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[摘 要]煤炭是我国的最重要的能源，煤炭资源多深埋于地下，绝大多数需要运用煤矿矿井设备进行开采和运输，因此煤矿矿井设备是保证煤炭生产的重要条件，关系着煤炭能否安全有效的生产。本文主要介绍了煤矿矿井设备故障诊断及维修的特点，进而探讨煤矿矿井设备故障检测与诊断技术，以及煤矿矿井设备的维修方式。
[关键词]煤矿 矿井设备 故障诊断 维修
中图分类号：X752 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）09-0179-01
随着科学生产水平的不断提高，我国煤矿的机械化程度将日益提高。但在生产中，因煤矿矿井设备长期处于重载和超负荷的状态下工作，必然给安全生产带来隐患，还有可能导致恶性事故的发生，严重影响了煤炭的安全生产。尤其近年来，随着采矿业规模日益增大，采矿的机械设备也趋大型化，其性能与复杂程度不断提高，对设备故障的诊断也更为复杂。
机器在运转中，随时间的推移，其零件必然要发生磨损和损坏，处在恶劣的条件下工作的煤矿机械更是如此。因此我们要合理使用设备、加强设备的维护，及时提高质量地检修设备，以降低零部件的损耗率，延长使用寿命和修理周期，满足煤炭生产的需要。
一、煤矿矿井设备故障诊断及维修的特点
随着现代维修理论、相关基础学科理论和各种检查技术、工艺手段的不断发展和完善，总结煤矿矿井设备故障诊断及维修的特点，它主要有两点。
（1）目的明确
煤矿矿井设备诊断的目的就是要确定机械运行状况、检查故障部位、分析故障产生的原因和制定经济有效的维修方案。
（2）实践性强
但工作环境恶劣煤矿矿井设备大多数作业条件受温度、湿度、空间等限制，因此工作环境恶劣。但诊断方法和维修都以机械的实际状况为基础，处理结果很快能得到实践验证。
二、煤矿矿井设备的故障
一方面来说，设备容易发生磨损，设备不论使用还是闲置都存在有形磨损。有形磨损又可分为使用磨损和自然磨损两种。使用磨损可分为磨合、逐渐磨损和急剧磨损三个阶段。磨合阶段是在使用开始时摩擦面间产生研磨现象，使接触面逐渐适应，磨损速度开始时大，逐渐减缓，趋向正常磨损。逐渐磨损是相对运动部件磨损速度比较缓慢均匀，设备稳定运行的阶段；急剧磨损阶段，是在渐进磨损阶段后期当磨损逐渐增加并达到一定值以后，机器零件尺寸和形状迅速变化，正常工作受到影响，最后导致故障停机。
另一方面，对于煤矿矿井设备易出现的问题，在煤矿的旋转机械中，滚动轴承是最为普通的一种，也是最易造成损环的一种机械零件。滚动轴承使用维护方便，工作可靠，起动性能好，在中等速度下承載能力较高。与滑动轴承比较，滚动轴承的径向尺寸较大，减振能力较差，高速时寿命低，声响较大。滚动轴承中的向心轴承通常由内圈、外圈、滚动体和滚动体保持架四部分组成。内圈紧套在轴颈上并与轴一起旋转，外圈装在轴承座孔中。在内圈的外周和外圈的内周上均制有滚道。当内外圈相对转动时，滚动体即在内外圈的滚道上滚动，它们由保持架隔开，避免相互摩擦。推力轴紧圈与轴套紧，活圈支承在轴承座上。许多轴承承分紧圈和活圈两部分。出现的问题主要是在运行过程中，进出料螺旋筒、固定螺栓经常松动，造成了顶套和中空轴产生位移，粉尘会从中空轴与顶套之间的缝隙中进入轴承盒内，使润滑脂变脏，导致润滑不良，从而造成轴承的损坏。
三、煤矿矿井设备的故障诊断技术
