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【摘 要】煤矿企业电气设备种类繁多，极易发生设备故障，影响正常生产秩序。本文首先阐述了电气设备故障的危害性，随后对电气设备故障原因及阶段进行分析，并介绍了故障检查的五种常用方法，同时提出有效防范电气设备故障的对策与措施。
【关键词】煤矿；电气设备；故障分析；防治
煤矿电气设备是煤矿企业的重要生产工具，也是衡量煤矿企业技术生产水平的重要标志，然而，煤矿企业恶劣的作业环境等原因导致机电设备故障频发。因此，快速高效地完成煤矿电气设备故障分析处理，成为煤矿企业中一项极为重要的基础性工作，也是提高煤矿企业生产效率的重要途径。
1 煤矿机电设备故障的危害性
机电一体化作为设备正常运行的技术支撑，在煤矿作业生产中发挥着巨大作用。电气设备出现故障，会给煤矿开采作业带来诸多不利影响。
首先是严重阻碍煤矿生产。电气设备的良好运行是煤矿企业采煤机、运输机、掘进机等主要生产设备正常运转的有效保障，一旦发生电气设备故障，会极大破坏生产，如降低采煤作业流程的有序性、采出原煤的质量指标达不到要求等。
其次是降低煤矿企业收益。电气设备故障状态下开采的煤炭品质不达标直接影响煤炭成品销售数量以及销售额度，制约煤炭产业经济的收益水平。
电气设备故障还极易引发安全问题。以电气控制系统为例，机电设备超负荷运行或者出现电气设备误操作，都将增大设备的故障风险，引发安全事故。如掘进机变压器烧坏，会导致设备采掘方向失控而破坏矿井内壁支撑，对人员、设备形成一定威胁。
2 煤矿电气设备故障分析
2.1 电气设备故障原因分析
煤矿机电设备虽然品种繁多，但是电气设备的故障发生原因却存在一定的共同点，主要集中在设备性能参数的突然下降、振动的异常、声响异常、磨损残留物的剧烈增加、排气成分的变化、过热现象、裂纹的形成与扩展、电压和电流的剧烈变化等方面。
2.2 电气设备故障三阶段分析
煤矿电气设备故障的发生可分为三个阶段。
第一阶段是早期故障期，又称磨合期。早期故障率很高，但随时间的推移故障率迅速下降。早期发生的故障，主要是由设计、制造上的缺陷所致，或是使用环境不当所造成。？？
第二阶段是偶发故障期。设备进入偶发故障期，故障率大致处于稳定状态，而故障发生是随机的。偶发故障期的故障，多是由于设计、使用不当及维修不力所致。因此，通过提高设计质量、改进使用管理、加强监视诊断与维护保养等工作，可使故障率降低到最低水平。
第三阶段是耗损故障期。随着设备使用年限增加，设备零部件的磨损、疲劳、老化、腐蚀等原因，设备故障率开始上升，故障修复费用、修理消耗的工时也随之增加。合理制定设备维修管理模式可以延长设备正常使用到故障高发期的时间。
2.3 注意事项
在电气设备发生故障时，为了能够迅速找到故障出现的原因并解决故障，应当重点关注以下问题。
第一，电气设备出现故障时，应当首先询问历史操作及故障出现时的现象，检查设备外观，了解设备故障史等情况。切勿盲目拆除设备，若确定不是外部原因引起故障，必须拆除设备的，拆卸前应明确各部件的连接方式、位置、功能等，并对关键部位要进行标记。
第二，如果电气设备表面有较多的灰尘，应先对设备的接触点、接线点、按钮等位置进行清洁，再检查设备按钮，判断其是否失灵，很多电气设备在清洁后故障自动排除。
第三，保持电气设备处于断电状态，检查保险丝、热继电器、接触器、设备按钮是否出现损坏；通电状态下，通过测定设备参数、听取设备的运转声音，进行设备故障的判定。
3 煤矿电气设备故障检查方法
3.1 直观检查法
根据电气设备出现故障后的外在表现，采用听、闻、看的方法进行故障的判断和检查的方法即为直观检查法。看，一是观察电气设备组成部分的外形变化。如熔断器是否烧断、紧固件是否松动；二是观察监测仪表所指示的数值或指示装置所呈现的状态。听，主要倾听电气设备运行时声音的变化。如异步电动机单项不启动，会发出“嗡嗡”声；电动机轴承损坏时，则发出“沙沙”声。闻，嗅闻电气设备运行时散发出来的气味。如电气设备因短路、过载等故障导致温度升高时，可出现刺鼻的焦糊味。
3.2 电压、电阻测量法
根据电气设备所采用的供电方式，进行设备电流值与电压值的测量，将结果与正常值进行对比，进而判定某部位是否存在故障。这种故障检查方法适用于电气设备或者设备开关分布距离较大的情况。
3.3 对比法
