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關(guān)鍵詞:煤礦;機電設(shè)備;故障技術(shù)診斷
中圖分類號:TU392文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2010)04-0185-02
一、設(shè)備診斷技術(shù)目的和內(nèi)容
機械設(shè)備診斷技術(shù)日益獲得重視與發(fā)展的原因是,隨著科學(xué)技術(shù)與生產(chǎn)的發(fā)展,機械設(shè)備工作強度不斷增大,生產(chǎn)效率、自動化程度越來越高,同時設(shè)備更加復(fù)雜,各部分的關(guān)聯(lián)愈加密切,從而往往某處微小故障就爆發(fā)鏈鎖反應(yīng),導(dǎo)致整個設(shè)備乃至與設(shè)備有關(guān)的環(huán)境遭受災(zāi)難性的毀壞。這不僅會造成巨大的經(jīng)濟損失,而且會危及人身安全,后果極為嚴重。
從設(shè)備診斷技術(shù)的起源與發(fā)展來看,設(shè)備診斷技術(shù)的目的應(yīng)是“保證可靠地高效地發(fā)揮設(shè)備應(yīng)有的功能”。這里包含了三點:一是保證設(shè)備無故障,工作可靠;二是保證物盡其用,設(shè)備要發(fā)揮其最大的效益;三是保證設(shè)備在將有故障或已有故障時,能及時診斷出來,正確地加以維修,以減少維修時間,提高維修質(zhì)量、節(jié)約維修費用,應(yīng)使重要的設(shè)備能按設(shè)備狀態(tài)進行維修(即視情維修或預(yù)知維修),改革目前按時維修的體制。應(yīng)指出,設(shè)備診斷技術(shù)應(yīng)為設(shè)備維修服務(wù),可視為設(shè)備維修技術(shù)的內(nèi)容,但它決不僅限于為設(shè)備維修服務(wù),正如前兩點所述,它還應(yīng)保證設(shè)備能處于最佳的運行狀態(tài),這意味著它還應(yīng)為設(shè)備的設(shè)計、制造與運行服務(wù)。
二、煤礦機電設(shè)備測試技術(shù)
煤礦機電設(shè)備測試就是在專用試驗室和實際煤礦使用環(huán)境中,利用各種儀器儀表、測試裝置,按標準或規(guī)范規(guī)定的內(nèi)容、要求、程序和測試方法,對煤礦各類機電產(chǎn)品及其主要零部件,在研究、制造、使用的各個階段,進行測量、檢查、試驗和度量,并將產(chǎn)品測試結(jié)果的質(zhì)量特性與規(guī)定要求進行比較的過程。測試的目的是控制和提高產(chǎn)品質(zhì)量,保證煤礦正常生產(chǎn)和礦井安全。
煤礦機電設(shè)備測試的作用:確保生產(chǎn)企業(yè)的出廠產(chǎn)品達到有關(guān)規(guī)定的要求,防止不合格產(chǎn)品流入市場;驗證新研制產(chǎn)品的性能指標、安全性能、使用壽命等是否達到設(shè)計要求;考核產(chǎn)品的配套性、可用性、可靠性、可維修性以及對使用環(huán)境的適應(yīng)能力;評定產(chǎn)品在規(guī)定的時間和使用條件下,完成規(guī)定功能的能力,以確保煤礦高產(chǎn)高效的持續(xù)生產(chǎn);對大型設(shè)備運行工況監(jiān)測,防止重大事故的發(fā)生;控制和限定產(chǎn)品影響工作者健康的因素,并加以預(yù)防;把產(chǎn)品運行過程中可能引起的火災(zāi)、爆炸、冒頂?shù)戎卮笫鹿式档偷阶钚∠薅?對已批量生產(chǎn)的煤礦機電產(chǎn)品及其主要零部件的質(zhì)量實行監(jiān)控;為產(chǎn)品的驗收、鑒定、定型、判定產(chǎn)品能否批量生產(chǎn)等提供依據(jù);為改進產(chǎn)品的設(shè)計、加工工藝和發(fā)展新產(chǎn)品積累科學(xué)實驗數(shù)據(jù);為由于產(chǎn)品質(zhì)量問題引起的糾紛提供仲裁依據(jù),維護用戶的經(jīng)濟利益。
煤礦機電設(shè)備測試的內(nèi)容:
主要零部件測試:主要零部件是指煤礦機電設(shè)備的易損件、重要受力構(gòu)件、磨損件、易燃件,以及其他影響設(shè)備安全性、可靠性等的重要零部件。試驗方法是:在專用或通用的試驗臺架上,根據(jù)零部件的技術(shù)要求,在整機中功能特點,模擬實際工作時的載荷大小、受載特性、工作環(huán)境,對被試驗零部件進行試驗和檢測,考核零部件的性能、材料、強度、可靠性、使用壽命以及耐受工作環(huán)境的能力,以保證設(shè)備的整體質(zhì)量。測試設(shè)備有:各類傳感器、放大器、記錄儀、分析儀、計算機等。零部件測試是煤炭工業(yè)中,產(chǎn)品質(zhì)量管理和質(zhì)量監(jiān)督的重要內(nèi)容,也是發(fā)展煤礦機電設(shè)備的重要手段。
整機試驗:在專用試驗臺、實驗室或試驗場,模擬實際使用工況和環(huán)境對組裝成整臺的設(shè)備或機組進行加載運行試驗,并根據(jù)要求測錄試驗數(shù)據(jù),以考核設(shè)備的可靠性、安全性、配套性、適應(yīng)性、可用性等各項性能指標。整機試驗規(guī)模較大,投資費用昂貴,要有足夠的試驗面積和空間,只對煤礦的重要機電產(chǎn)品或生產(chǎn)批量大的產(chǎn)品進行這種試驗。
三、煤礦設(shè)備診斷技術(shù)
(一)礦井提升機
提升機是礦井生產(chǎn)、運輸?shù)闹饕O(shè)備之一,它擔(dān)負著提升原煤、矸石、下放材料、升降人員和運送設(shè)備的任務(wù)。提升機運行的安全可靠性狀況不僅直接影響煤礦的生產(chǎn),還影響到煤礦生產(chǎn)人員的生命、財產(chǎn)安全。
由于礦井下惡劣的工作環(huán)境和防爆的要求,提高礦井提升機系統(tǒng)的可靠性就顯得十分重要,而完善的故障預(yù)測技術(shù)是提高提升機系統(tǒng)可靠性的重要措施。目前普遍采用單一傳感器對提升機控制系統(tǒng)進行檢測,并對其頻譜進行分析,達到對故障診斷的目的。但由于礦井提升機主要工作機構(gòu)如制動系統(tǒng)、機械傳動系統(tǒng)、系統(tǒng)等,它們在工作過程中,都有可能出現(xiàn)故障,這就給準確判斷故障類型造成很大困難。
多傳感器信息融合技術(shù)對提升機的故障進行診斷,從而導(dǎo)出新的、有意義的信息,而這種新信息是任何單一傳感器所無法獲得的,它表示了被檢測目標對象的行為。通過多傳感器信息融合,可以擴大時空覆蓋范圍,增加置信度,改善檢測系統(tǒng)的可靠性。
(二)采煤機檢測和故障診斷
采煤機是機械化采煤的主要設(shè)備,其工作可靠性直接影響煤礦的高產(chǎn)高效。據(jù)資料統(tǒng)計,采煤機械故障的70%~80%是液壓系統(tǒng)的故障造成的,液壓系統(tǒng)工作的可靠性對于降低采煤機的故障率,提高采煤機的可靠性和開機率,具有重要的意義。
采煤機液壓系統(tǒng)分高壓和低壓兩部分,高壓隨負載的增加而升高,低壓是恒定的,負載的增加或降低對低壓無影響。低壓正常,高壓降低,當(dāng)負載增加時,高壓反而降低,這說明液壓系統(tǒng)有漏損,泄漏處在主油路的高壓側(cè),應(yīng)停機處理。高壓正常,低壓下降時說明低壓系統(tǒng)或補油系統(tǒng)有泄漏,應(yīng)檢查主油路的低壓側(cè)和輔助泵及補油系統(tǒng)。高壓下降,低壓上升,說明液壓系統(tǒng)中高、低壓竄通,應(yīng)檢查高壓安全閥、旁通閥、梭形閥是否有竄液。
當(dāng)油溫升高,液壓油混入水后,油液乳化,油的黏度降低,系統(tǒng)泄漏增加,油溫迅速上升。觀察牽引部油箱油位是否上升,抽油樣觀察油是否有沉淀現(xiàn)象。油進水后將分解,上部是油,下部是水,這種情況應(yīng)立即換油。當(dāng)牽引部有異常聲響,液壓油混入空氣后可使液壓系統(tǒng)產(chǎn)生氣穴,聲響,如不及時處理將損壞油泵。油泵將發(fā)出異常。檢查過濾器是否堵塞,吸油管是否漏氣,牽引部油箱液面是否太低。這都是造成系統(tǒng)吸空的主要原因,發(fā)現(xiàn)后及時處理。過濾器堵塞,液壓系統(tǒng)泄漏,液壓油混入機械雜質(zhì)后,將造成過濾器堵塞,如不經(jīng)常清洗過濾器,機械雜質(zhì)將進入液壓系統(tǒng),使有些液壓元件研損,從而導(dǎo)致系統(tǒng)泄漏,為防這種現(xiàn)象發(fā)生,應(yīng)每班檢查和清洗過濾器,抽油樣進行觀察和化驗分析。
監(jiān)測方法監(jiān)測系統(tǒng)由傳感器、分站及傳輸接口和主機三部分組成。采煤機工作時傳感器將檢測的各物理量轉(zhuǎn)換成200~1000Hz的方波信號送給分站,分站將信號簡單處理后分時發(fā)送給傳輸接口,再由傳輸接口傳遞給主計算機,由計算機對信號進行全面處理,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存貯、顯示和打印及故障報警。
對采煤機液壓系統(tǒng)進行故障分析,實施主動維護,是提高采煤機使用可靠性,延長其使用壽命的有效方法。液壓元件試驗檢測和系統(tǒng)的工況監(jiān)測措施可提高采煤機的開機率,降低液壓系統(tǒng)故障的產(chǎn)生,延長采煤機液壓系統(tǒng)及元部件的使用壽命。
四、結(jié)語
關(guān)鍵詞:礦山機械設(shè)備;保養(yǎng);維修
引言
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,煤礦企業(yè)也獲得了長足的發(fā)展和進步。煤礦礦井的資金投入和規(guī)模逐漸擴大,一些高新的科技和設(shè)備在礦井開采中獲得了廣泛的應(yīng)用。在礦井開采的過程中,機械設(shè)備發(fā)揮了重要的作用。當(dāng)前,煤礦礦井所采用的機械設(shè)備種類越來越繁多,功能也越來越復(fù)雜,煤礦生產(chǎn)的效率不斷提高,增加經(jīng)濟效益的同時,也推動了煤礦企業(yè)的發(fā)展。
1 煤礦機電設(shè)備維修的必要性