我国的机械设备的诊断技术的发展经历了三个阶段， 从仅仅凭借专家的感官、经验、专业知识进行故障诊断的初级阶段， 到应用传感器、计算机等技术的现代诊断技术阶段， 再到诊断系统智能化、集体化的发展阶段。这些不断发展的技术为我国煤矿矿井设备的状态监测和故障诊断技术奠定了稳固的基础。目前， 我国煤矿矿井设备采用的故障诊断技术主要有：
（1）振动检测诊断技术
它是根据设备运行时振动信号的时域或频域特性或其特征值的变化规律来分析设备的运行状态和故障的一种方法。这种诊断技术由于能精确地和实时地表征机械动态特征及其变化过程， 监测诊断方法简单实用， 而被广泛应用。
（2）红外测温诊断技术
由于机械磨损、电器结点的烧坏等会造成材料的局部温度升高， 从而影响材料的其他性能。根据此原理， 通过采用温度传感器等， 监测机械设备各部位的不同温度或温度变化来分析判断机械设备运行状态。
（3）油液磨屑分析诊断技术
从机械的液压和润滑系统中提取抽样， 采用光谱分析、铁谱分析等油液分析技术对油液磨屑粒形状态进行识别或观察油液介质的物理、化学成分的变化， 从而判断机械运行状况。
（4）无损检测技术
无损检测技术是目前应用领域较广的一种技术， 它的一大优点是它可以在不损伤被检测对象的条件下来探测检测对象的内部或表面的缺陷。如， 利用渗透检测、超声波检测、声全息检测、磁粉检测等技术检测材料表面的缺陷；检测内部缺陷的技术有： 微波检测、中子检测、射线检测等。当用无损检测技术对煤矿矿井设备进行故障诊断时， 必须要确定使用哪种检测手段， 因此首先要对被检对象的材质、加工过程缺陷可能的类型作认真地分析。另外， 其它无损检测技术还有电气检测、湿度检测等。随着微电子技术、大规模集成电路技术的不断发展与应用， 一些新兴的诊断技术， 如， 基于小波分析的故障诊断技术、应用人工智能神经网络的故障诊断技术以及基于网络的远程协作诊断技术等， 将逐渐成熟并应用于煤矿矿井设备中， 为提高矿井设备的主动预防性维修水平、延长设备的使用寿命服务。
四、煤矿矿井设备的维修方式
（1）预防维修
为了防止设备性能、精度劣化或降低故障率，按事先规定的计划和相应的技术要求所进行的维修活动，称为预防维修。通常有两种方式，即定期维修和状态维修。它是针对事后维修的明显缺点而产生的一种以时间为基础的维修制度。因为它是采取一定时间和不同程度的维修方式，因此能在一定程度上保证设备的正常工作，避免因零件寿命超期带来的失效问题。
（2）改善维修
为了消除设备的先天性缺陷或频发故障，对设备的局部结构或零件的设计加以改进，结合修理进行改装以提高其可靠性和维修性的措施，称为改善维修。它也是预防维修的一项重要内容。长期以来，我国煤炭企业基本上是采用事后维修与预防维修的方式，显然，它们已不能适应现代化生产的需要。目前需要大力推广的是改善维修这种设备维修方式。
（3）事后维修
设备发生故障或性能、精度降低到合格水平以下时所进行的非计划性修理 ，称为事后维修，也称为故障修理。煤矿矿井设备发生故障后，往往会给生产造成较大损失，也会给维修工作造成被动和困难。但对故障停机后再修理并不会给生产造成损失的设备，则采用事后维修方式往往更经济。
五、结论
总之，煤矿机械设备占有煤矿总固定资产很大的比例，因此在矿井生产中，认真做好各类故障的分析、诊断和维修工作是保证其安全稳定运行的重要措施，对于保证煤炭企业获得更大的经济效益具有重要意义。
参考文献
[1] 王绪兵；谈谈煤矿机械设备的检修；城市建设理论研究；2012.07.
