劉 凱

(晉能控股煤業(yè)集團(tuán)忻州窯礦，山西 大同 037001)

0 引言

電氣控制系統(tǒng)是采煤機(jī)重要組成部分，電氣控制系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了采煤機(jī)遠(yuǎn)程控制、自動(dòng)閉塞、故障檢修等目的，電氣控制系統(tǒng)穩(wěn)定性直接關(guān)系著采煤機(jī)是否穩(wěn)定運(yùn)行[1]；在實(shí)際工作面回采過程中，受工作面粉塵濃度、地質(zhì)條件等以及采煤機(jī)操作水平、檢修維護(hù)等影響，采煤機(jī)割煤過程中電氣系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)故障，不僅降低了采煤機(jī)運(yùn)行效率[2]，增加了采煤機(jī)故障率及設(shè)備維修費(fèi)用，而且嚴(yán)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(jī)電氣故障展開分析，確保綜采工作面采煤機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1 設(shè)備概述

1.1 采煤機(jī)電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

某工作面MG400/930-WD型采煤機(jī)割煤角度在0～15°，采高為2.5～5.5 m，采煤機(jī)主要由截割部、電氣系統(tǒng)以及電牽引與齒輪箱三部分構(gòu)成，采煤機(jī)總功率為1755 kW，該采煤機(jī)具有截割功率大、電控效果好、實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，采煤機(jī)電控系統(tǒng)主要由多臺(tái)電機(jī)、變壓器箱、高低壓開關(guān)箱等部分組成，電機(jī)采用橫向結(jié)構(gòu)進(jìn)行布設(shè)；變壓器箱由若干個(gè)125 A和355 A保險(xiǎn)絲、1臺(tái)千伏干式變壓器組成；高壓開關(guān)箱分別由隔離開關(guān)、變頻器、變壓器、真空接觸器等部件組成；低壓開關(guān)箱主要由2臺(tái)變頻器、顯示器、電壓監(jiān)測儀、電源等部件組成。

1.2 電氣系統(tǒng)工作原理

MG400/930-WD型采煤機(jī)作業(yè)回路采用隔離開關(guān)進(jìn)行兩路控制，一路主要控制采煤機(jī)真空接觸器、采煤機(jī)右切割電機(jī)以及液壓泵電機(jī)等，另一路主要控制采煤機(jī)左切割電機(jī)、牽引部變壓器以及牽引電機(jī)等；整套電控系統(tǒng)主要采用遠(yuǎn)程啟動(dòng)控制模式，采煤機(jī)采用1140 V高壓引入采煤機(jī)電控箱后，實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)啟?？刂?，采煤機(jī)通過電控箱以及操控臺(tái)對采煤機(jī)牽引部、行走部、截割部進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)割煤工序穩(wěn)定運(yùn)行。如圖1所示。

2 采煤機(jī)電氣故障及檢修

由于某工作面地質(zhì)條件復(fù)雜、煤層埋藏深度大且煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，煤層內(nèi)夾雜多層矸石，采煤機(jī)在割煤過程中采煤機(jī)破巖量大，導(dǎo)致采煤機(jī)割煤時(shí)負(fù)荷量大，采煤機(jī)電控箱溫度高，很容易造成電控系統(tǒng)元件損壞，嚴(yán)重影響采煤機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

(1)通電不正常：若采煤機(jī)出現(xiàn)通電不正常現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)首先對采煤機(jī)供電高壓開關(guān)及移動(dòng)變壓器進(jìn)行檢測，若開關(guān)及變壓器供電正常，沿開關(guān)至采煤機(jī)的供電高壓電纜進(jìn)行檢測，確保電纜無破口、短路現(xiàn)象；若供電線路正常采用萬用表及時(shí)對供電電壓值進(jìn)行測定，確保供電電壓無缺相現(xiàn)象[3]，最后對設(shè)備指示燈進(jìn)行檢查，檢查電控箱或控制臺(tái)指示燈有無故障報(bào)警現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)查找故障源并及時(shí)處理。

(2)采煤機(jī)搖臂自動(dòng)下降：若采煤機(jī)出現(xiàn)搖臂自動(dòng)下降現(xiàn)象時(shí)，將控制搖臂內(nèi)的電磁閥控制電纜拆下并進(jìn)行手動(dòng)操作，若手動(dòng)操作可以控制搖臂自動(dòng)下降現(xiàn)象，將兩個(gè)升降模塊進(jìn)行互換，仍然出現(xiàn)下降現(xiàn)象，說明控制模塊出現(xiàn)故障需及時(shí)更換。