所謂機電設(shè)備維修,就是對機電設(shè)備進行維護與修理的技術(shù)活動。通過定期對機電設(shè)備進行維護,可以對機電設(shè)備的性能起到維持和改善的作用;而通過對機電設(shè)備進行修理,則可以對機電設(shè)備的性能起到恢復(fù)和提升的作用。加強煤礦礦井機電設(shè)備的維修,對于企業(yè)來說至關(guān)重要,不僅可以降低成本、提高利潤,還可以防止事故的發(fā)生,確保企業(yè)的安全生產(chǎn)。隨著時代的進步,高科技產(chǎn)品相繼問世,設(shè)備的精度越來越高,對于設(shè)備的維修也提出了更高的要求,科學(xué)合理的維修是設(shè)備保持良好狀態(tài)無故障運行的重要前提和保障。維修不僅是為了當(dāng)前生產(chǎn)的正常運行,更加是為了將來所做的投資,從而使企業(yè)獲得更多的經(jīng)濟效益,是企業(yè)生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。此外,煤礦機電設(shè)備的維修工作還有助于各項經(jīng)濟和技術(shù)指標的改善,提升產(chǎn)量和勞動生產(chǎn)率。對于煤礦企業(yè)來說,機電設(shè)備的維修工作已不單單是一種被動的工作,而是優(yōu)化和輔助企業(yè)的運營和管理的重要手段,是行之有效的應(yīng)急措施。并且作為企業(yè)生產(chǎn)力的重要組成部分,對于礦井的安全生產(chǎn)起到重要的推動作用。因此,加強煤礦機電設(shè)備維修的工作勢在必行,必須引起相關(guān)人員的高度重視。
2 機電設(shè)備在維修的過程中經(jīng)常遇到的問題
2.1 磨損和故障的發(fā)生
有別于普通的機電設(shè)備,煤礦礦井的機電設(shè)備有其自身的特點,即工作環(huán)境較為復(fù)雜和惡劣。此外,礦井機電設(shè)備所承受的負載較大,工作強度大。在充滿礦塵顆粒的惡劣環(huán)境下,長期連續(xù)的運轉(zhuǎn),加快了機電設(shè)備磨損的速度,其磨損的程度也相對較大。機電設(shè)備在運行的過程中,出現(xiàn)各種各樣的故障是不可避免的,煤礦礦井機電設(shè)備由于其工作環(huán)境的惡劣,更容易出現(xiàn)一些設(shè)備故障,影響生產(chǎn)的順利進行。煤礦礦井機電設(shè)備發(fā)生的磨損,通常是從輕微磨損開始的,隨著使用時間和使用年限的增加,磨損程度逐漸增加,并不斷積累,而機電設(shè)備的承受能力是有限的,當(dāng)超出這一限度時,機電設(shè)備的性能就會受到影響。如果在機電設(shè)備的檢查和維護中,沒有發(fā)現(xiàn)問題,或者發(fā)現(xiàn)問題后沒能及時地解決,就會給設(shè)備埋下安全隱患,并很可能在一些特定條件的觸發(fā)下,引起事故的發(fā)生。很多的礦井企業(yè),往往只關(guān)注生產(chǎn),而忽視了對于機電設(shè)備的維修工作。缺乏針對機電設(shè)備故障的較為完善的監(jiān)控和預(yù)警系統(tǒng),無法及時發(fā)現(xiàn)和解決機電設(shè)備存在的磨損或故障,一旦事故發(fā)生就會帶來嚴重的后果,造成不良的社會影響,不利于礦井的發(fā)展。
2.2 使用和維修相對來說是不科學(xué)的
在正常運行開礦的過程中,相當(dāng)一部分礦井對于機電設(shè)備的運行狀態(tài)并不重視,缺乏常規(guī)的檢查,相應(yīng)的制度也不夠健全和完善,這就導(dǎo)致機電設(shè)備可能已經(jīng)超負荷運行而不能被及時地發(fā)現(xiàn),其可靠性和安全性降低,從而埋下安全隱患。維護對于機電設(shè)備來說是非常重要的,機電設(shè)備雖然在正常的狀態(tài)下工作,然而會發(fā)生一些程度較輕微的磨損,并隨著使用時間的延長,磨損逐漸加劇,進而造成機械設(shè)備的損傷。當(dāng)前的現(xiàn)狀是,很多煤礦企業(yè)重生產(chǎn)、輕維護,機電設(shè)備出現(xiàn)故障時才維修,維修缺乏科學(xué)性和合理性,平時不注重對設(shè)備的檢查和維護,導(dǎo)致設(shè)備損傷越來越嚴重,提高了設(shè)備維修的成本,不利于企業(yè)的發(fā)展。
2.3 維修人員技術(shù)水平較低
進行礦井機電設(shè)備維修的技術(shù)人員綜合素質(zhì)不高,知識較為落后,維修技術(shù)水平不高。這就導(dǎo)致了對于機電設(shè)備在運行中出現(xiàn)的問題,不能及時發(fā)現(xiàn)和查找到問題的原因,小故障變成大故障,給礦井帶來經(jīng)濟損失的同時,也威脅著礦井工作人員的人身安全。此外,還有一些維修人員責(zé)任心不強,工作中馬虎大意,具有隨意性,維修工作看似簡單,卻同煤礦的發(fā)展和人員的安全息息相關(guān),維修人員如果沒有切實地認識到這點,必將對機電設(shè)備的維修產(chǎn)生不利影響。
3 針對問題提出相關(guān)的解決措施
3.1 建立有效的預(yù)警機制
機電設(shè)備在出現(xiàn)故障之前,通常會有一定的表現(xiàn)形式,如磨損異常和過熱現(xiàn)象,通過對機電設(shè)備的運行狀態(tài)進行觀察和監(jiān)測,可以有效預(yù)防機電設(shè)備故障的發(fā)生,即需要建立有效的預(yù)警機制,將安全隱患扼殺在萌芽狀態(tài),使機電設(shè)備始終保持在良好的狀態(tài)運行。為此,首先需要維修技術(shù)人員具有足夠豐富的經(jīng)驗,特別是故障發(fā)生前設(shè)備的各種異常情況要非常熟悉,還要求現(xiàn)場員工隨時對機電設(shè)備進行勘察,因為他們是與機電設(shè)備接觸最多的人員。其次,建立和完善機電設(shè)備檢測體系,系統(tǒng)地、科學(xué)地對機電設(shè)備進行監(jiān)測,從而及時發(fā)現(xiàn)和解決問題。減少機電設(shè)備故障,降低煤礦損失,促進煤礦發(fā)展。
3.2 加強維修人員的素質(zhì)
積極開展機電維修人員的崗位培訓(xùn)和教育,不斷提高維修人員的綜合素質(zhì)和技術(shù)水平,增強維修人員的主人翁意識和責(zé)任感,使其對維修工作始終保持認真、嚴謹?shù)膽B(tài)度。只有維修人員的思想意識和綜合素質(zhì)提高了,才能確保煤礦機電設(shè)備的質(zhì)量及安全運行,推動煤礦產(chǎn)業(yè)的興旺與發(fā)展。
3.3 對機電設(shè)備的運行進行有效的改善
要對煤礦的機電設(shè)備進行有效的整改,保證在正常的環(huán)境下和正常的負載環(huán)境下,機電設(shè)備可以正常的工作,避免出現(xiàn)機電設(shè)備超出使用年限、使用范圍以及超負荷工作,禁止使用一些磨損比較嚴重的機電設(shè)備,從而促進機電設(shè)備在整個過程中能夠正常的運行。在日常工作的過程中,也要加強對機電設(shè)備的維護,雖然在維護的過程中,會出現(xiàn)一些費用,但因為機電設(shè)備出現(xiàn)的故障,會給整個煤礦造成巨大的經(jīng)濟損失,因此,對于機電設(shè)備的維護必須加以重視。
4 結(jié)束語
煤礦礦井機電設(shè)備的正常運行,不僅能夠促進煤礦企業(yè)的發(fā)展和進步,同時對煤礦工作人員自身的安全也有一定的保障,并促進煤礦進行高效率的生產(chǎn)。雖然目前礦井的機電設(shè)備的維修還存在一些問題,然而通過對存在的問題進行有效的改善和解決,在一定程度上能夠減少機電設(shè)備的故障,確保煤礦企業(yè)的穩(wěn)定高效生產(chǎn),推動煤礦產(chǎn)業(yè)的進步與發(fā)展。
參考文獻
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【關(guān)鍵字】煤礦;機電設(shè)備;故障;檢測診斷
故障檢測診斷技術(shù)是一項集合了信息技術(shù)、傳導(dǎo)技術(shù)和電腦技術(shù)等多個領(lǐng)域為一體的先進技術(shù)手段,近年來在煤礦行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用與普及。當(dāng)前現(xiàn)代化礦井,已然形成了一礦一面和一條生產(chǎn)線的強化集中生產(chǎn)模式,機電設(shè)備的自動化、大型化和重載化程度也不斷提高。為提高煤礦企業(yè)的設(shè)備管理水平,并更好的確保礦山設(shè)備的安全運行,迫切需要加強故障診斷技術(shù)的研究與應(yīng)用。本文結(jié)合工作實際,從故障檢測診斷技術(shù)的特點出發(fā),并就故障檢測診斷技術(shù)在煤礦機電設(shè)備安全中的應(yīng)用進行了分析與探討。
一、故障檢測診斷技術(shù)的特點
隨著現(xiàn)代化的維修理論、工藝理論、基礎(chǔ)學(xué)科理論和檢查技術(shù)的發(fā)展,故障檢測診斷技術(shù)也不斷得以完善。它最主要有以下幾方面的特點:
1、技術(shù)的復(fù)合性
機電設(shè)備的診斷和維修,涉及到了動力學(xué)、摩擦學(xué)、物理學(xué)等多種學(xué)科領(lǐng)域,并包含了自動化應(yīng)用、機械制造、液壓機器應(yīng)用等多方面知識體系,因此故障診斷技術(shù)是一門綜合性的學(xué)科,在實際應(yīng)用中需要經(jīng)驗豐富,而且知識面廣。
2、明確的目的性
故障檢測診斷技術(shù)具有明確的目的性,就是及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行過程中的故障,并運用相關(guān)的技術(shù),對故障進行準確的定位與分析,進而制定出相應(yīng)合理的維修方案,以確保生產(chǎn)的安全與順利。
3、實踐性與理論并重
故障檢測診斷技術(shù),不僅具有廣泛的理論基礎(chǔ),而且能切實應(yīng)用于生產(chǎn)實踐當(dāng)中,在診斷和處理結(jié)果出來后,能迅速完成由理論向?qū)嵺`的轉(zhuǎn)化。
二、煤礦機電設(shè)備安全中故障檢測診斷技術(shù)的應(yīng)用
1、礦井提升機檢測和故障診斷
礦井提升設(shè)備是煤礦生產(chǎn)中用于升降人員、提升物料和下放材料的大型機械設(shè)備,也是礦山井下生產(chǎn)系統(tǒng)和地面工作相連接的紐帶。礦井提升機能否安全運行,將對礦山生產(chǎn)和建設(shè)的正常造成直接影響,甚至有可能威脅到工作人員的生命安全,其重要性不容忽視。
礦井提升機的故障可分為硬故障和軟故障這兩類。硬故障主要指提升機中一些特定的參數(shù)出現(xiàn)了超限的表現(xiàn),這一類故障可通過對保護裝置的設(shè)置來進行解決;軟故障則要通過多種工況參數(shù)的測試,并經(jīng)過對相關(guān)數(shù)據(jù)的分析和處理才能得以診斷,而且因為軟故障對工況參數(shù)的變量牽涉較多,往往導(dǎo)致對其無法進行準確判斷。但是軟故障卻通常是硬故障發(fā)生的前提與預(yù)兆,因此加強對提升機軟故障的及時預(yù)報和診斷是非常重要的。
