煤矿智能化机电设备维护分析

煤矿智能化机电设备维护分析

李龙

攀煤 ( 集团 ) 公司大宝顶煤矿 四川 攀枝花 617017

摘要：在煤矿智能化开采中，维护机电设备尤为重要。因此，为了实现煤矿开采由劳动密集型到技术密集型的转变，越来越多的煤矿开始推进智能化开采。通过采用智能化开采技术，煤矿的开采效率得到大幅度提高，安全状况得到了极大的改善。智能化开采技术的实现依赖于大量智能化机电设备的使用，例如智能化液压支架、智能化采煤机等。智能化开采处于起步阶段，经验比较少，导致在开采时智能化机电设备故障频发，不利于煤矿的安全高效开采。针对这种情况，需要做好智能化机电设备的维护工作。

关键词：煤矿；智能化；机电设备；维护

引言

随着社会经济以及科学技术水平的不断提升和发展，大型机电设备在煤矿中得到了广泛的应用。这也意味着，为保证煤矿企业生产发展能够顺利推行，这些大型机电设备也需要制定针对性的日常维护措施来完成生产任务和计划。此外，从安全角度来看，为促进大型机电设备能够安全运行，还需要相关管理人员加大维护工作力度，开展机电设备日常维护专项研究，更好地使企业能够获得经济效益和社会效益的协调发展。

1煤矿智能化机电设备特点分析

（1）硬件特点。与传统的机电设备相比，智能化机电设备使用了较多的控制元件，主要是微处理器、传感器和控制电机。微处理器的作用主要是接收传感器采集到的数据，并形成相应的指令发送给控制电机来实现对机电设备运行状态的调节。传感器的主要作用是采集设备运行过程中的一些状态参数，例如位置、角度等。控制电机的主要作用是实现对设备运行状态的纠正，例如位置调整。传感器采集的参数可为控制电机的动作提供控制参数。由此可见，传感器的数据采集精度和控制电机的灵敏性是智能化开采实现的关键。值得注意的是，传感器和控制电机都是弱电设备，在井下很可能因受到电磁的干扰而存在控制失灵的风险。造成这种现象的主要原因是机电设备在运行时会产生较大的电磁干扰，从而影响控制信号的传输灵敏度。（2）软件特点。智能化机电设备的智能主要体现在设备中使用了智能化算法。这些算法主要体现在设备运行状态的控制和数据采集中。所谓智能化算法就是根据过去的一些数据进行学习，从而预测未来的某些状态参数，包括人工神经网络算法、模糊算法和混沌算法等。为了更方便地使用这些算法，在一些智能化机电设备中都将这些算法集成形成相应的软件。通过设定软件上某些参数，就可实现对智能化机电设备状态参数的调节和控制。值得注意的是，由于现场情况比较复杂，需要学习的参数比较多，这使得某些算法并不能完全满足井下复杂的应用需求。为了保证机电设备运行状态控制的实时性，所使用的微处理器具有较强的处理能力。

2煤矿机电设备的故障

（1）在对煤矿机电设备进行初步分析的时候，要从故障表现的类型入手，从中分析故障形成的原因和作用机理。因受到现场条件的影响，针对所观察获得故障情况会更侧重于系统问题，例如油泵不能进行吸油；也可能存在某个组成部件油泵中的填料热度较大或者某个零件的轴套和轴表面出现开裂。（2）只有将故障形成的机理分解清晰，才能更好采取有效的技术措施来解决问题。可从选择材料上、装配工艺上、设计制造上、维护使用上来应用方案，从而更好的延长机电设备的使用寿命。（3）做好现场调查工作，整合归纳机电设备故障产生的顺序、时间还有环境等用于使用的条件数据。做好对现场故障问题的拍照记录，通过将故障数据报告采集和处理，使验收程序、操作方法还有维修报告等能够符合实际预期。（4）对结论进行验证。分析每个环节的工作是否落实到位，在实验工作告一段落之后，对已分析获得各种资料、备份文件以及数据参数按照使用情况、制造过程和材料选取来集中判断分析，保证工作能够得到及时改进，促进工作经验的交流。

