甘肅靖遠(yuǎn)煤電股份有限公司機(jī)電運(yùn)輸部 雷紅兵

在我國現(xiàn)代化進(jìn)程中，為推動(dòng)宏觀經(jīng)濟(jì)向好發(fā)展，帶動(dòng)煤炭需求穩(wěn)定繼續(xù)增長(zhǎng)，中央經(jīng)濟(jì)會(huì)議部署了一系列重點(diǎn)任務(wù)，以釋放煤炭主產(chǎn)區(qū)新增優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能，實(shí)現(xiàn)十四五期間全國煤炭產(chǎn)量控制在41億噸左右，建成智能化煤礦數(shù)量超過一千座。

對(duì)此，我國加大對(duì)煤礦開采投資力度，逐步投入各種機(jī)械化、自動(dòng)化設(shè)備，以增加煤礦產(chǎn)能。然而，機(jī)械設(shè)備屬于消耗產(chǎn)品，受環(huán)境、使用年限、操作方式等因素影響，發(fā)生磨損、斷裂、變形等，極大地增加了煤礦生產(chǎn)安全風(fēng)險(xiǎn)。

煤礦機(jī)電設(shè)備是煤礦開采必不可少的工具，運(yùn)行環(huán)境相對(duì)惡劣，在正常生產(chǎn)作業(yè)期間，會(huì)遭遇各種不穩(wěn)定因素，如溫濕度變化、操作失誤、零件磨損等，繼而引發(fā)故障。為確保煤礦機(jī)電設(shè)備正常穩(wěn)定運(yùn)行，必須做好“三級(jí)五定”，加強(qiáng)日常維護(hù)檢修、失爆檢查，一旦出現(xiàn)故障，嚴(yán)格按照故障分析流程，明確設(shè)備故障位置和具體類型，采取相應(yīng)措施進(jìn)行維修，快速恢復(fù)設(shè)備正常生產(chǎn)。

作為煤礦機(jī)電設(shè)備維修人員，必須總結(jié)梳理機(jī)電設(shè)備常見故障，根據(jù)不同故障類型制定最佳維修方案，結(jié)合實(shí)際情況選擇最優(yōu)維修方式和類型，并不斷優(yōu)化升級(jí)維修方法和技術(shù)，降低設(shè)備運(yùn)行故障發(fā)生概率，為煤炭資源開發(fā)提供穩(wěn)定可靠的設(shè)備資源服務(wù)。本文對(duì)日常管理中，如何對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備主要維修方式展開論述，明確節(jié)電設(shè)備主要維修類型，對(duì)實(shí)現(xiàn)煤礦產(chǎn)生增長(zhǎng)有較大現(xiàn)實(shí)意義。

1 煤礦機(jī)電設(shè)備維修工作重要意義

1.1 滿足煤礦企業(yè)正常生產(chǎn)需求

煤礦開采過程中經(jīng)常會(huì)應(yīng)用各種機(jī)電設(shè)備，受各種因素影響，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不同類型故障、必須停工檢修，導(dǎo)致生產(chǎn)程序中斷。加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備維修管理、加強(qiáng)設(shè)備檢修力度，將一切故障扼殺在萌芽階段，能有效預(yù)防故障發(fā)生，確保機(jī)電設(shè)備處于正常運(yùn)行狀態(tài)，保障企業(yè)正常生產(chǎn)需求。現(xiàn)代煤礦企業(yè)為保障企業(yè)發(fā)展，強(qiáng)化機(jī)電設(shè)備維修，分別采用了“三級(jí)五定”和“包機(jī)制”用于大型煤礦機(jī)電設(shè)備及小型、移動(dòng)設(shè)備維修管理，促使煤礦機(jī)電設(shè)備操作人員、設(shè)備運(yùn)行技術(shù)人員、維修人員、車間負(fù)責(zé)人等均參與至維修工作中，分工明確、崗位固定，充分保障維修工作質(zhì)量，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)良好。