目前,為了保證提升機的安全、正常的運行,我國開展了大量的研究工作,取得了一定的成績,并針對性的開發(fā)出了相應(yīng)提升機的檢測和故障診斷裝置。例如ASCC型全數(shù)字提升機控制系統(tǒng)、KJ46性礦井提升機檢測診斷裝置等等,都具備了對礦井提升機運行參數(shù)的檢測和故障診斷的功能,并同時包含了超速保護、制動失靈保護和過卷保護等方面的作用,在實際工作中取得了較好的效果。
2、采煤機檢測和故障診斷
采煤機是一個集機械、電氣和液壓為一體的大型復(fù)雜系統(tǒng)。因煤礦井下工作環(huán)境惡劣而且復(fù)雜,如果采煤機出現(xiàn)故障將容易導(dǎo)致整個采煤工作的中斷,造成巨大的經(jīng)濟損失。隨著當(dāng)前煤礦工業(yè)的發(fā)展,采煤機功能越來越多,且自身的結(jié)構(gòu)和組成愈發(fā)復(fù)雜,導(dǎo)致故障發(fā)生的原因也隨之復(fù)雜化。同國外先進的采煤機比較,國產(chǎn)的采煤機在故障檢測診斷技術(shù)方面還相對落后,主要表現(xiàn)在檢測參數(shù)的缺少和檢測范圍的不全面,并且無故障診斷功能。
為徹底改變國產(chǎn)采煤機無故障診斷功能和檢測水平低的現(xiàn)狀,原煤炭部將“采煤機工況檢測及故障診斷系統(tǒng)”的研制列入了“九五”重點科技攻關(guān)計劃當(dāng)中。該故障檢測診斷系統(tǒng)主要包括了機身檢測單元、左右搖臂檢測單元、變頻器通信單元、工況檢測及故障診斷單元、高壓控制箱檢測單元、檢測顯示單元這六個單元,在當(dāng)前已取得了較為顯著的成效。
3、通風(fēng)機檢測和故障診斷
當(dāng)前應(yīng)用于礦井通風(fēng)機的故障檢測診斷的裝置較少,主要包括了FJZ型礦井主風(fēng)機監(jiān)測與故障診斷儀、KFC—A型通風(fēng)機集中檢測儀等裝置。FJZ型礦井主風(fēng)機監(jiān)測與故障診斷儀是以8098單片機作為核心的通風(fēng)機檢測與故障診斷系統(tǒng),并實現(xiàn)了主風(fēng)機的機械故障診斷和在線監(jiān)測的一體化。該系統(tǒng)的主要功能包括了:
(1)實時檢測功能。包括了對風(fēng)量、負壓、風(fēng)機振動烈度、軸溫、通風(fēng)機電流、軸心規(guī)矩等的檢測。
(2)智能診斷功能。指利用了主機內(nèi)自帶的專家系統(tǒng),對通風(fēng)機常見機械故障進行診斷。
(3)報警和打印功能。根據(jù)工作實際,對通風(fēng)機的各種參數(shù)值進行報警設(shè)置,超過設(shè)計限制即會進行自動報警并進行打印記錄。
4、高壓異步電動機檢測和故障診斷
高壓異步電動機在礦山生產(chǎn)與建設(shè)中,起著非常重要的作用。其故障的發(fā)生,不僅會給礦山企業(yè)帶來極大的經(jīng)濟損失,還會影響到正常的生產(chǎn)與運營。隨著當(dāng)前信號處理技術(shù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,異步電動機的故障檢測診斷技術(shù)也得到了極大的突破,并已取得了良好的效果。當(dāng)前高壓異步電動機故障常見的檢測與診斷方法包括了局部放電檢測、電流高次諧波檢測和磁通檢測這三種。
局部放電檢測是利用檢測定子電流的高頻檢測儀和電流互感器,或者通過帶通濾波器和射頻天線檢測局放脈沖,以辨別各種局放源來對定子的不同故障進行診斷;電流高次諧波檢測則是利用定子電流的不平衡現(xiàn)象,檢測異步電動機的定子繞組故障;磁通檢測是檢測電機內(nèi)部磁通在切向和徑向上分量的變化,進而判定定子故障的方法,這種方法在當(dāng)前高壓電機的多種故障檢測中得到了較為廣泛應(yīng)用,但由于需要磁通檢測儀器,不方便使用,對弱信號也不易被檢測。
總 結(jié)
我國煤礦行業(yè)因為各種因素,機電設(shè)備故障檢測診斷技術(shù)仍處于較為簡單的階段,推廣應(yīng)用都并不廣泛,在技術(shù)開發(fā)和研究工作的投入力度上還有待加強。同時,還應(yīng)加強與各個行業(yè)間故障檢測診斷技術(shù)的交流與合作,并進行新技術(shù)的推廣與應(yīng)用,使煤礦機電設(shè)備的安全性、可靠性得到進一步提高。
參考文獻:
[1]黃書雷.故障診斷技術(shù)在煤礦設(shè)備維修中的應(yīng)用[J].工會博覽:理論研究,2011(1).
1、簡要敘述機電設(shè)備故障檢測技術(shù)
1.1 故障檢測診斷技術(shù)含義
故障診斷與故障檢測兩部分構(gòu)成了故障檢測診斷技術(shù),目前,學(xué)術(shù)界與實踐領(lǐng)域?qū)ζ溆幸环N統(tǒng)一的說法,就是故障檢測與診斷,英文簡稱FDD。
1.2 簡述故障的含義
故障一般是由機器自身存在的缺陷或瑕疵進一步擴大造成機器部分性能的喪失,進而影響了設(shè)備的正常工作狀態(tài)。設(shè)備故障或是異常一般可通過設(shè)備運行中的狀態(tài)和部分表面現(xiàn)象可以發(fā)現(xiàn)。噪音、振動、變形、溫升和氣味等二次效應(yīng)均可在設(shè)備運行中觀察出來,這些現(xiàn)象是設(shè)備故障的前兆和預(yù)警。職工可通過這些現(xiàn)象快速確定故障發(fā)生位置,及時找到癥結(jié)所在,保證了企業(yè)的安全生產(chǎn)。
1.3 診斷技術(shù)特點
現(xiàn)代維修理論、工藝理論、相關(guān)基礎(chǔ)學(xué)科理論、檢查技術(shù)與理論的進一步發(fā)展促進了故障檢測診斷技術(shù)的發(fā)展完善。該技術(shù)的目的性較強,它屬于一種復(fù)合型的技術(shù)設(shè)備,它實現(xiàn)了理論到實踐的迅速轉(zhuǎn)化三大特點。
目的性較強。該診斷技術(shù)擁有極為明確的目的,就是在發(fā)現(xiàn)運行中的設(shè)備存在故障問題,就應(yīng)該利用相關(guān)有效的技術(shù),準確進行故障定位和分析,并根據(jù)其診斷制定切實有效的設(shè)備維修方案,保證了礦區(qū)設(shè)備的安全生產(chǎn)。
復(fù)合型技術(shù)。設(shè)備的診斷與維修是一種綜合了物理學(xué)、動力學(xué)和摩擦學(xué)等多種學(xué)科特點的科學(xué)領(lǐng)域技術(shù),它甚至還囊括了液壓機器和機械制造相關(guān)的機械操作原理與應(yīng)用以及自動化技術(shù)應(yīng)用等多方面的專業(yè)知識,該技術(shù)設(shè)計了眾多的知識領(lǐng)域,擁有極其豐富的實踐經(jīng)驗。
理論到實踐的迅速轉(zhuǎn)化。無論是診斷方法還是維修技術(shù)都必須切實可行、適時而定,設(shè)備的處理結(jié)果與原理可以迅速將其轉(zhuǎn)為實踐,應(yīng)用與實際操作。
2、機電設(shè)備中故障診斷技術(shù)的應(yīng)用
2.1 進行礦井提升機的故障檢測和診斷
礦井的生產(chǎn)運輸主要是依靠礦井提升機,礦井提升機在煤礦生產(chǎn)中的地位尤為重要,它主要負責(zé)矸石與原煤的提升、相關(guān)人員的升降、材料的下放等。一個煤礦能否保證其正常安全運作,提升機的安全運行非常重要,它與進行井下施工作業(yè)的煤礦工人生命安全密切相關(guān),所以應(yīng)當(dāng)嚴格杜絕提升機的安全運行隱患。
學(xué)者將提升機故障分為硬故障和軟故障兩種。當(dāng)發(fā)生設(shè)備軟故障時必須要考慮到工礦參數(shù),并且進行工況參數(shù)的實踐測量,進行相關(guān)數(shù)據(jù)的處理與分析。硬故障通常指部分特定參數(shù)超過預(yù)定的限制的設(shè)備故障,硬故障通常以軟故障作為前提。
因此,從一點定位出發(fā),實施軟故障的定位檢修和及時預(yù)診至關(guān)重要。但由于該項設(shè)備屬于礦山安全運作的基礎(chǔ)性設(shè)備,所以為了保證該領(lǐng)域的安全性,我國投入了大量的人力物力進行該項技術(shù)研發(fā)并取得了理想的效果。本文通過大量的實際驗證發(fā)現(xiàn),礦井提升機中的雙筒提升機時常發(fā)生松繩現(xiàn)象,一旦發(fā)生設(shè)備故障將可能造成難以估計的損害。
通過結(jié)合多方面的知識成果,我們可使用松繩檢測裝置進行檢測。它在提升機的各個天輪的一側(cè)進行360度的小磁鋼安裝,并將霍爾傳感器安裝在恰當(dāng)?shù)奈恢靡员阌趦商燧嗈D(zhuǎn)速的檢測。當(dāng)設(shè)備正常運行時,兩天論擁有相同的轉(zhuǎn)速,且傳感器應(yīng)當(dāng)輸出大致相同的脈沖數(shù),該裝置在設(shè)備運行正常時兩天輪幾乎不存在行程差異;如果兩天輪的行程差異不同,出現(xiàn)鋼絲繩松繩現(xiàn)象,則可利用松繩檢測裝置檢測計算出兩天輪存在的行程差異,進而起到預(yù)警報警的效果。
2.2 故障檢測技術(shù)在采煤機中的應(yīng)用
我國目前的采煤機的整體水平要低于國外,與國外先進的采煤機技術(shù)水平差異較大。部分早期的檢測方法已經(jīng)很難滿足我國煤礦生產(chǎn)需要,該方面屬于我國煤礦機電設(shè)備故障的一項功能缺失。為了徹底改變我國采煤機的現(xiàn)狀,相關(guān)部門已經(jīng)將該項目列入國家級重要研發(fā)對象。
2.3 檢測技術(shù)在通風(fēng)機中的應(yīng)用
我國有關(guān)通風(fēng)機的相關(guān)故障檢測裝置僅有屈指可數(shù)的幾種,較為典型的就是由煤炭科學(xué)總院(重慶分院)研發(fā)制造的FJZ 型的礦井主風(fēng)機故障在線檢測與診斷儀等。該儀器的特點就是他由16位的中央處理器、兩個16為的定位器和高速的輸出、輸入接口等構(gòu)成。由于該方面的研究成果并不多,本文希望以個人的粗淺研究可以引起各方的深入研究,確保通風(fēng)機方面的故障檢測問題盡早得到解決。
2.4 故障診斷技術(shù)在高壓異步機中的應(yīng)用
高壓異步機在煤礦的生產(chǎn)中所占的地位也非常重要,該機器設(shè)備一旦發(fā)生設(shè)備故障,則會造成難以彌補的經(jīng)濟損失,妨礙煤礦的正常運營生產(chǎn),造成巨大的煤礦經(jīng)濟損失。我們通常可使用磁通檢測、局部放電檢測和電流的高次諧波檢測三種方法進行異步電動機的故障診斷和檢測,以上幾種方法充分促進了人工智能技術(shù)和信號處理技術(shù),檢測與診斷的成效較好。