将检测数据与图纸资料或平时记录的正常参数相比较，对无资料又无日常记录的电器，可与同型号的完好电器相比。电路中的电器元件属于同样控制性质或多个元件共同控制同一设备时，可以利用其他相似的或同一电源的元件动作情况来判断故障。
3.4 逐步开路或逐步接入法
遇到难以检查的短路或接地故障，可重新更换熔体，把多支路交联电路，一路一路逐步或重点地从电路中断开，然后通电试验，若熔断器一再熔断，故障就在刚刚断开的这条电路上。然后再将这条支路分成几段，逐段地接入电路。当接入某段电路时熔断器又熔断，故障就在这段电路及某电器元件上。逐步接入法反之亦然。
3.5 强行闭合法
如果采用直观检查法无法确定出现故障的部位，手头又缺乏有效的测量仪器，可以使用具有绝缘棒将电磁铁、接触器、继电器等强行按下，迫使电气设备的常开触点处于闭合状态，然后对电气设备的机械部分以及电器部分进行观察，注意闭合后所出现的现象，由此来判断故障发生的具体位置。
4 煤矿电气设备故障防治对策
煤矿电气设备在矿区生产中发挥着巨大作用，未来，随着煤矿产业的大发展，煤矿企业将配备的机电设备种类更加繁多，因此有效防范电气设备故障极其重要。
4.1 加强技术革新
采用先进的故障检测系统，利用内置的电子检测仪完成多点数据的检查与分析，准确地反映了机电设备的工作动态，防范于未然。以控制系统为例，通过安装智能仪表对电气线路的电流量、电压值等实时检查，利用数据通信传输将信号反馈给操作人员，整个设备检查过程均由系统自动化完成。
4.2 注重日常检修
定期检测和维修是防范煤矿机电设备风险事故的有效措施，可以控制和降低电气设备故障的发生频次，提高作业系统的安全性能。煤矿企业应定期安排技术人员对机电系统详细地检查分析，重点检查内连接设备是否处于正常状态，发现异常问题后需尽快检修处理。
4.3 推进系统升级
煤矿机电设备均是按照一整套完整的流程进行作业，若单纯依靠人工操作对系统进行调控，很难提升煤矿开采效率。企业应着力推进设备系统优化升级，针对传统机电控制模式优化处理，全面降低电气设备工作期间的故障率。
5 总结
综上，煤矿企业必须高度重视电气设备故障问题，理论与实践相结合，科学判断电气设备故障发生原因，灵活运用各种检查方式，及时、有效、准确的发现和处理故障，做好各项防范措施，切实降低电气设备故障率，确保煤矿企业生产有序运行。
参考文献：
[1]刘海河.煤矿机电设备的故障检测与诊断方法探讨[J].科技博览，2011.
[2]李家多.煤矿电气设备的故障检查与维修方法[J].华东科技，2012.
【关键词】煤矿；电气设备；故障分析；防治
煤矿电气设备是煤矿企业的重要生产工具，也是衡量煤矿企业技术生产水平的重要标志，然而，煤矿企业恶劣的作业环境等原因导致机电设备故障频发。因此，快速高效地完成煤矿电气设备故障分析处理，成为煤矿企业中一项极为重要的基础性工作，也是提高煤矿企业生产效率的重要途径。
1 煤矿机电设备故障的危害性
机电一体化作为设备正常运行的技术支撑，在煤矿作业生产中发挥着巨大作用。电气设备出现故障，会给煤矿开采作业带来诸多不利影响。
首先是严重阻碍煤矿生产。电气设备的良好运行是煤矿企业采煤机、运输机、掘进机等主要生产设备正常运转的有效保障，一旦发生电气设备故障，会极大破坏生产，如降低采煤作业流程的有序性、采出原煤的质量指标达不到要求等。
其次是降低煤矿企业收益。电气设备故障状态下开采的煤炭品质不达标直接影响煤炭成品销售数量以及销售额度，制约煤炭产业经济的收益水平。
电气设备故障还极易引发安全问题。以电气控制系统为例，机电设备超负荷运行或者出现电气设备误操作，都将增大设备的故障风险，引发安全事故。如掘进机变压器烧坏，会导致设备采掘方向失控而破坏矿井内壁支撑，对人员、设备形成一定威胁。
2 煤矿电气设备故障分析
2.1 电气设备故障原因分析
煤矿机电设备虽然品种繁多，但是电气设备的故障发生原因却存在一定的共同点，主要集中在设备性能参数的突然下降、振动的异常、声响异常、磨损残留物的剧烈增加、排气成分的变化、过热现象、裂纹的形成与扩展、电压和电流的剧烈变化等方面。
2.2 电气设备故障三阶段分析
煤矿电气设备故障的发生可分为三个阶段。
第一阶段是早期故障期，又称磨合期。早期故障率很高，但随时间的推移故障率迅速下降。早期发生的故障，主要是由设计、制造上的缺陷所致，或是使用环境不当所造成。？？
第二阶段是偶发故障期。设备进入偶发故障期，故障率大致处于稳定状态，而故障发生是随机的。偶发故障期的故障，多是由于设计、使用不当及维修不力所致。因此，通过提高设计质量、改进使用管理、加强监视诊断与维护保养等工作，可使故障率降低到最低水平。
