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關鍵詞:煤礦;機電設備;故障技術診斷
中圖分類號:TU392文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2010)04-0185-02
一、設備診斷技術目的和內容
機械設備診斷技術日益獲得重視與發展的原因是,隨著科學技術與生產的發展,機械設備工作強度不斷增大,生產效率、自動化程度越來越高,同時設備更加復雜,各部分的關聯愈加密切,從而往往某處微小故障就爆發鏈鎖反應,導致整個設備乃至與設備有關的環境遭受災難性的毀壞。這不僅會造成巨大的經濟損失,而且會危及人身安全,后果極為嚴重。
從設備診斷技術的起源與發展來看,設備診斷技術的目的應是“保證可靠地高效地發揮設備應有的功能”。這里包含了三點:一是保證設備無故障,工作可靠;二是保證物盡其用,設備要發揮其最大的效益;三是保證設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,提高維修質量、節約維修費用,應使重要的設備能按設備狀態進行維修(即視情維修或預知維修),改革目前按時維修的體制。應指出,設備診斷技術應為設備維修服務,可視為設備維修技術的內容,但它決不僅限于為設備維修服務,正如前兩點所述,它還應保證設備能處于最佳的運行狀態,這意味著它還應為設備的設計、制造與運行服務。
二、煤礦機電設備測試技術
煤礦機電設備測試就是在專用試驗室和實際煤礦使用環境中,利用各種儀器儀表、測試裝置,按標準或規范規定的內容、要求、程序和測試方法,對煤礦各類機電產品及其主要零部件,在研究、制造、使用的各個階段,進行測量、檢查、試驗和度量,并將產品測試結果的質量特性與規定要求進行比較的過程。測試的目的是控制和提高產品質量,保證煤礦正常生產和礦井安全。
煤礦機電設備測試的作用:確保生產企業的出廠產品達到有關規定的要求,防止不合格產品流入市場;驗證新研制產品的性能指標、安全性能、使用壽命等是否達到設計要求;考核產品的配套性、可用性、可靠性、可維修性以及對使用環境的適應能力;評定產品在規定的時間和使用條件下,完成規定功能的能力,以確保煤礦高產高效的持續生產;對大型設備運行工況監測,防止重大事故的發生;控制和限定產品影響工作者健康的因素,并加以預防;把產品運行過程中可能引起的火災、爆炸、冒頂等重大事故降低到最小限度;對已批量生產的煤礦機電產品及其主要零部件的質量實行監控;為產品的驗收、鑒定、定型、判定產品能否批量生產等提供依據;為改進產品的設計、加工工藝和發展新產品積累科學實驗數據;為由于產品質量問題引起的糾紛提供仲裁依據,維護用戶的經濟利益。
煤礦機電設備測試的內容:
主要零部件測試:主要零部件是指煤礦機電設備的易損件、重要受力構件、磨損件、易燃件,以及其他影響設備安全性、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,根據零部件的技術要求,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境的能力,以保證設備的整體質量。測試設備有: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中,產品質量管理和質量監督的重要內容,也是發展煤礦機電設備的重要手段。
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境對組裝成整臺的設備或機組進行加載運行試驗,并根據要求測錄試驗數據,以考核設備的可靠性、安全性、配套性、適應性、可用性等各項性能指標。整機試驗規模較大,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品或生產批量大的產品進行這種試驗。
三、煤礦設備診斷技術
(一)礦井提升機
提升機是礦井生產、運輸的主要設備之一,它擔負著提升原煤、矸石、下放材料、升降人員和運送設備的任務。提升機運行的安全可靠性狀況不僅直接影響煤礦的生產,還影響到煤礦生產人員的生命、財產安全。
由于礦井下惡劣的工作環境和防爆的要求,提高礦井提升機系統的可靠性就顯得十分重要,而完善的故障預測技術是提高提升機系統可靠性的重要措施。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如制動系統、機械傳動系統、系統等,它們在工作過程中,都有可能出現故障,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對提升機的故障進行診斷,從而導出新的、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備,其工作可靠性直接影響煤礦的高產高效。據資料統計,采煤機械故障的70%~80%是液壓系統的故障造成的,液壓系統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,當負載增加時,高壓反而降低,這說明液壓系統有漏損,泄漏處在主油路的高壓側,應停機處理。高壓正常,低壓下降時說明低壓系統或補油系統有泄漏,應檢查主油路的低壓側和輔助泵及補油系統。高壓下降,低壓上升,說明液壓系統中高、低壓竄通,應檢查高壓安全閥、旁通閥、梭形閥是否有竄液。