3、結(jié)語
綜上所述,機電設(shè)備故障檢測不僅要做好電工和機工的技術(shù)知識培訓(xùn),同時也要不斷提高職工的應(yīng)急能力與安全生產(chǎn)的意識。企業(yè)的技術(shù)革新與改造、礦山機電設(shè)備故障檢測制度的建立健全,促進了企業(yè)生產(chǎn)擴大化。以此保證煤礦機電設(shè)備的正常、安全和高效運行,促進了我國國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展。
關(guān)鍵詞:無損檢測技術(shù);煤礦機械設(shè)備維修;應(yīng)用
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)40-0141-02
隨著工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的快速進行,機械設(shè)備應(yīng)用不僅僅是重要的物質(zhì)基礎(chǔ),還在行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展建設(shè)中發(fā)揮重要的作用。尤其是在現(xiàn)代化的建設(shè)中,生產(chǎn)提高、成本降低、環(huán)境保護、質(zhì)量改善、效益增長、資源節(jié)約等的發(fā)展模式下,這些都離不開基本機械設(shè)備的應(yīng)用。所以,其一旦在運行中出現(xiàn)問題或者故障,會帶來相對嚴重的損失,影響正常的發(fā)展運營。在上世紀80年代初,一些發(fā)達國家在對機械設(shè)備運行中的故障進行分析和經(jīng)驗總結(jié)的基礎(chǔ)上,開發(fā)和創(chuàng)立了新型的“設(shè)備診斷技術(shù)”,通過應(yīng)用能夠在對機械設(shè)備不進行拆卸或者具體的運行過程中,對設(shè)備的機能狀態(tài)進行分析和掌握,進而對產(chǎn)生故障的部位和原因進行判定,確保了具體發(fā)展應(yīng)用的可持續(xù)。在逐漸的發(fā)展中,無損檢測技術(shù)是在“設(shè)備診斷技術(shù)”發(fā)展和推廣的基礎(chǔ)上而興起的一種全新的綜合性診斷檢測技術(shù),在煤礦機械設(shè)備維修應(yīng)用中能夠有效提升煤炭企業(yè)的生產(chǎn)和應(yīng)用效率,并在具體的應(yīng)用中對于確保煤礦生產(chǎn)的安全性有著一定的現(xiàn)實意義。
一、無損檢測技術(shù)的分析
(一)無損檢測技術(shù)的概述
無損檢測技術(shù)具有極強的綜合性,能夠?qū)崿F(xiàn)聲、熱、磁、光、電、射線等與具體物質(zhì)相互作用的利用,在對機械設(shè)備的使用性能不造成損壞的條件下,借助先進的設(shè)備器材或者技術(shù),并通過化學(xué)或者物理的手段對設(shè)備的表面及內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、狀態(tài)、性質(zhì)等進行測試和檢查的一種方法。隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展,在具體的應(yīng)用中,對于設(shè)備的運行的安全性和結(jié)構(gòu)質(zhì)量以及使用的可靠性等均提出了更高的要求,這就為無損檢測技術(shù)的應(yīng)用提供了機會,就目前來看,無損檢測技術(shù)不僅應(yīng)用于壓力容器的在用檢查和制造檢查,而且在眾多行業(yè)部門都得到了廣泛的應(yīng)用[1]。
(二)無損檢測技術(shù)的特點
很多科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了無損檢測診斷技術(shù)應(yīng)用,在具體應(yīng)用中,所使用的技術(shù)方法也具有多樣性,除了常規(guī)化的射線、磁粉、渦流、超聲、滲透之外,還有激光、紅光、聲發(fā)射等其他方法。在實踐應(yīng)用中,無損檢測診斷技術(shù)具有多樣化的特點,在對構(gòu)件不造成破壞的前提下,對材料在物理特性方面存在的固有缺陷所產(chǎn)生的變化進行分析,以判斷構(gòu)件表面或者內(nèi)部是否存在缺陷,能夠?qū)θ毕莸奈恢眠M行準確查找,并及時提供多樣化的信息,并能夠?qū)唧w缺陷的大小和危害進行有效的分析。在煤礦企業(yè)中應(yīng)用時,能夠在煤機維修和制造中對鍛、鑄、切割加工、沖壓等進行檢測,以確定其是否滿足規(guī)范化的要求,實現(xiàn)對產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)控。在基于煤礦設(shè)備的過煤量要求,可以針對性地對重要部件進行檢測診斷,并根據(jù)具體現(xiàn)狀對應(yīng)用壽命進行評估,避免出現(xiàn)維修過?;蛘卟蛔愕默F(xiàn)象,以避免因失效而因其不必要的災(zāi)難性后果。
二、在煤礦機械設(shè)備維修中應(yīng)用無損檢測技術(shù)的必要性
在工業(yè)化進程加快的基礎(chǔ)上,煤炭行業(yè)朝著高產(chǎn)、高效的方向出發(fā),這在一定程度上加大了對采掘設(shè)備的要求,實現(xiàn)了現(xiàn)代化的大功率、大噸位和高強度的方向發(fā)展。在實際應(yīng)用中,一個現(xiàn)代化的礦井井下掘進和采煤設(shè)備的價值高達三億元人名幣,一旦出現(xiàn)故障和維修失誤問題會造成極為嚴重的損失。所以,在對煤炭管理效益和整體水平進行管理時,確保煤礦設(shè)備使用效率的有效性是重要的環(huán)節(jié)。在具體的應(yīng)用中,可以通過無損檢測技術(shù)對使用中的設(shè)備開展有效的檢測工作,以最大化地提升設(shè)備檢修質(zhì)量、消除故障隱含以及縮短檢修周期等,并在逐漸的推廣和應(yīng)用中為人們所熟知和接受。煤礦設(shè)備的工作環(huán)境相對惡劣,狹小的現(xiàn)場采掘空間,使得煤泥、粉塵及噪音等污染現(xiàn)象被全方位地放大,在一定程度上為無損檢測技術(shù)對機械設(shè)備的運行隱患開展預(yù)防性監(jiān)測時增加了難度,而且設(shè)備在井下的環(huán)境并不具備良好的受力狀況,在載荷過大的環(huán)境下會造成機械設(shè)備重要部件從原本的小損傷而發(fā)展成為較大的運行事故。所以,如果通過無損檢測技術(shù)對設(shè)備提前進行檢查,就能夠?qū)κР课贿M行合理有效的控制,進而避免演化事故的發(fā)生。所以,通過無損檢測技術(shù)對煤礦機械設(shè)備的失效現(xiàn)象進行維護,進而避免事故發(fā)生,在基本應(yīng)用中具有應(yīng)用的必要性。
三、在煤礦機械設(shè)備維修無損檢測技術(shù)的應(yīng)用規(guī)范
(一)檢測時機的恰當(dāng)把握
在對機械設(shè)備通過無損檢測技術(shù)進行檢查時,需要根據(jù)實際的檢測目的來進行時機的確定和選取。比如進行超聲波探傷時,如果所使用的是并未進行加工的鍛件,就其基本狀態(tài)而言,耦合性較差,且表面也不會處于平整的狀態(tài),一定程度上會對探傷作業(yè)產(chǎn)生影響。基于此種狀態(tài),對鍛件進行精磨、鉆孔后再行探傷,這樣的狀態(tài)可以對內(nèi)部損壞進行有效的探測,但也會對設(shè)備造成其他不必要的損失,影響到其正常運行。所以,需要對檢測時機進行有效把握。就探傷處理而言,一般選在精加工之前、粗加工之后。此外,不同鋼材焊后的無損檢測時機也存在著不一致性。碳素鋼、有色金屬、奧氏體不銹鋼等在焊后且完成冷卻之后便可進行檢測,但低合金鋼則需要在焊后24小時之后才可技能型檢測。在具體應(yīng)用中,無損檢測的時機把握對最終的效果以及評價活動的開展都有著不容忽視的作用,正確判斷和把握無損檢測時機,是每個檢測人員所必須具備和掌握的專業(yè)基礎(chǔ)技能。
(二)合理選擇無損檢測方法
在進行無損檢測的應(yīng)用時,其本身也具有一定的局限性,并不能完全適用于所有機械設(shè)備的工件。所以,為了確保最終檢測結(jié)果的準確性和可靠性,就必須在開展檢測工作之前,對被檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)、尺寸、材質(zhì)、形狀等進行合理的分析,對可能產(chǎn)生的種類進行預(yù)計,不同形狀影響下所存在的缺陷,不同結(jié)構(gòu)的不同方向、不同部位會有什么問題產(chǎn)生等,均進行有效的分析,然后根據(jù)檢測方法各自的優(yōu)缺點進行合理的選擇,避免檢測過程中出現(xiàn)不必要的設(shè)備損傷。
(三)實現(xiàn)檢測方法的綜合化應(yīng)用
在對無損檢測進行應(yīng)用時,必須對其具體的應(yīng)用方法有一定的認知,正視在具體運行中的優(yōu)缺點,開展合理有效且綜合性的應(yīng)用。所以,在具體的實踐活動中,在條件允許的狀態(tài)下,不只是采用一種方法進行檢測,而在發(fā)揮各自優(yōu)勢的基礎(chǔ)上應(yīng)該盡可能實現(xiàn)多種方式的同時采用,以保障檢測活動的結(jié)果最優(yōu)化,獲取更多更有效的信息。另外,還可以利用除無損檢測技術(shù)之外所獲取的信息,實現(xiàn)同相關(guān)材料、加工工藝、焊接、產(chǎn)品知識結(jié)構(gòu)等的綜合化應(yīng)用,實現(xiàn)最優(yōu)化的判斷。比如,利用超聲波對裂紋缺陷的靈敏度高低進行判斷時,因其自身的因素不能夠進行有效的定位,這就可以結(jié)合射線檢測的優(yōu)點,在綜合化應(yīng)用的基礎(chǔ)上,確保最終檢測結(jié)果的有效性和準確性。
四、實現(xiàn)煤礦機械設(shè)備維修中無損檢測技術(shù)應(yīng)用推廣的措施
(一)實現(xiàn)專業(yè)隊伍的建設(shè)
無損檢測的應(yīng)用活動得到了推廣,使得其備檢測對象具有一定的廣泛性,這就使得其應(yīng)用方法具有多樣性,而且在具體應(yīng)用中根據(jù)其不同的特點而實現(xiàn)了具體方法的綜合性應(yīng)用。基于這樣的現(xiàn)狀,這就需要檢測人員具有一定的專業(yè)素養(yǎng),能夠?qū)唧w方法進行有效掌握,并對具體方法的優(yōu)缺點和適用范圍以及各自之間的關(guān)系能夠明確,在開展檢測工作時能夠有效根據(jù)機械設(shè)備的自身特點選擇正確的方案,并對最終的結(jié)果做出正確客觀的評價。所以,在專業(yè)化技能的要求下,需要對無損檢測的診斷人員進行專門的專業(yè)化培訓(xùn),以確保技術(shù)人員隊伍具有專業(yè)化的能力以及精良的業(yè)務(wù)素質(zhì),以確保無損檢測技術(shù)能夠得到有效的推廣。