1.2 提高煤礦企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益

煤礦機(jī)電設(shè)備維修工作的開展，還有助于提升干工作人員工作積極性和責(zé)任感，例如“包機(jī)制”就附加有經(jīng)濟(jì)鼓勵(lì)政策，積極獎(jiǎng)勵(lì)煤礦機(jī)電設(shè)備運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、電力和耗材少、環(huán)境衛(wèi)生良好的包機(jī)組，進(jìn)而降低設(shè)備運(yùn)行維護(hù)和檢修費(fèi)用，減少設(shè)備運(yùn)行隱患，增加設(shè)備使用效率，間接提升企業(yè)生產(chǎn)效益。同時(shí)，加強(qiáng)設(shè)備檢修工作管理還能減少安全事故發(fā)生概率，降低工作人員作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)。

2 煤礦機(jī)電設(shè)備常見故障

根據(jù)目前我國煤礦機(jī)電設(shè)備實(shí)際運(yùn)行情況，在不同工作狀態(tài)和運(yùn)行狀況下，機(jī)電設(shè)備類型不同，具體表現(xiàn)各有差異，故障表現(xiàn)形式也各不相同，主要包括以下幾種：機(jī)電設(shè)備性能參數(shù)異常；設(shè)備長(zhǎng)期使用磨損、損壞等；設(shè)備振動(dòng)時(shí)出現(xiàn)異常聲響；設(shè)備內(nèi)部溫度過高，達(dá)到一定條件時(shí)，設(shè)備表面出現(xiàn)裂紋；設(shè)備正常運(yùn)行期間出現(xiàn)電流、電壓突變情況。通過分析煤礦機(jī)電設(shè)備故障表現(xiàn)及規(guī)律，可確定這些故障類型主要有三種。

2.1 早期故障

顧名思義發(fā)生在設(shè)備投入運(yùn)營初期。這些因?yàn)楫?dāng)一些新設(shè)備投入生產(chǎn)時(shí)，相關(guān)操作人員及維修人員對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)、正確操作流程及方式等缺乏全面認(rèn)知，缺乏專業(yè)知識(shí)支撐和豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，客觀性地增加了設(shè)備使用中誤操作概率[1]。新投入使用煤礦機(jī)電設(shè)備在生產(chǎn)制造、設(shè)備調(diào)試及運(yùn)輸?shù)确矫嬉泊嬖谝欢ò踩[患，相關(guān)調(diào)查表明，在設(shè)備運(yùn)行初期，故障發(fā)生概率相對(duì)較高，隨著投入運(yùn)營時(shí)間加長(zhǎng)，故障概率逐漸降低。設(shè)備運(yùn)行還會(huì)受設(shè)計(jì)方案、運(yùn)行環(huán)境、生產(chǎn)流程等因素影響，增加工作潛在威脅，面臨諸多不確定性因素，需要維修人員加強(qiáng)自身責(zé)任意識(shí)，努力提升個(gè)人專業(yè)維修知識(shí)及技能水平，降低設(shè)備早期故障概率。

2.2 偶發(fā)性故障

這一階段故障概率較為穩(wěn)定，故障發(fā)生隨機(jī)性強(qiáng)，但設(shè)備整體保持較為良好的運(yùn)行狀態(tài)，工作效率高，各項(xiàng)性能優(yōu)良，服務(wù)功能不斷完善。這一階段故障發(fā)生主要因素包括維修管理不當(dāng)、設(shè)計(jì)不科學(xué)、操作不當(dāng)?shù)?，企業(yè)必須制定健全設(shè)備檢修制度，規(guī)范設(shè)備檢修流程，及時(shí)處理各種故障，保障設(shè)備各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)合格，整體質(zhì)量?jī)?yōu)良，降低故障發(fā)生率。