當油溫升高,液壓油混入水后,油液乳化,油的黏度降低,系統泄漏增加,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象。油進水后將分解,上部是油,下部是水,這種情況應立即換油。當牽引部有異常聲響,液壓油混入空氣后可使液壓系統產生氣穴,聲響,如不及時處理將損壞油泵。油泵將發出異常。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。這都是造成系統吸空的主要原因,發現后及時處理。過濾器堵塞,液壓系統泄漏,液壓油混入機械雜質后,將造成過濾器堵塞,如不經常清洗過濾器,機械雜質將進入液壓系統,使有些液壓元件研損,從而導致系統泄漏,為防這種現象發生,應每班檢查和清洗過濾器,抽油樣進行觀察和化驗分析。
監測方法監測系統由傳感器、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,實現數據的存貯、顯示和打印及故障報警。
對采煤機液壓系統進行故障分析,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的工況監測措施可提高采煤機的開機率,降低液壓系統故障的產生,延長采煤機液壓系統及元部件的使用壽命。
四、結語
關鍵詞:礦山機械設備;保養;維修
引言
隨著經濟的發展,煤礦企業也獲得了長足的發展和進步。煤礦礦井的資金投入和規模逐漸擴大,一些高新的科技和設備在礦井開采中獲得了廣泛的應用。在礦井開采的過程中,機械設備發揮了重要的作用。當前,煤礦礦井所采用的機械設備種類越來越繁多,功能也越來越復雜,煤礦生產的效率不斷提高,增加經濟效益的同時,也推動了煤礦企業的發展。
1 煤礦機電設備維修的必要性
所謂機電設備維修,就是對機電設備進行維護與修理的技術活動。通過定期對機電設備進行維護,可以對機電設備的性能起到維持和改善的作用;而通過對機電設備進行修理,則可以對機電設備的性能起到恢復和提升的作用。加強煤礦礦井機電設備的維修,對于企業來說至關重要,不僅可以降低成本、提高利潤,還可以防止事故的發生,確保企業的安全生產。隨著時代的進步,高科技產品相繼問世,設備的精度越來越高,對于設備的維修也提出了更高的要求,科學合理的維修是設備保持良好狀態無故障運行的重要前提和保障。維修不僅是為了當前生產的正常運行,更加是為了將來所做的投資,從而使企業獲得更多的經濟效益,是企業生存和發展的基礎。此外,煤礦機電設備的維修工作還有助于各項經濟和技術指標的改善,提升產量和勞動生產率。對于煤礦企業來說,機電設備的維修工作已不單單是一種被動的工作,而是優化和輔助企業的運營和管理的重要手段,是行之有效的應急措施。并且作為企業生產力的重要組成部分,對于礦井的安全生產起到重要的推動作用。因此,加強煤礦機電設備維修的工作勢在必行,必須引起相關人員的高度重視。
2 機電設備在維修的過程中經常遇到的問題
2.1 磨損和故障的發生
有別于普通的機電設備,煤礦礦井的機電設備有其自身的特點,即工作環境較為復雜和惡劣。此外,礦井機電設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境下,長期連續的運轉,加快了機電設備磨損的速度,其磨損的程度也相對較大。機電設備在運行的過程中,出現各種各樣的故障是不可避免的,煤礦礦井機電設備由于其工作環境的惡劣,更容易出現一些設備故障,影響生產的順利進行。煤礦礦井機電設備發生的磨損,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,而機電設備的承受能力是有限的,當超出這一限度時,機電設備的性能就會受到影響。如果在機電設備的檢查和維護中,沒有發現問題,或者發現問題后沒能及時地解決,就會給設備埋下安全隱患,并很可能在一些特定條件的觸發下,引起事故的發生。很多的礦井企業,往往只關注生產,而忽視了對于機電設備的維修工作。缺乏針對機電設備故障的較為完善的監控和預警系統,無法及時發現和解決機電設備存在的磨損或故障,一旦事故發生就會帶來嚴重的后果,造成不良的社會影響,不利于礦井的發展。
2.2 使用和維修相對來說是不科學的
在正常運行開礦的過程中,相當一部分礦井對于機電設備的運行狀態并不重視,缺乏常規的檢查,相應的制度也不夠健全和完善,這就導致機電設備可能已經超負荷運行而不能被及時地發現,其可靠性和安全性降低,從而埋下安全隱患。維護對于機電設備來說是非常重要的,機電設備雖然在正常的狀態下工作,然而會發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,進而造成機械設備的損傷。當前的現狀是,很多煤礦企業重生產、輕維護,機電設備出現故障時才維修,維修缺乏科學性和合理性,平時不注重對設備的檢查和維護,導致設備損傷越來越嚴重,提高了設備維修的成本,不利于企業的發展。
2.3 維修人員技術水平較低
進行礦井機電設備維修的技術人員綜合素質不高,知識較為落后,維修技術水平不高。這就導致了對于機電設備在運行中出現的問題,不能及時發現和查找到問題的原因,小故障變成大故障,給礦井帶來經濟損失的同時,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,卻同煤礦的發展和人員的安全息息相關,維修人員如果沒有切實地認識到這點,必將對機電設備的維修產生不利影響。