3煤矿智能化机电设备维护要点及策略

3.1加大对机电设备检修相关机械、人力的投入力度

煤矿生产企业负责人意识上就应该认识到井下机电设备的后期检查和维修、维护以及革新工作的重要性，并且提升对机电设备的基础知识和使用规范的认知水平，充分认识到机电设备对煤矿采煤作业的各个环节和安全保障工作中的重要意义，只有这样，煤矿企业的主要领导人员才能积极地加大对矿井机电设备检修地各种相关设备、管理、维护、更新等方面的人力和物资的投入力度。

3.2软件维护要点

(a)检查软件的运行异常记录。在一些情况下，软件会发生一定的异常，而这些异常都会在生产日志中保存下来，通过这些日志就可以查看软件存在的缺陷。针对算法出现的缺陷，应改进算法，以提高算法的稳定性。(b)检查软件运行速度。软件运行速度对于控制的实时性非常重要，软件运行速度越快，越不容易出现误操作问题。对于软件运行过程中频繁出现卡顿的问题，需要寻找其主要原因，对于由算法造成的，应对代码进行全面优化。由于煤矿智能化机电设备的运行状态比较复杂，一些算法难以进行有效学习。为此，需要根据智能化机电设备运行的实际情况，不断地调节某些参数，从而使设备运行状态达到最佳。对于设备故障情况的参数，要及时校正，以免设备在故障状态下运行。考虑到软件维护的困难性，工程师在维护时应该逐渐积累经验。

3.3完善矿井机电设备监督和维护管理体系

对于每一个煤矿企业来说，矿井井下机电设备的监督和维护管理工作是贯穿整个采煤作业生产工作始终的一个需要解决的难题，而这套设备监督和维护管理体系前提是，明确的岗位责任划分以及监督和维护标准。不论是从机电设备的选用和采购环节，亦或是后期的维护和更新环节，都应该置于这一管理方案的前提之下。依据机电设备的使用周期、运行规律以及分别所作用的效能出发，健全相应的监督、检查、维修和更新机制，使得矿井机电设备的使用规范性得到进一步保障。提前做好相应的可能存在的机电设备风险的预测，并且针对这些潜在的可能引发事故、可能影响煤炭产出的风险事项制定合理有效的规避方案以及应对未能避免的突发情况的高效应急方案，同时，通过张贴海报、定时培训和演练等方式在相关岗位作业人员中进行宣传和教育。

3.4硬件维护要点

(a)监测所有传感器的运行情况。在智能化开采过程中，一些传感器很可能与煤壁发生碰撞而损坏，少量的传感器损坏虽然不影响设备的正常运行，但是会影响对设备运行状态控制的精度，例如，机电设备的某个位置传感器损坏会导致设备位置控制出现较大的偏差。一旦发现传感器损坏，应立即停机更换，为了保证效果，应采用相同型号的传感器。(b)测试控制电机运行的灵敏度情况。要测试电机接受信号的延迟情况及控制的偏差情况。信号延迟过大时，应缩短通信距离或更换通信形式，例如采用光纤进行数据传输。当控制出现较大偏差时，应找出原因，通常情况下可能是由于电磁干扰过大和一些设备使用时间过长而出现了不同程度的损坏。(c)测试微处理的抗干扰情况。针对微处理输出的信号误码率较高的情况，要增加电磁信号屏蔽设施。由于中国煤矿智能化机电设备处于开始研发阶段，一些设备的兼容性还存在一定的问题，在维护时要充分考虑到这一点。针对这些问题，要持续改进，尽量实现标准化，以实现中国智能化开采的快速发展。

结语

总的来说，为了满足煤矿生产的需要机电设备智能化还需进一步优化完善，从而促进煤矿开采工作的效率和效果不断提升，这样对保证煤矿开采工作中人员人身安全也是非常有帮助的。在煤矿生产中，智能化的合理运用促进了煤矿企业的稳步发展，从而为我国综合国力的提升创造了良好的基础条件，也为社会经济的发展起到了助推作用。

参考文献

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