2.3 損耗故障

一般發(fā)生在設(shè)備使用后期，煤礦機(jī)電設(shè)備經(jīng)長(zhǎng)期使用后，各個(gè)零件出現(xiàn)不同程度的磨損、老化、疲憊等情況，故障發(fā)生概率也隨之增加，繼而增加維修成本[2]。企業(yè)應(yīng)當(dāng)科學(xué)制定維修方案，根據(jù)故障盆浴曲線原理，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用情況，合理預(yù)測(cè)故障發(fā)生次數(shù)，故障后所需維修費(fèi)用及耗費(fèi)工時(shí)等，針對(duì)性制定設(shè)備維修方案及主要方式，降低設(shè)備故障概率，合理控制維修成本，延長(zhǎng)設(shè)備高峰故障期，從而減少設(shè)備檢修所耗工時(shí)及成本。另外，工作環(huán)境不佳也會(huì)導(dǎo)致設(shè)備故障發(fā)生，如通風(fēng)不暢、過于潮濕、灰塵較大等，倘若沒有做好通風(fēng)管理，設(shè)備運(yùn)行期間壓力值不正常，沒有做好除銹、防腐處理等因素，都會(huì)導(dǎo)致故障出現(xiàn)較大自然磨損，繼而引發(fā)故障問題。

3 煤礦機(jī)電設(shè)備主要維修方式

現(xiàn)階段我國煤礦開采使用的設(shè)備種類復(fù)雜，包括電氣設(shè)備、采掘機(jī)械、通風(fēng)設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備等，具體為采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)、水泵、風(fēng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、開關(guān)等，在運(yùn)行過程中，還會(huì)受各種干擾因素影響，影響設(shè)備工作性能。必須采取科學(xué)有效維修方式及維修策略，及時(shí)消除設(shè)備長(zhǎng)期使用中各種干擾因素負(fù)面影響，確保設(shè)備性能優(yōu)良，處于穩(wěn)定工作狀態(tài)，在具體實(shí)施過程中，可以從主要維修方式入手，合理運(yùn)用維修策略，以達(dá)到預(yù)期效果。

3.1 定期維修

屬于計(jì)劃維修或者預(yù)見性故障維修，一般發(fā)生在故障出現(xiàn)之前的定期檢查和性能分析?，F(xiàn)如今，煤礦生產(chǎn)產(chǎn)量的提升，表明煤礦機(jī)電設(shè)備負(fù)荷處于持續(xù)上漲趨勢(shì)，采用定期維修，在設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行期間，只要達(dá)到既定維修時(shí)間，不管設(shè)備是否出現(xiàn)故障均進(jìn)行一系列檢查，確定設(shè)備超負(fù)荷情況[3]。例如，定期維修掘進(jìn)機(jī)能夠確定設(shè)備零件磨損情況，及時(shí)更換磨損嚴(yán)重零件，重新調(diào)試設(shè)備，確保處于最佳運(yùn)行狀態(tài)；同時(shí)，根據(jù)設(shè)備使用情況，引導(dǎo)操作人員合理調(diào)整作業(yè)方式，避免故障出現(xiàn)。

3.2 事后維修

也稱故障維修、損壞維修，一般發(fā)生在機(jī)電設(shè)備損壞或者故障之后的維修。此種維修方式屬于非預(yù)防性維修，是一種無計(jì)劃的事后被動(dòng)維修，往往為突擊維修，很容易出現(xiàn)零件、配件不及時(shí)或者勉強(qiáng)使用舊配件的情況，無法保障維修質(zhì)量還會(huì)增加設(shè)備故障概率，維修時(shí)間長(zhǎng)且費(fèi)用高，對(duì)生產(chǎn)造成的損失也較大，是很不經(jīng)濟(jì)合理的一種維修方式。因此，多應(yīng)用在一些不重要或者備用零件較多的設(shè)備，倘若出現(xiàn)故障，修復(fù)時(shí)間短、難度小，且不會(huì)對(duì)生產(chǎn)造成較大損失的煤礦機(jī)電設(shè)備中。

3.3 視情維修、機(jī)會(huì)維修

視情維修也稱在線維修，主要參照設(shè)備在線監(jiān)測(cè)及診斷裝置預(yù)報(bào)狀態(tài)，確定最佳維修時(shí)間。例如，在煤礦機(jī)電設(shè)備上安裝電子檢測(cè)儀，提前設(shè)定故障閾值，電子檢測(cè)儀對(duì)設(shè)備運(yùn)行期間溫度進(jìn)行報(bào)警控制，一旦溫度參數(shù)接近閾值，立即將相關(guān)信息傳遞給維修人員，做好相應(yīng)準(zhǔn)備工作。