(二)評斷標準的科學(xué)有效性
檢測的最終目的是進行評價,對機械設(shè)備的問題進行分析,進而開展高效的維修工作,所以為了確保最終結(jié)果的正確有效性,就需要根據(jù)煤礦機械設(shè)備的特點,科學(xué)化地進行無損檢測診斷技術(shù)的企業(yè)標準和行業(yè)標準的制定,以確保整體的客觀性和合理有效性,為評價活動的進行提供運行依據(jù)。
(三)實現(xiàn)先進化的硬件設(shè)備使用
在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展進步的今天,計算機得到了廣泛的應(yīng)用,使得在不斷的發(fā)展中,高可靠性、高靈敏度、高效率的無損檢測診斷設(shè)備和儀器不斷涌現(xiàn),為無損檢測診斷技術(shù)的應(yīng)用提供了可靠的硬件支持。比如,在超聲波檢測中通過微型計算機的應(yīng)用能夠高效地完成數(shù)據(jù)采集、過程控制和信息處理以及記錄存儲等多項作業(yè),且確保最終結(jié)果的客觀有效性。在逐漸的發(fā)展中,許多超聲波儀器在應(yīng)用中將微處理器當(dāng)作設(shè)備部件而進行儀器的組裝,以高效的執(zhí)行和完成對圖像和數(shù)據(jù)進行處理的任務(wù),極大地提高了應(yīng)用中的運行效率,也提升了具體處理的可靠性和有效性。所以,可以根據(jù)無損檢測診斷技術(shù)在煤礦機械設(shè)備的實際應(yīng)用情況進行分析,并且能夠最大化地滿足煤礦井下檢測設(shè)備的防爆要求,并在不斷地應(yīng)用和發(fā)展中研制出新型無損檢測技術(shù)的設(shè)備和儀器。
五、結(jié)束語
綜上所述,無損檢測技術(shù)主要是通過對機械設(shè)備的自身缺陷或者內(nèi)部構(gòu)造所引起的物理變化進行分析,進而對其表面或者內(nèi)部所存在的缺陷進行有效的分析,并給出評價,這樣的應(yīng)用特征在煤礦設(shè)備的維修中是極為必要的,并且在現(xiàn)代化的發(fā)展建設(shè)中,在實現(xiàn)同應(yīng)用經(jīng)驗有效結(jié)合的基礎(chǔ)上同當(dāng)前的發(fā)展建設(shè)相適應(yīng),逐漸將應(yīng)用范圍進行拓展,并確保在設(shè)備維修應(yīng)用中的高質(zhì)量,為煤礦生產(chǎn)建設(shè)提供良好的設(shè)備運行條件,以在現(xiàn)代化的發(fā)展中能夠在健康穩(wěn)定的發(fā)展中確保整體的可持續(xù),一定程度上推動國民經(jīng)濟的發(fā)展和增長。
【關(guān)鍵詞】機電設(shè)備;故障;煤礦
目前,在煤礦企業(yè)中大規(guī)模使用的機電設(shè)備有很多種類。大體上可以分為挖掘設(shè)備,控制設(shè)備,傳輸設(shè)備,監(jiān)控設(shè)備,通風(fēng)設(shè)備等??梢栽诩毞譃橥诘V機,皮帶,控制柜,電動機,液壓機,水泵,吊車等。
一、煤礦機電設(shè)備常見故障與分析
(一)電器控制部分常見故障
隨著煤炭工業(yè)的快速發(fā)展以及生產(chǎn)過程自動化技術(shù)水平的不斷提高,可編程序控制器已成為煤礦現(xiàn)代化建設(shè)和生產(chǎn)中不可或缺的自動控制裝置,在煤礦通風(fēng)機、空壓機、排水泵及鍋爐控制中廣泛應(yīng)用。
故障案例一
1)故障現(xiàn)象 在煤礦機電設(shè)備中有大量使用PLC控制的鍋爐,經(jīng)常遇到的故障有鍋爐閥門打不開。
2)故障原因 通過查看閥門的機械圖以及控制電路圖,發(fā)現(xiàn)該閥門是由蒸汽壓力控制的,只有當(dāng)壓力超過某個值時,閥門才可以打開。通過排查發(fā)現(xiàn)連接到閥門對應(yīng)的PLC輸出端口為0,在通過電路圖發(fā)現(xiàn),PLC輸入端口上的信號也為0,最后發(fā)現(xiàn)可能是電路上的某個電阻損壞導(dǎo)致的。
故障案例二:
1)故障現(xiàn)象 在煤礦企業(yè)實際的運營過程中經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)PLC自動重啟。故障現(xiàn)象為PLC會不定時自動跳到STOP狀態(tài),隨即又自動跳回RUN狀態(tài)。
2)故障原因 首先,通過觀察發(fā)現(xiàn)該PLC為繼電器輸出的PLC。將PLC內(nèi)部的交流電源板換成直流電源板,PLC的供電電源部分加上開關(guān)電源,故障現(xiàn)象依舊。然后,我們分析會不會是通訊部分引入的干擾,將PLC與文本的通訊線斷開,故障依舊。接著,觀察發(fā)現(xiàn)PLC輸出24V有接負載,用示波器測量輸出的24V電源,結(jié)果發(fā)現(xiàn)輸出的24V電源在大型接觸器或者電動機動作時,輸出24V波動較大。當(dāng)輸出電源有較大波動時,PLC會工作在STOP狀態(tài)。當(dāng)輸出電源平穩(wěn)后,PLC會自動回到RUN狀態(tài)。最后,將PLC輸出24V不接負載,改用開關(guān)電源后故障排除。
經(jīng)實際檢測,為PLC輸出24V電源部分接的負載過載,造成PLC進入電源保護狀態(tài),從而使PLC自動重啟。
對策分析:
通過上訴排查過程,可以總結(jié)一般的PLC故障對策過程如下:
1)根據(jù)上位機的報警信息查找故障
①接線松動,需要檢查電源,I/O端子等接線是否松動。②如果電源指示不亮,可能的原因有電源接線是否松動。還有當(dāng)PLC內(nèi)部的保險絲熔斷也會導(dǎo)致電源指示不亮。③如果出錯指示閃爍。這種異常一般是由于PLC程序代碼出現(xiàn)錯誤錯誤,可能的原因有程序員的代碼異常,還有就是PLC盒子內(nèi)部進入異物導(dǎo)致內(nèi)存不穩(wěn)定。代碼錯誤可以通過查看錯誤碼而知道具體的原因。④如果出錯指示亮。一般是PLC盒子內(nèi)部進入異物導(dǎo)致內(nèi)存不穩(wěn)定,導(dǎo)致程序整個跑飛。還有就是需要檢查PLC的接地是否符合廠商要求。⑤輸入指示/輸出指示。如果負載不能進行ON或OFF時,可能的原因是過載、負載短路或容量性負載的沖擊電流等,引起繼電器輸出接點粘合,或接點接觸面不好導(dǎo)致接觸不良。
2)通過PLC程序診斷故障
一般的故障可以通過PLC上位機的報警燈發(fā)現(xiàn),但是很多故障都是不產(chǎn)生報警信息的,就需要根據(jù)監(jiān)控代碼內(nèi)部的輸入、輸出變量就知道了。如本例中可以通過監(jiān)控輸入、輸出量就知道輸入量本身就不正常,就可以更加方便的定位問題。
3)根據(jù)動作順序診斷故障
如果上面的方法都不能很好的定位問題,特別是系統(tǒng)中有大量的模擬電路、數(shù)字電路的時候,系統(tǒng)的工作狀態(tài)會出現(xiàn)隨機問題。這個時候就需要通過觀察整個系統(tǒng)中各個模塊的執(zhí)行順序來定位問題。
綜上所述,要定位一個電器控制問題,不僅僅需要會PLC代碼的編寫調(diào)試能力,還需要精通系統(tǒng)的電路以及機械部分。只有這些知識綜合應(yīng)用才可以準確方便的定位故障并及時的解決。
(二)液壓控制部分常見故障
液壓由于操縱控制簡便,自動化程度等特點被大量的應(yīng)用在煤礦機電設(shè)備中用,如煤礦液壓支架,液壓鉆機等。
故障案例:
1)故障現(xiàn)象
在實際的使用液壓升降機的時候,經(jīng)??梢悦黠@的感覺到有升降的速度上不去,而且高度也達不到。
2)故障原因
由升降機電路原理可知,該升降機是有液壓馬達驅(qū)動。而液壓馬達的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速與輸入的油液壓力、流量、容積效率、機械效率均成正比關(guān)系,如果其中有一項減小,則液壓馬達轉(zhuǎn)速也相應(yīng)減小。通過檢查馬達油泵泄漏量、傳輸管道的泄漏和堵塞,通過拆卸馬達檢查后,我們發(fā)現(xiàn)由于密封圈老化導(dǎo)致漏由,更換后系統(tǒng)工作正常。
對策分析:
通過上述排查過程,可以總結(jié)一般的液壓故障對策過程如下:
1)簡易故障排除法
簡易故障排除法也就是我們常說的問、看、聽、摸等方法。
需要詢問此設(shè)備是有原來就有這樣的故障,原有故障是如何解決的。需要詢問該設(shè)備的維護記錄,最近的維護記錄等。通過詢問可以大概知道問題的方向在哪。
需要拆開液壓設(shè)備,看里面是否有漏油情況,看油管密封是否完好,看液壓油黏度時候合適等。通過看可以進一步的定位問題,如漏油等情況可能很方便的定位和排除。需要檢查配油盤接觸面,并加以修復(fù),檢查并將軸向間隙調(diào)至規(guī)定范圍,修磨缸體及配油盤端面。
需要聽液壓系統(tǒng)的震動,噪聲,判斷液壓傳動系統(tǒng)中那個部分出現(xiàn)問題??梢酝ㄟ^加粗管道,少用彎頭多采用曲率小的彎管,采用膠管等方法來使得系統(tǒng)運行平穩(wěn)。
需要摸液壓系統(tǒng)的溫度,判斷系統(tǒng)在運行的過程中那個部分的溫升比較快??赡苄枰惭b冷卻器,加大冷卻器,修理冷卻器的故障,修理閥門,增加水量,修理調(diào)溫裝置。
2)液壓系統(tǒng)原理圖分析法
在普通的定位問題方法沒有能夠準確的定位問題時,一般需要參考系統(tǒng)的液壓系統(tǒng)原理圖,結(jié)合實際的運行動作,就可以定位液壓故障。如果系統(tǒng)還有很多電路控制部分,就需要在結(jié)合系統(tǒng)電路圖,綜合的分析系統(tǒng)的問題。
二、討論與展望
為了保障煤礦企業(yè)的安全運營,對煤礦機電設(shè)備的維護和保養(yǎng)是必不可少的工作。本文總結(jié)了煤礦機電設(shè)備常見電氣控制故障,液壓故障。希望對煤礦企業(yè)的日常設(shè)備維護提供幫助。
參考文獻
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【關(guān)鍵詞】帶式輸送機;故障診斷;振動分析
1.引言