(3)采煤機(jī)牽引不正常：采煤機(jī)割煤過程中牽引不正常主要表現(xiàn)在牽引電流為150 A時(shí)出現(xiàn)牽引停止現(xiàn)象，并顯示故障碼為552，采煤機(jī)正常割煤時(shí)每臺(tái)電機(jī)牽引電流為150 A，采煤機(jī)功率處于平衡狀態(tài)，兩臺(tái)牽引電機(jī)同時(shí)運(yùn)行時(shí)，牽引電流超過額定最大值時(shí)，很可能是由于牽引齒軌出現(xiàn)磨損，增加牽引負(fù)荷，需及時(shí)對磨損齒軌進(jìn)行更換，并調(diào)整牽引額定電流值[4]。

(4)截割電機(jī)接地故障：發(fā)現(xiàn)截割電機(jī)接地出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)檢查電機(jī)電纜與電纜連接處絕緣是否損壞，出現(xiàn)絕緣失效時(shí)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(shí)再次出現(xiàn)電機(jī)接地故障時(shí)，首先檢測絕緣監(jiān)測模塊是否存在故障，可將故障監(jiān)測模塊互調(diào)，若故障無法解決需對電控箱內(nèi)截割電機(jī)連接電纜進(jìn)行檢查，并進(jìn)行更換。

(5)采煤機(jī)先導(dǎo)無法自保：采煤機(jī)出現(xiàn)先導(dǎo)無法自保故障時(shí)主要是由于保險(xiǎn)絲燒毀造成的，首先應(yīng)對保險(xiǎn)絲進(jìn)行檢查，若保險(xiǎn)絲無燒毀時(shí)應(yīng)及時(shí)對KA1繼電裝置進(jìn)行檢查，繼電器保護(hù)動(dòng)作是否靈敏可靠，以及作業(yè)電壓是否為24 V，存在故障及時(shí)更換[5]。

3 采煤機(jī)運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化

為了提高采煤機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性，降低采煤機(jī)電氣故障率，決定對采煤機(jī)正常運(yùn)行安全措施進(jìn)行合理優(yōu)化。

3.1 采煤機(jī)牽引參數(shù)優(yōu)化

在前期回采過程中采煤機(jī)牽引速度為10.2 m/min，工作面落煤量大，而刮板輸送機(jī)運(yùn)輸能力為2200 t/h，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過帶式輸送機(jī)運(yùn)輸能力1500 t/h，導(dǎo)致刮板輸送機(jī)堆煤量大，采煤機(jī)牽引受阻，造成采煤機(jī)電氣故障率高等，所以，根據(jù)工作面實(shí)際情況，可對采煤機(jī)牽引參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，將采煤機(jī)牽引速度降低為6.5 m/min。

3.2 安裝防護(hù)罩

操作人員主要通過操控裝置對采煤機(jī)進(jìn)行控制，但是在實(shí)際工作面回采過程中由于受頂板淋水、粉塵等影響，導(dǎo)致操控裝置內(nèi)部受潮以及堆積粉塵多，造成操控裝置內(nèi)部電路及元件損壞，影響采煤機(jī)正常運(yùn)行，所以有必要依照操控裝置尺寸配置相應(yīng)的透明防護(hù)套，從而降低操控裝置故障率。

3.3 優(yōu)化采煤機(jī)電控箱蓋板開啟方式

通過現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)，采煤機(jī)電氣故障經(jīng)常出現(xiàn)在電控箱，而傳統(tǒng)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(shí)間在2.5～4 h左右，造成電控系統(tǒng)出現(xiàn)故障后無法及時(shí)進(jìn)行排除，增加了系統(tǒng)檢修時(shí)間。因此，對電控箱外蓋開啟方式進(jìn)行優(yōu)化，將打開方式改為2個(gè)葫蘆手拉蓋板對角的方法，通過現(xiàn)場試驗(yàn)，開啟方式優(yōu)化后開蓋時(shí)間縮短至35 min，從而大大縮減了采煤機(jī)檢修時(shí)間。

4 結(jié)束語

對某工作面前期回采過程中采煤機(jī)電氣故障進(jìn)行分析，并提出了相應(yīng)的檢修方法，通過實(shí)際應(yīng)用效果來看，工作面在后期回采過程中，采煤機(jī)電氣故障現(xiàn)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(jī)維修成本費(fèi)用降低了20余萬元，取得了顯著應(yīng)用成效。