機(jī)會(huì)維修與視情維修同步進(jìn)行，主要針對(duì)定期維修、視情維修、故障排除等維修環(huán)節(jié)契機(jī)，進(jìn)行同步檢修，不僅不會(huì)對(duì)設(shè)備正常生產(chǎn)造成影響，還會(huì)提升維修有效性，取得良好維修效果。例如，在對(duì)煤礦智能掘進(jìn)機(jī)器人遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)性功能進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，存在一定網(wǎng)絡(luò)時(shí)延情況，必須考慮不同鏈路監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與控制數(shù)據(jù)差異，優(yōu)化調(diào)整采樣周期，以期獲得更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，提升系統(tǒng)控制能力（圖1）。

圖1 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)采樣周期與性能關(guān)系

3.4 技術(shù)改善維修

主要針對(duì)故障概率發(fā)生頻率高的煤礦機(jī)電設(shè)備，對(duì)設(shè)備進(jìn)行常規(guī)維修時(shí)會(huì)耗費(fèi)大量人力物力，停工維修損失較大，還無法避免經(jīng)常性故障發(fā)生。探究問題原因發(fā)現(xiàn)，煤礦機(jī)電設(shè)備自身存在一定技術(shù)缺陷，必須從根本上改善設(shè)備性能，對(duì)故障部位進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，結(jié)合設(shè)備不同特征進(jìn)行優(yōu)化設(shè)備，改正設(shè)備缺陷及先天不足，以提升設(shè)備整體性能、可靠性及先進(jìn)性，確保設(shè)備長(zhǎng)期高效、穩(wěn)定運(yùn)行[4]。在進(jìn)行設(shè)備優(yōu)化和改進(jìn)時(shí)，要綜合考量設(shè)備運(yùn)行安全性和經(jīng)濟(jì)性，結(jié)合相關(guān)因素不斷提升設(shè)備技術(shù)改進(jìn)科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性，企業(yè)還要在技術(shù)改進(jìn)的同時(shí)，不斷引進(jìn)各種新型機(jī)電設(shè)備，促進(jìn)設(shè)備整體生產(chǎn)效益的提升。

4 煤礦機(jī)電設(shè)備主要維修類型

根據(jù)煤礦機(jī)電設(shè)備維修工程學(xué)理論研究及設(shè)備故障實(shí)際類型進(jìn)行維修管理判定，確定偶發(fā)性維修和壽命型維修兩種維修類型。

4.1 偶發(fā)性維修

偶發(fā)性維修一般借助事后維修技術(shù)進(jìn)行處理，要先確定煤礦機(jī)電設(shè)備具體維修類型，根據(jù)相關(guān)參考信息，選擇適宜維修方式，以最大程度降低設(shè)備故障概率，達(dá)到預(yù)期維修效果。偶發(fā)性維修具有很大不確定性，難以事先預(yù)測(cè)，針對(duì)連續(xù)性工作要求高的設(shè)備，需要結(jié)合在線工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)方式，設(shè)置相應(yīng)保護(hù)系統(tǒng)或機(jī)制，構(gòu)建實(shí)時(shí)性監(jiān)測(cè)技術(shù)[5]。同時(shí)，加強(qiáng)零部件故障維護(hù)和管控，尤其高精密零件進(jìn)行統(tǒng)籌管控，保障設(shè)備應(yīng)用率符合標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備正常工作不受影響。

4.2 壽命型維修

壽命型維修方式是可預(yù)測(cè)性、基于設(shè)備安全生產(chǎn)要求、故障停機(jī)損失標(biāo)準(zhǔn)使用的一種維修方式。維修人員要提前將設(shè)備零部件劃分為耐用性、長(zhǎng)期性、易損性不同類別；按照零部件精度劃分為高精密性部件、一般性部件等，基于零部件標(biāo)準(zhǔn)化壽命采納數(shù)建立相應(yīng)維修方案。例如，一般耐用性部件采用定期維修方式；高精密復(fù)雜零部件采用預(yù)測(cè)維修方式；操作簡(jiǎn)單構(gòu)件故障采用及時(shí)更換方式；永久性部件采用針對(duì)性維修；針對(duì)不影響正常生產(chǎn)計(jì)劃的故障采用事后維修方式。