隨著煤礦生產(chǎn)自動化程度的提高,煤礦機電設(shè)備呈現(xiàn)出設(shè)備之間聯(lián)系緊密,設(shè)備數(shù)量增多,維護人員相對減少的特點。因此,機電設(shè)備故障直接影響煤礦的正常生產(chǎn),甚至造成巨大的經(jīng)濟損失[1]。為減少煤礦機電設(shè)備突發(fā)故障造成的計劃外停機,提高設(shè)備的使用效率及壽命,有必要對煤礦的機電設(shè)備進行在線監(jiān)測與故障診斷[2]。在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)可以有效的反映出設(shè)備的健康狀態(tài),能夠提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障隱患,監(jiān)測設(shè)備劣化過程,從而為設(shè)備的維修決策提供科學(xué)的指導(dǎo),有效的減少設(shè)備故障引發(fā)的計劃外停機時間[3-5]。某礦在引入在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)對煤礦生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備進行監(jiān)測,先后提前發(fā)現(xiàn)多起設(shè)備故障,實現(xiàn)了設(shè)備故障“事前掌握,事中控制”,提高了設(shè)備的使用效率,為煤礦生產(chǎn)的順利進行提供有力保證。本文介紹了該礦在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的組成、使用及在煤礦機電設(shè)備維護中的應(yīng)用。
2.在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的構(gòu)成及功能
在線監(jiān)測系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、上位機軟件三部分組成。通過對膠帶運輸機的滾筒、電機、減速機等設(shè)備的振動信號進行在線監(jiān)測,為用戶提供狀態(tài)監(jiān)測、預(yù)警報警、歷史趨勢分析、狀態(tài)分析與故障診斷等分析手段;為設(shè)備檢修提供科學(xué)的指導(dǎo),實現(xiàn)設(shè)備健康狀態(tài)的在線監(jiān)測。
圖1 在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)測點布置
2.1 數(shù)據(jù)采集
根據(jù)煤礦機電設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點并分析設(shè)備常見故障出現(xiàn)的部位及原因來布置振動加速度傳感器。煤礦膠帶運輸機一般有電機、減速機、滾筒等幾部分組成,振動傳感器的測點布置如圖1所示。
2.2 數(shù)據(jù)分析
在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集分站可以接11個傳感器,可放置于操作室內(nèi),也可就近置于機電設(shè)備上。數(shù)據(jù)采集分站具有數(shù)據(jù)采集、智能數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)上傳等功能。
2.3 上位機軟件
在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)提供機電設(shè)備運行狀態(tài)信息的實時監(jiān)測、設(shè)備健康狀態(tài)的智能診斷分析、預(yù)警報警、歷史趨勢分析、報表統(tǒng)計分析等功能。實時監(jiān)測模塊對設(shè)備的運行狀態(tài)進行全面的監(jiān)測,并給出設(shè)備的運行狀態(tài)。通過對設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)進行分析并提取特征參數(shù),實現(xiàn)設(shè)備健康狀態(tài)的智能診斷分析,如圖2所示。
系統(tǒng)根據(jù)設(shè)備的運行狀態(tài)設(shè)置了預(yù)警和報警。根據(jù)設(shè)備運行的狀態(tài)值并參考設(shè)備振動的相關(guān)國家標準,對每個測點分別設(shè)置報警值,從而使系統(tǒng)報警更加準確。
歷史趨勢功能不僅記錄了設(shè)備運行狀態(tài)的變化趨勢,還具有橫向?qū)Ρ裙δ?。通過設(shè)備歷史趨勢的變化并進行橫向?qū)Ρ确治?,可以清晰的發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行異常,如圖3所示。
此外,在線監(jiān)測系統(tǒng)還提供了常用的分析工具,用于專業(yè)人員對設(shè)備運行狀態(tài)進行全面的分析,及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障隱患。如圖4所示。
3.在線監(jiān)測系統(tǒng)在設(shè)備維護中的應(yīng)用
在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)可以為設(shè)備維修方案提供科學(xué)的指導(dǎo)。通過分析設(shè)備運行時的振動參數(shù),結(jié)合設(shè)備現(xiàn)場情況,來判斷設(shè)備是否存在故障隱患,從而可以合理的安排設(shè)備維修。通過對比設(shè)備檢修前后的振動值,可以用來檢查設(shè)備檢修的質(zhì)量。下面用實際應(yīng)用案例來說明在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的應(yīng)用。
2013年6月4日某礦在線監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)某膠帶機的驅(qū)動電機(3#電機)輸出軸的振動幅值比另外兩臺電機的振動幅值大將近一倍且其趨勢變化很不穩(wěn)定,其趨勢變化如圖5所示。
為進一步確認該電機的運行狀態(tài)是否出現(xiàn)異常,利用在線點檢系統(tǒng)提供的頻譜分析功能對3#電機輸出軸的振動數(shù)據(jù)進行分析,其頻譜如圖6所示。
可以看出頻譜圖中出現(xiàn)明顯的不對中故障特征頻率,即3#電機聯(lián)軸器減速機輸入軸之間存在不對中故障。維修人員到達現(xiàn)場后,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)3#電機的聯(lián)軸器出現(xiàn)嚴重的磨損進而導(dǎo)致不對中現(xiàn)象和振動不平穩(wěn)。6月8日聯(lián)軸器更換后,其歷史曲線恢復(fù)正常。再次利用頻譜分析功能對3#電機輸出軸的振動數(shù)據(jù)進行分析,可以看出不對征已經(jīng)變得十分的微弱了,如圖7所示。
4.小結(jié)
本文從在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的實際出發(fā),介紹了故障診斷系統(tǒng)的功能及軟硬件組成。通過系統(tǒng)在設(shè)備維護中的應(yīng)用案例來說明在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)如何指導(dǎo)設(shè)備的維護與檢修,同時檢測設(shè)備維護的質(zhì)量。
參考文獻
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【關(guān)鍵詞】煤礦;安全生產(chǎn);監(jiān)控系統(tǒng)
在煤礦中,安全監(jiān)控系統(tǒng)是身纏,安全和管理的一種檢測監(jiān)管的系統(tǒng)。在煤礦的安全生產(chǎn)和運行的過程中,安全水平和預(yù)測預(yù)報有重要的作用。煤炭是我國的主要能源,一次能源中煤炭找有70%。但是,煤炭由于瓦斯,水災(zāi),火災(zāi)以及沖擊地壓的影響,嚴重阻礙了煤炭行業(yè)的發(fā)展,成為一種高危的行業(yè)。在鄉(xiāng)鎮(zhèn)中的煤炭經(jīng)常發(fā)生一些事故,百萬噸的死亡率大大超過了國內(nèi)的重點煤礦。因此可以看出,具有先進的技術(shù)和設(shè)備,合格的人才以及嚴格的管理,才能夠保障煤礦作業(yè)中安全生產(chǎn)。
1 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)
煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)能夠保障煤礦安全高效的生產(chǎn)。其中煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)主要分為井下和地面。礦用分站是井下的系統(tǒng)的主要設(shè)備,也能夠再進下進行信息收集處理。在連接一氧化碳的傳感器,機電設(shè)備的傳感器,負壓傳感器,溫度傳感器,風(fēng)速傳感器等對采區(qū)進行數(shù)據(jù)的采集。這樣就可進一步進行安全監(jiān)控和控制。信息采集的處理中心是地面監(jiān)控系統(tǒng)的主要設(shè)備。其是由監(jiān)控管理的軟件,備用機,打印機,監(jiān)控主機,傳輸接口等組成??梢宰屆旱V中的各個生產(chǎn)部門能夠及時了解到井下上傳的監(jiān)控控制的信息。在將井下的環(huán)境進行綜合的分析,以確保煤礦生產(chǎn)的安全性。
煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)主要的檢測作業(yè)環(huán)境中的風(fēng)速,風(fēng)壓,溫度,甲烷濃度,一氧化碳的濃度,風(fēng)門狀態(tài),風(fēng)筒的狀態(tài),主通風(fēng)機以及局部通風(fēng)機等。這樣能夠達到甲烷超限聲光報警和風(fēng)電閉鎖控制以及斷電等。當(dāng)瓦斯超限或者局部的通風(fēng)機停止運作時,煤礦的安全監(jiān)控系統(tǒng)就會自動的將相關(guān)區(qū)域的電源切斷并閉鎖。進一步減少了由于違章作業(yè),電氣設(shè)備故障和失爆以及危險的溫度造成的瓦斯爆炸。進行生產(chǎn)調(diào)度等將人員及時的撤到安全的地帶。也可以通過煤礦的安全監(jiān)控系統(tǒng)對瓦斯的抽放系統(tǒng),瓦斯突出等現(xiàn)象進行監(jiān)控。