[2] 郑细荣，黄海；浅谈煤矿机械设备的使用、维护和管理；江西煤炭科技；2009.01.
[3] 李健；煤矿机械设备的故障和维修探究；硅谷；2010.13.
[关键词]煤矿 矿井设备 故障诊断 维修
中图分类号：X752 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）09-0179-01
随着科学生产水平的不断提高，我国煤矿的机械化程度将日益提高。但在生产中，因煤矿矿井设备长期处于重载和超负荷的状态下工作，必然给安全生产带来隐患，还有可能导致恶性事故的发生，严重影响了煤炭的安全生产。尤其近年来，随着采矿业规模日益增大，采矿的机械设备也趋大型化，其性能与复杂程度不断提高，对设备故障的诊断也更为复杂。
机器在运转中，随时间的推移，其零件必然要发生磨损和损坏，处在恶劣的条件下工作的煤矿机械更是如此。因此我们要合理使用设备、加强设备的维护，及时提高质量地检修设备，以降低零部件的损耗率，延长使用寿命和修理周期，满足煤炭生产的需要。
一、煤矿矿井设备故障诊断及维修的特点
随着现代维修理论、相关基础学科理论和各种检查技术、工艺手段的不断发展和完善，总结煤矿矿井设备故障诊断及维修的特点，它主要有两点。
（1）目的明确
煤矿矿井设备诊断的目的就是要确定机械运行状况、检查故障部位、分析故障产生的原因和制定经济有效的维修方案。
（2）实践性强
但工作环境恶劣煤矿矿井设备大多数作业条件受温度、湿度、空间等限制，因此工作环境恶劣。但诊断方法和维修都以机械的实际状况为基础，处理结果很快能得到实践验证。
二、煤矿矿井设备的故障
一方面来说，设备容易发生磨损，设备不论使用还是闲置都存在有形磨损。有形磨损又可分为使用磨损和自然磨损两种。使用磨损可分为磨合、逐渐磨损和急剧磨损三个阶段。磨合阶段是在使用开始时摩擦面间产生研磨现象，使接触面逐渐适应，磨损速度开始时大，逐渐减缓，趋向正常磨损。逐渐磨损是相对运动部件磨损速度比较缓慢均匀，设备稳定运行的阶段；急剧磨损阶段，是在渐进磨损阶段后期当磨损逐渐增加并达到一定值以后，机器零件尺寸和形状迅速变化，正常工作受到影响，最后导致故障停机。
另一方面，对于煤矿矿井设备易出现的问题，在煤矿的旋转机械中，滚动轴承是最为普通的一种，也是最易造成损环的一种机械零件。滚动轴承使用维护方便，工作可靠，起动性能好，在中等速度下承載能力较高。与滑动轴承比较，滚动轴承的径向尺寸较大，减振能力较差，高速时寿命低，声响较大。滚动轴承中的向心轴承通常由内圈、外圈、滚动体和滚动体保持架四部分组成。内圈紧套在轴颈上并与轴一起旋转，外圈装在轴承座孔中。在内圈的外周和外圈的内周上均制有滚道。当内外圈相对转动时，滚动体即在内外圈的滚道上滚动，它们由保持架隔开，避免相互摩擦。推力轴紧圈与轴套紧，活圈支承在轴承座上。许多轴承承分紧圈和活圈两部分。出现的问题主要是在运行过程中，进出料螺旋筒、固定螺栓经常松动，造成了顶套和中空轴产生位移，粉尘会从中空轴与顶套之间的缝隙中进入轴承盒内，使润滑脂变脏，导致润滑不良，从而造成轴承的损坏。
三、煤矿矿井设备的故障诊断技术
我国的机械设备的诊断技术的发展经历了三个阶段， 从仅仅凭借专家的感官、经验、专业知识进行故障诊断的初级阶段， 到应用传感器、计算机等技术的现代诊断技术阶段， 再到诊断系统智能化、集体化的发展阶段。这些不断发展的技术为我国煤矿矿井设备的状态监测和故障诊断技术奠定了稳固的基础。目前， 我国煤矿矿井设备采用的故障诊断技术主要有：
