各種故障問題類型進(jìn)行交流和分析，全面提高工作人員對電機(jī)故障問題的檢修工作能力[4]。

圖1人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷結(jié)構(gòu)模型

3 結(jié)語

綜上所述，煤礦電機(jī)設(shè)備在運(yùn)行工作過程中經(jīng)常會出現(xiàn)各種故障問題，作為煤礦開采工作單位必須要對電機(jī)產(chǎn)生的固定類型進(jìn)行全面分析和研究，并且要提出針對性的預(yù)防解決措施進(jìn)行解決。不僅如此，煤礦工作單位需要全面提升相關(guān)工作人員的專業(yè)技能，保證工作人員在日常工作過程中不斷積累大量的電機(jī)故障檢修工作經(jīng)驗(yàn)，有效應(yīng)對電機(jī)常見故障問題，充分保證電機(jī)安全的穩(wěn)定工作和運(yùn)轉(zhuǎn)，保證煤礦開采工作單位良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。