在應(yīng)急救援和事故調(diào)查中煤礦的安全監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮著重要的作用。當(dāng)井下發(fā)生瓦斯爆炸等事故之后,監(jiān)控系統(tǒng)將會把事故的發(fā)生的時間,爆源等進行綜合的記錄?;馂?zāi)檢測系統(tǒng)主要的用來監(jiān)測一氧化碳,氧氣以及二氧化碳的濃度,壓強差,煙霧等,在經(jīng)過風(fēng)門,風(fēng)窗的控制,實現(xiàn)對注氮和均壓滅火的控制等。礦山壓力監(jiān)測系統(tǒng)主要對支架的阻力,頂板的下沉速度和下沉量,聲發(fā)射的頻率和強度,錨桿應(yīng)力等進行監(jiān)測。煤和瓦斯的監(jiān)測系統(tǒng)抓喲監(jiān)測瓦斯的涌出量,紅外發(fā)射機電磁發(fā)射等。進一步實現(xiàn)對煤和瓦斯突出預(yù)報。
2 煤礦危險的有害因素的分析
煤礦系統(tǒng)是一個復(fù)雜龐大的系統(tǒng)。礦工工程也是一個包括人流、物質(zhì)與能量流以及信息流的一線該系統(tǒng)工程。在工程系統(tǒng)中,人流,物質(zhì)和能量流以及信息流各自有著不同的作用,相互聯(lián)系,緊密的配合。其中人流因素包括人員的行為,知識技能水平。物質(zhì)和能量流因素包括各種挖掘機械,運輸機械,瓦斯,粉塵,火災(zāi),工作環(huán)境因素和設(shè)備中負載的能量。系統(tǒng)運行中的顯現(xiàn)出的信息因素包括,瓦斯監(jiān)測的信息不及時的獲取,對粉塵超限的忽視,水災(zāi)的偵測力度不夠以及不及時偵測,對機械設(shè)備運轉(zhuǎn)中的不正常信息的忽視,對井下信息的錯誤判斷,管理制度的不完善等??傮w來說煤礦系統(tǒng)中發(fā)生事故的原因是非常復(fù)雜的。在相同的工作面中,會由于時間不同存在不同的風(fēng)險,作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)時刻的面對一種新的環(huán)境。不同的工種之間的風(fēng)險也是不同的,作業(yè)人員在相同的環(huán)境中,他們之間的影響是很大的,增加了危險和有害因素的辨識度。
3 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)管措施
(1)安全監(jiān)控系統(tǒng)正確的評價。安全監(jiān)控系統(tǒng)在礦井生產(chǎn)的過程中,對于防范事故和保障礦井的安全和是實施生產(chǎn)中起到了積極的作用。要對安全監(jiān)控系統(tǒng)有個正確客觀的評價,才能夠為制定一個優(yōu)秀的監(jiān)管系統(tǒng)打下堅實的基礎(chǔ)。(2)煤礦應(yīng)嚴格的對新購設(shè)備進行驗收,及時對零件進行補充。煤礦在選用安全設(shè)備的時候應(yīng)進行嚴格的把關(guān),應(yīng)選擇四證齊全并且技術(shù)先進的配套產(chǎn)品。要保障安全監(jiān)控系統(tǒng)正常持久的運行,在礦井中應(yīng)時刻的關(guān)心設(shè)備損耗狀況,擁有系統(tǒng)設(shè)備中的易損耗的配件。(3)加強技術(shù)的管理和培訓(xùn)。對于安全監(jiān)控系統(tǒng)中的各個設(shè)備和裝置建立技術(shù)檔案,包括中心站的設(shè)備,電源箱,傳感器以及斷電器等。在這些資料中最好能夠顯現(xiàn)出設(shè)備的性能,使用和運行的狀況。加強對工作人員的培訓(xùn),對安全監(jiān)控專業(yè)知識的普及,廣泛的學(xué)習(xí),深入的研究,汲取經(jīng)驗,對安全監(jiān)控系統(tǒng)進行治理和完善,加強對設(shè)備的維護管理工作。(4)建立一個專業(yè)技術(shù)隊伍。在礦井的通風(fēng)部門應(yīng)當(dāng)建立一個安全監(jiān)測的機構(gòu)并且擁有安全監(jiān)測的專業(yè)知識的技術(shù)人員和安全監(jiān)測工。安全監(jiān)測工擁有一定的電子技術(shù)基礎(chǔ)和獨立工作的能力。(5)加強日常的管理和維護。對于安全監(jiān)控的設(shè)備應(yīng)按照相關(guān)的規(guī)定進行管理和維護工作,以保障作業(yè)的順利實施。對于監(jiān)控設(shè)備應(yīng)每月進行一次校正。監(jiān)測人員在一天工作結(jié)束的同時要對監(jiān)控設(shè)備和線路繼續(xù)擰檢查。發(fā)現(xiàn)問題及時的處理。(6)生產(chǎn)的善加應(yīng)做好監(jiān)控系統(tǒng)的售后服務(wù)。生產(chǎn)廠家應(yīng)在滿足用戶的同時,也要存在一個技術(shù)先進的隊伍,對于用戶要有檢查,對于存在的問題及時處理,為煤礦企業(yè)提供良好的安全監(jiān)控系統(tǒng),認真熱情,提供優(yōu)良的售后服務(wù)。
對于監(jiān)控系統(tǒng)的維護也是非常嚴格的,在日常的監(jiān)測管理中要采用多種形式增強工作人員的維修和操作的水平。在每短時間都應(yīng)該增強理論和時間上的研究。對于新調(diào)入的檢測人員,應(yīng)當(dāng)著重的培養(yǎng)基礎(chǔ)知識,確保礦井的監(jiān)測系統(tǒng)的維護工作。同時也要建立完善的管理制度。綜合提高作業(yè)人員之間的監(jiān)督和預(yù)警能力。
4 結(jié)語
隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展,在我國現(xiàn)代高性能的煤礦監(jiān)測系統(tǒng)有著廣闊的前景。安全監(jiān)測系統(tǒng)是保障安全生產(chǎn)的實時的監(jiān)控系統(tǒng)。這種系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)快速,便捷,準確獲取數(shù)據(jù),增強科學(xué)性,減少失誤,造成的事故和人身安全問題。想要將煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)作用充分發(fā)揮,就要在思想,組織,技術(shù)以及資金等各個方面落實。加強對技術(shù)的創(chuàng)新,對先進設(shè)備的使用,只有先進的技術(shù)和設(shè)備加上先進的管理,才能真正的將煤礦的安全監(jiān)控做到最好,才能使得安全監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦安全生產(chǎn)中才創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟和社會效益。
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[關(guān)鍵詞] 計算機信息技術(shù); 煤礦工業(yè); 應(yīng)用與發(fā)展
1 計算機信息技術(shù)在煤礦工業(yè)中應(yīng)用的重要意義
當(dāng)前我國煤礦工業(yè)生產(chǎn)中,對于煤礦的安全生產(chǎn)和管理還是建立在以人為中心的管理和控制的基礎(chǔ)上,受到生產(chǎn)和管理人員自身的理論知識、實際經(jīng)驗和責(zé)任心及職業(yè)道德的影響較大,難以適應(yīng)煤礦工業(yè)中人為操作失誤或者生產(chǎn)環(huán)境條件下各種誘因引發(fā)的越來越復(fù)雜的礦井災(zāi)害,計算機信息技術(shù)可以很大程度上改變當(dāng)前煤礦工業(yè)的生產(chǎn)和管理現(xiàn)狀,煤礦工業(yè)企業(yè)計算機數(shù)字信息化系統(tǒng)的建立,對于煤礦全面提升生產(chǎn)安全和管理效益有著十分重要的意義。
2 我國煤礦工業(yè)中應(yīng)用計算機信息技術(shù)的必要性
所謂的計算機信息技術(shù)指的是由計算機和通訊技術(shù)相結(jié)合一種用以快速獲取、整理、存儲、變換、顯示文字、傳輸文字或者數(shù)值、圖像以及音頻和視頻等信息的,可以實現(xiàn)設(shè)備系統(tǒng)和信息服務(wù)兩種技術(shù)服務(wù)的新型綜合性、多功能技術(shù)。在當(dāng)前這種以知識為主的經(jīng)濟市場條件下,計算機信息技術(shù)具備計算機快速處理和具有強大的網(wǎng)絡(luò)型基礎(chǔ)作用的同時,還具備強大的信息滲透力和便攜性較高的產(chǎn)業(yè)形態(tài),可以提高煤礦工業(yè)中生產(chǎn)和管理設(shè)備操控的自動化程度,還可以實現(xiàn)煤礦工業(yè)管理上的數(shù)字化、標準化和智能化。是保障信息收集和傳遞的可靠性和有效性,提高煤礦工業(yè)生產(chǎn)進而管理效率的重要手段,在煤礦工業(yè)的安全生產(chǎn)、規(guī)范管理、事故預(yù)防和安全調(diào)度以及突發(fā)性事故的救援等工作中都發(fā)揮著十分重要的作用。
3 我國煤礦工業(yè)生產(chǎn)和管理現(xiàn)狀及存在的問題
我國的地理環(huán)境具有多樣性,地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度高,煤礦工業(yè)的地理、地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜,影響因素多,很容易引發(fā)安全事故,給煤礦工業(yè)生產(chǎn)和工作人員帶來嚴重的威脅。并且隨著煤礦工業(yè)開采深度的增加,生產(chǎn)施工機械對地底的沖擊的影響,人為檢測和管理的不及時等情況,都會造成礦井內(nèi)圍巖溫度升高,通風(fēng)排水設(shè)施啟閉不及時以及井下瓦斯監(jiān)控設(shè)備失修和故障等問題,嚴重影響煤礦工業(yè)的生產(chǎn)效率和安全生產(chǎn)管理。當(dāng)前煤礦工業(yè)中存在的問題,主要有以下幾方面的內(nèi)容。
3.1 生產(chǎn)管理方式落后