（1）振动检测诊断技术
它是根据设备运行时振动信号的时域或频域特性或其特征值的变化规律来分析设备的运行状态和故障的一种方法。这种诊断技术由于能精确地和实时地表征机械动态特征及其变化过程， 监测诊断方法简单实用， 而被广泛应用。
（2）红外测温诊断技术
由于机械磨损、电器结点的烧坏等会造成材料的局部温度升高， 从而影响材料的其他性能。根据此原理， 通过采用温度传感器等， 监测机械设备各部位的不同温度或温度变化来分析判断机械设备运行状态。
（3）油液磨屑分析诊断技术
从机械的液压和润滑系统中提取抽样， 采用光谱分析、铁谱分析等油液分析技术对油液磨屑粒形状态进行识别或观察油液介质的物理、化学成分的变化， 从而判断机械运行状况。
（4）无损检测技术
无损检测技术是目前应用领域较广的一种技术， 它的一大优点是它可以在不损伤被检测对象的条件下来探测检测对象的内部或表面的缺陷。如， 利用渗透检测、超声波检测、声全息检测、磁粉检测等技术检测材料表面的缺陷；检测内部缺陷的技术有： 微波检测、中子检测、射线检测等。当用无损检测技术对煤矿矿井设备进行故障诊断时， 必须要确定使用哪种检测手段， 因此首先要对被检对象的材质、加工过程缺陷可能的类型作认真地分析。另外， 其它无损检测技术还有电气检测、湿度检测等。随着微电子技术、大规模集成电路技术的不断发展与应用， 一些新兴的诊断技术， 如， 基于小波分析的故障诊断技术、应用人工智能神经网络的故障诊断技术以及基于网络的远程协作诊断技术等， 将逐渐成熟并应用于煤矿矿井设备中， 为提高矿井设备的主动预防性维修水平、延长设备的使用寿命服务。
四、煤矿矿井设备的维修方式
（1）预防维修
为了防止设备性能、精度劣化或降低故障率，按事先规定的计划和相应的技术要求所进行的维修活动，称为预防维修。通常有两种方式，即定期维修和状态维修。它是针对事后维修的明显缺点而产生的一种以时间为基础的维修制度。因为它是采取一定时间和不同程度的维修方式，因此能在一定程度上保证设备的正常工作，避免因零件寿命超期带来的失效问题。
（2）改善维修
为了消除设备的先天性缺陷或频发故障，对设备的局部结构或零件的设计加以改进，结合修理进行改装以提高其可靠性和维修性的措施，称为改善维修。它也是预防维修的一项重要内容。长期以来，我国煤炭企业基本上是采用事后维修与预防维修的方式，显然，它们已不能适应现代化生产的需要。目前需要大力推广的是改善维修这种设备维修方式。
（3）事后维修
设备发生故障或性能、精度降低到合格水平以下时所进行的非计划性修理 ，称为事后维修，也称为故障修理。煤矿矿井设备发生故障后，往往会给生产造成较大损失，也会给维修工作造成被动和困难。但对故障停机后再修理并不会给生产造成损失的设备，则采用事后维修方式往往更经济。
五、结论
总之，煤矿机械设备占有煤矿总固定资产很大的比例，因此在矿井生产中，认真做好各类故障的分析、诊断和维修工作是保证其安全稳定运行的重要措施，对于保证煤炭企业获得更大的经济效益具有重要意义。
参考文献
[1] 王绪兵；谈谈煤矿机械设备的检修；城市建设理论研究；2012.07.
[2] 郑细荣，黄海；浅谈煤矿机械设备的使用、维护和管理；江西煤炭科技；2009.01.
[3] 李健；煤矿机械设备的故障和维修探究；硅谷；2010.13.