根據(jù)統(tǒng)籌性監(jiān)督管理，有效全面檢查制定對(duì)應(yīng)維修方案，能夠避免盲目性維修，而且要在不影響正常生產(chǎn)的情況下，全新處理故障零部件，及時(shí)有效解決故障問題，提升煤礦機(jī)電設(shè)備維修實(shí)際水平。例如，在對(duì)大型煤礦機(jī)電設(shè)備進(jìn)行維修之前，提前設(shè)定在線監(jiān)測(cè)和故障系統(tǒng)集中控制機(jī)制，積極應(yīng)用“組態(tài)王”監(jiān)控組態(tài)圖形軟件和IFIX集控中心平臺(tái)，完善相應(yīng)設(shè)備的預(yù)警和維修指導(dǎo)，確保在精準(zhǔn)定位設(shè)備故障的銅焊絲，提高信息共享水平，繼而提升企業(yè)的維修水平。基于IFIX的智能預(yù)警系統(tǒng)架構(gòu)見下圖2。

圖2 基于IFIX的智能預(yù)警系統(tǒng)架構(gòu)

4.3 綠色維修

綠色維修是現(xiàn)階段煤礦企業(yè)發(fā)展重要方向。隨著我國對(duì)節(jié)能降耗、綠色環(huán)保重要程度不斷加強(qiáng)，煤礦機(jī)電設(shè)備維修也要重視應(yīng)用各種綠色維修方式和技術(shù)。一方面，結(jié)合設(shè)備性能和運(yùn)行條件，積極應(yīng)用各種易回收、無污染的維修材料，選擇各種新式連接方式進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

維修前期，應(yīng)用新型計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)，進(jìn)行全方位、動(dòng)態(tài)化的故障監(jiān)測(cè)，安裝自動(dòng)報(bào)警裝置，結(jié)合動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行情況，一旦發(fā)生故障第一時(shí)間聯(lián)系工作人員進(jìn)行緊急維修，確定設(shè)備故障位置和類型，編制維修方案進(jìn)行維修，有效提升設(shè)備修復(fù)率；設(shè)備維修期間，積極選用各種綠色維修技術(shù)和方法，盡可能減少維修過程中污染物排放，避免對(duì)環(huán)境造成二次污染；維修后期，做好維修現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境維護(hù)與恢復(fù)，合理規(guī)整好零配件，并及時(shí)更新和完善故障資料庫，系統(tǒng)化整理維修資料，以提升同類故障檢查和修復(fù)效率。

綜上，煤礦機(jī)電設(shè)備作為煤礦企業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，為科學(xué)合理提升煤礦生產(chǎn)量、達(dá)成預(yù)期生產(chǎn)目標(biāo)，就必須加強(qiáng)對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備的維修管理，明確煤礦機(jī)電設(shè)備常見故障，了解煤礦機(jī)電設(shè)備主要維修方式，包括定期維修、事后維修、視情維修、機(jī)會(huì)維修、技術(shù)改善維修，結(jié)合煤礦生產(chǎn)實(shí)際條件和故障類型選擇相應(yīng)維修方式，及時(shí)消除設(shè)備使用過程中出現(xiàn)的各種故障問題和安全隱患，提升設(shè)備生產(chǎn)效率。

同時(shí)，在維修過程中必須嚴(yán)格遵循一定基本原則，完善實(shí)時(shí)監(jiān)控和診斷機(jī)制，具體問題具體分析，科學(xué)區(qū)別及合理使用不同類型維修方式，最大化減少經(jīng)濟(jì)損失，確保煤礦生產(chǎn)技術(shù)順利完成，為煤礦企業(yè)可持續(xù)發(fā)展打好堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。