同其他發(fā)達國家相比,我國的煤礦工業(yè)起步較晚,在應(yīng)用技術(shù)不夠先進,且受到人力和財力的影響以及當(dāng)前激烈的市場競爭環(huán)境的影響,煤礦的生產(chǎn)和管理都處在人工操作和管理的狀態(tài),唯有一些規(guī)模相對比較大的煤礦企業(yè)可能會配備比較先進的設(shè)備,對于煤礦生產(chǎn)過程中相關(guān)設(shè)備和井下數(shù)據(jù)信息能夠進行收集、分析和統(tǒng)計,從而增加了管理的效率,避免許多生產(chǎn)安全事故。但是大部分的煤礦工業(yè)企業(yè)還是處于比較傳統(tǒng)的人力為主的生產(chǎn)和管理模式下,不僅影響煤礦的生產(chǎn)效率,同時,對于相關(guān)井下開采信息數(shù)據(jù)的收集和分析工作的缺乏,也導(dǎo)致煤礦事故的多發(fā)。
3.2 缺乏計算機信息技術(shù)控制和管理意識
就目前我國煤礦的生產(chǎn)和管理方式來講,礦區(qū)整體人員的平均知識水平較低,即使有相關(guān)的信息計算機信息技術(shù)管理平臺,也很少配置有專業(yè)的維護管理人員,造成資源的閑置和浪費。計算機信息技術(shù)在煤礦工業(yè)中的應(yīng)用通常是針對煤礦安全管理方面設(shè)計的,通過該平臺可以對于礦區(qū)內(nèi)潛在的事故提前分析、預(yù)警,對于煤礦的生產(chǎn)設(shè)備運行情況、日生產(chǎn)量、銷售情況、客戶類型等內(nèi)容進行整理、歸類和數(shù)據(jù)統(tǒng)計,為煤礦工業(yè)的高效生產(chǎn)提供指導(dǎo)。對于計算機信息技術(shù)應(yīng)用意識的缺乏就會削弱煤礦工業(yè)的生產(chǎn)效率,增加人力成本,造成經(jīng)濟效益的降低。
3.3 煤礦工業(yè)生產(chǎn)和管理中缺乏高層次、高水平人才
鑒于煤礦工業(yè)生產(chǎn)和管理的特殊性,很難吸引到一些高層次和高水平的人才參與到煤礦工業(yè)建設(shè)中來,人才的貧乏就會導(dǎo)致企業(yè)缺少核心競爭力,雖然煤炭資源是我國的重要能源,但是,自從加入WTO以后,受到國際市場的沖擊和國外新型能源技術(shù)的沖擊,我國煤炭在工業(yè)生產(chǎn)中的地位受到了挑戰(zhàn),如何對煤礦工業(yè)進行產(chǎn)業(yè)調(diào)整和生產(chǎn)及管理方面的改善和優(yōu)化成為煤礦企業(yè)面臨的重大難題。
4 計算機信息技術(shù)在煤礦工業(yè)中的應(yīng)用
計算機信技術(shù)在煤礦工業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)測、技術(shù)支持、人才培養(yǎng)和安全管理方面都有著十分積極的作用。煤礦工業(yè)的生產(chǎn)和管理遵循的是“安全第一,預(yù)防為主”,其實施的前提是要堅持“以人為本”,為此,計算機信息技術(shù)的作用就顯得特別重要。煤礦的生產(chǎn)監(jiān)測和安全管理是煤炭工業(yè)的重要組成部分,是確保煤礦工業(yè)正常運行和安全生產(chǎn)管理的重要保障。計算機信息技術(shù)的應(yīng)用可以將煤礦生產(chǎn)、管理從當(dāng)前的單一化管理模式向網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化方向引導(dǎo),由最初的靜態(tài)查詢變?yōu)槿痰膭討B(tài)監(jiān)控。計算機信息技術(shù)在煤礦工業(yè)生產(chǎn)安全管理方面有著十分廣闊的應(yīng)用前景,對于礦井的通風(fēng)管理、瓦斯監(jiān)測、礦壓檢測與頂板管理、煤塵監(jiān)測和給排水管理以及有毒有害其他的檢測和控制都有著獨特的管理優(yōu)勢,是促進煤礦工業(yè)安全生產(chǎn),提升煤炭企業(yè)管理水平的新型應(yīng)用技術(shù)。
4.1 計算機信息技術(shù)在煤礦工業(yè)中對井下瓦斯安全監(jiān)測的應(yīng)用
現(xiàn)在的煤礦工業(yè)采用的瓦斯安全監(jiān)控系統(tǒng)的種類繁多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,但是在基本原理和基本功能上還是有共性的,計算機信息技術(shù)的應(yīng)用在瓦斯安全監(jiān)測中的應(yīng)用的系統(tǒng)組成主要包括傳感器設(shè)備、礦井分站、傳輸設(shè)備和地面中心站幾個重要的部分,整個過程都是利用計算機信息技術(shù)實現(xiàn)對于礦井下瓦斯信息的采集、傳輸、分析管理和最終的信息結(jié)果輸出。不同類型的計算機信息技術(shù)系統(tǒng)的傳感器設(shè)備的應(yīng)用也是有所不同的,比較常見的有瓦斯傳感器、CO傳感器、風(fēng)速傳感器、壓力傳感器和溫度傳感器,是煤礦工業(yè)計算機信息化管理中必不可少的設(shè)備。計算機信息技術(shù)可以將上述傳感器的信號進行全面收集,經(jīng)過信號轉(zhuǎn)換操作后,傳輸?shù)娇刂普镜挠嬎銠C信息設(shè)備上,經(jīng)過系統(tǒng)的一系列數(shù)據(jù)分析和處理再向控制中心發(fā)出指令,完成系統(tǒng)的控制輸出功能。計算機信息技術(shù)在煤礦工業(yè)瓦斯監(jiān)控中的應(yīng)用,可以實現(xiàn)對于井下信息的實時監(jiān)控,并且通過存儲一定時期的信息數(shù)據(jù),進行模擬化分析,為領(lǐng)導(dǎo)掌握井下環(huán)境條件和采取相應(yīng)的措施提供參考。
4.2 計算機信息技術(shù)在煤礦工業(yè)中礦井通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用
計算機信息技術(shù)在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用主要是利用網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)的,同煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)的組成類似,通風(fēng)系統(tǒng)也設(shè)有傳感器、礦井分站、傳輸設(shè)備和地面控制中心站。一些煤礦工業(yè)中的礦井通風(fēng)完了監(jiān)測系統(tǒng)和瓦斯安全監(jiān)測系統(tǒng)是建立在同一控制平臺上的。計算機信息技術(shù)在通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用的核心是利用計算機的模擬技術(shù)和仿真建模和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),結(jié)合煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)的特點,實現(xiàn)對于礦井通風(fēng)的動態(tài)模擬監(jiān)測和安全性評價,計算機信息技術(shù)中對于通風(fēng)方式的控制和設(shè)備的監(jiān)測,可以一定程度上提高瓦斯安全系統(tǒng)控制的安全性和可靠性,并且通過網(wǎng)絡(luò)平臺對于井下災(zāi)變的趨勢和應(yīng)對事故機制更加科學(xué)化。
4.3 計算機信息技術(shù)在礦壓監(jiān)測中的應(yīng)用
計算機信息技術(shù)在礦壓監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用組成主要包括:礦壓傳感器和信息傳輸設(shè)備以及地面控制中心計算機。礦壓傳感器通常是采用的液壓支架的壓力信號設(shè)計,一個監(jiān)測區(qū)可以設(shè)置多個監(jiān)測點;計算機信息技術(shù)的應(yīng)用可以整合井下多個可以傳感器,通過通訊電纜和調(diào)制解調(diào)器等傳輸設(shè)備將信息傳輸?shù)降孛嬗嬎銠C控制中心,在計算機上面實時的顯示各個礦壓傳感器不同監(jiān)測點的壓力監(jiān)測值,并參考礦壓預(yù)警值,一旦出現(xiàn)超限的情況就會自動報警,同時,通過一系列的指令和動作轉(zhuǎn)換到緊急情況處理模式,為事故的處理和分析提供參考。
4.4 計算機信息技術(shù)對于煤礦井下安全管理人員的考勤應(yīng)用
通常情況下,礦井內(nèi)外都要配備相應(yīng)的安全管理巡查人員,對于礦井的安全性和相關(guān)設(shè)備的運行情況進行定期檢查。應(yīng)用計算機信息技術(shù)的考勤系統(tǒng)組成比較簡單,即通過通訊線和計算機相連,并在考勤點配置考勤機就可以實現(xiàn),對于礦井安全人員的考勤不僅僅可以規(guī)范人員管理和提高工作人員責(zé)任心,還是實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)安全管理的重要保證。
4.5 計算機信息技術(shù)在煤礦工業(yè)智能化系統(tǒng)建立中的應(yīng)用
上述的一些計算機信息技術(shù)的應(yīng)用通常都是針對某一方面的局部性應(yīng)用,但是,現(xiàn)實中的煤礦工業(yè)生產(chǎn)管理環(huán)境要復(fù)雜的多。計算機信息技術(shù)在煤礦工業(yè)的智能化系統(tǒng)中的應(yīng)用可以實現(xiàn)礦區(qū)生產(chǎn)安全預(yù)測,并起到輔助相關(guān)生產(chǎn)安全管理人員決策的作用,該系統(tǒng)的建立主要是應(yīng)用計算機信息技術(shù)中的數(shù)據(jù)庫信息技術(shù),結(jié)合煤礦生產(chǎn)安全管理實際情況建立仿真動態(tài)模型,通過對于數(shù)據(jù)庫中不同數(shù)據(jù)信息的歸類和分析從而預(yù)測礦區(qū)生產(chǎn)安全性發(fā)展趨勢,為優(yōu)化生產(chǎn)工藝和采取相應(yīng)的控制預(yù)防措施提供指導(dǎo)。
5 結(jié)語
綜上所述,計算機信息技術(shù)在煤礦工業(yè)中的應(yīng)用主要在于提升煤礦的生產(chǎn)管理效率和生產(chǎn)安全管理。計算機信息技術(shù)的自動化、系統(tǒng)化和智能化的分析和控制特點可以減少礦區(qū)人員操作的誤差,提高煤礦工業(yè)生產(chǎn)管理控制的精確性,綜合性的計算機信息技術(shù)在煤礦工業(yè)中的應(yīng)用,對于提升煤礦工業(yè)生產(chǎn)安全管理的準確性和可靠性以及實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)的自動化和智能化都有著十分重要的應(yīng)用意義。
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