第三阶段是耗损故障期。随着设备使用年限增加，设备零部件的磨损、疲劳、老化、腐蚀等原因，设备故障率开始上升，故障修复费用、修理消耗的工时也随之增加。合理制定设备维修管理模式可以延长设备正常使用到故障高发期的时间。
2.3 注意事项
在电气设备发生故障时，为了能够迅速找到故障出现的原因并解决故障，应当重点关注以下问题。
第一，电气设备出现故障时，应当首先询问历史操作及故障出现时的现象，检查设备外观，了解设备故障史等情况。切勿盲目拆除设备，若确定不是外部原因引起故障，必须拆除设备的，拆卸前应明确各部件的连接方式、位置、功能等，并对关键部位要进行标记。
第二，如果电气设备表面有较多的灰尘，应先对设备的接触点、接线点、按钮等位置进行清洁，再检查设备按钮，判断其是否失灵，很多电气设备在清洁后故障自动排除。
第三，保持电气设备处于断电状态，检查保险丝、热继电器、接触器、设备按钮是否出现损坏；通电状态下，通过测定设备参数、听取设备的运转声音，进行设备故障的判定。
3 煤矿电气设备故障检查方法
3.1 直观检查法
根据电气设备出现故障后的外在表现，采用听、闻、看的方法进行故障的判断和检查的方法即为直观检查法。看，一是观察电气设备组成部分的外形变化。如熔断器是否烧断、紧固件是否松动；二是观察监测仪表所指示的数值或指示装置所呈现的状态。听，主要倾听电气设备运行时声音的变化。如异步电动机单项不启动，会发出“嗡嗡”声；电动机轴承损坏时，则发出“沙沙”声。闻，嗅闻电气设备运行时散发出来的气味。如电气设备因短路、过载等故障导致温度升高时，可出现刺鼻的焦糊味。
3.2 电压、电阻测量法
根据电气设备所采用的供电方式，进行设备电流值与电压值的测量，将结果与正常值进行对比，进而判定某部位是否存在故障。这种故障检查方法适用于电气设备或者设备开关分布距离较大的情况。
3.3 对比法
将检测数据与图纸资料或平时记录的正常参数相比较，对无资料又无日常记录的电器，可与同型号的完好电器相比。电路中的电器元件属于同样控制性质或多个元件共同控制同一设备时，可以利用其他相似的或同一电源的元件动作情况来判断故障。
3.4 逐步开路或逐步接入法
遇到难以检查的短路或接地故障，可重新更换熔体，把多支路交联电路，一路一路逐步或重点地从电路中断开，然后通电试验，若熔断器一再熔断，故障就在刚刚断开的这条电路上。然后再将这条支路分成几段，逐段地接入电路。当接入某段电路时熔断器又熔断，故障就在这段电路及某电器元件上。逐步接入法反之亦然。
3.5 强行闭合法
如果采用直观检查法无法确定出现故障的部位，手头又缺乏有效的测量仪器，可以使用具有绝缘棒将电磁铁、接触器、继电器等强行按下，迫使电气设备的常开触点处于闭合状态，然后对电气设备的机械部分以及电器部分进行观察，注意闭合后所出现的现象，由此来判断故障发生的具体位置。
4 煤矿电气设备故障防治对策
煤矿电气设备在矿区生产中发挥着巨大作用，未来，随着煤矿产业的大发展，煤矿企业将配备的机电设备种类更加繁多，因此有效防范电气设备故障极其重要。
4.1 加强技术革新
采用先进的故障检测系统，利用内置的电子检测仪完成多点数据的检查与分析，准确地反映了机电设备的工作动态，防范于未然。以控制系统为例，通过安装智能仪表对电气线路的电流量、电压值等实时检查，利用数据通信传输将信号反馈给操作人员，整个设备检查过程均由系统自动化完成。
4.2 注重日常检修
定期检测和维修是防范煤矿机电设备风险事故的有效措施，可以控制和降低电气设备故障的发生频次，提高作业系统的安全性能。煤矿企业应定期安排技术人员对机电系统详细地检查分析，重点检查内连接设备是否处于正常状态，发现异常问题后需尽快检修处理。
4.3 推进系统升级
煤矿机电设备均是按照一整套完整的流程进行作业，若单纯依靠人工操作对系统进行调控，很难提升煤矿开采效率。企业应着力推进设备系统优化升级，针对传统机电控制模式优化处理，全面降低电气设备工作期间的故障率。
5 总结
综上，煤矿企业必须高度重视电气设备故障问题，理论与实践相结合，科学判断电气设备故障发生原因，灵活运用各种检查方式，及时、有效、准确的发现和处理故障，做好各项防范措施，切实降低电气设备故障率，确保煤矿企业生产有序运行。
参考文献：
[1]刘海河.煤矿机电设备的故障检测与诊断方法探讨[J].科技博览，2011.
[2]李家多.煤矿电气设备的故障检查与维修方法[J].华东科技，2012.