3 針對問題提出相關的解決措施
3.1 建立有效的預警機制
機電設備在出現故障之前,通常會有一定的表現形式,如磨損異常和過熱現象,通過對機電設備的運行狀態進行觀察和監測,可以有效預防機電設備故障的發生,即需要建立有效的預警機制,將安全隱患扼殺在萌芽狀態,使機電設備始終保持在良好的狀態運行。為此,首先需要維修技術人員具有足夠豐富的經驗,特別是故障發生前設備的各種異常情況要非常熟悉,還要求現場員工隨時對機電設備進行勘察,因為他們是與機電設備接觸最多的人員。其次,建立和完善機電設備檢測體系,系統地、科學地對機電設備進行監測,從而及時發現和解決問題。減少機電設備故障,降低煤礦損失,促進煤礦發展。
3.2 加強維修人員的素質
積極開展機電維修人員的崗位培訓和教育,不斷提高維修人員的綜合素質和技術水平,增強維修人員的主人翁意識和責任感,使其對維修工作始終保持認真、嚴謹的態度。只有維修人員的思想意識和綜合素質提高了,才能確保煤礦機電設備的質量及安全運行,推動煤礦產業的興旺與發展。
3.3 對機電設備的運行進行有效的改善
要對煤礦的機電設備進行有效的整改,保證在正常的環境下和正常的負載環境下,機電設備可以正常的工作,避免出現機電設備超出使用年限、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備,從而促進機電設備在整個過程中能夠正常的運行。在日常工作的過程中,也要加強對機電設備的維護,雖然在維護的過程中,會出現一些費用,但因為機電設備出現的故障,會給整個煤礦造成巨大的經濟損失,因此,對于機電設備的維護必須加以重視。
4 結束語
煤礦礦井機電設備的正常運行,不僅能夠促進煤礦企業的發展和進步,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。雖然目前礦井的機電設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備的故障,確保煤礦企業的穩定高效生產,推動煤礦產業的進步與發展。
參考文獻
[1]鄭德超.淺談礦山機械設備的狀態監測與故障診斷[J].技術與市場,2011(4).
[2]崔立志,王新良,于勵民,等.煤礦機電設備周期性檢修預警管理系統的研究與開發[A].第18屆全國煤礦自動化與信息化學術會議論文集[C].2008.
【關鍵字】煤礦;機電設備;故障;檢測診斷
故障檢測診斷技術是一項集合了信息技術、傳導技術和電腦技術等多個領域為一體的先進技術手段,近年來在煤礦行業中得到了廣泛應用與普及。當前現代化礦井,已然形成了一礦一面和一條生產線的強化集中生產模式,機電設備的自動化、大型化和重載化程度也不斷提高。為提高煤礦企業的設備管理水平,并更好的確保礦山設備的安全運行,迫切需要加強故障診斷技術的研究與應用。本文結合工作實際,從故障檢測診斷技術的特點出發,并就故障檢測診斷技術在煤礦機電設備安全中的應用進行了分析與探討。
一、故障檢測診斷技術的特點
隨著現代化的維修理論、工藝理論、基礎學科理論和檢查技術的發展,故障檢測診斷技術也不斷得以完善。它最主要有以下幾方面的特點:
1、技術的復合性
機電設備的診斷和維修,涉及到了動力學、摩擦學、物理學等多種學科領域,并包含了自動化應用、機械制造、液壓機器應用等多方面知識體系,因此故障診斷技術是一門綜合性的學科,在實際應用中需要經驗豐富,而且知識面廣。
2、明確的目的性
故障檢測診斷技術具有明確的目的性,就是及時發現設備運行過程中的故障,并運用相關的技術,對故障進行準確的定位與分析,進而制定出相應合理的維修方案,以確保生產的安全與順利。
3、實踐性與理論并重
故障檢測診斷技術,不僅具有廣泛的理論基礎,而且能切實應用于生產實踐當中,在診斷和處理結果出來后,能迅速完成由理論向實踐的轉化。
二、煤礦機電設備安全中故障檢測診斷技術的應用
1、礦井提升機檢測和故障診斷
礦井提升設備是煤礦生產中用于升降人員、提升物料和下放材料的大型機械設備,也是礦山井下生產系統和地面工作相連接的紐帶。礦井提升機能否安全運行,將對礦山生產和建設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出現了超限的表現,這一類故障可通過對保護裝置的設置來進行解決;軟故障則要通過多種工況參數的測試,并經過對相關數據的分析和處理才能得以診斷,而且因為軟故障對工況參數的變量牽涉較多,往往導致對其無法進行準確判斷。但是軟故障卻通常是硬故障發生的前提與預兆,因此加強對提升機軟故障的及時預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,并針對性的開發出了相應提升機的檢測和故障診斷裝置。例如ASCC型全數字提升機控制系統、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雜系統。因煤礦井下工作環境惡劣而且復雜,如果采煤機出現故障將容易導致整個采煤工作的中斷,造成巨大的經濟損失。隨著當前煤礦工業的發展,采煤機功能越來越多,且自身的結構和組成愈發復雜,導致故障發生的原因也隨之復雜化。同國外先進的采煤機比較,國產的采煤機在故障檢測診斷技術方面還相對落后,主要表現在檢測參數的缺少和檢測范圍的不全面,并且無故障診斷功能。
為徹底改變國產采煤機無故障診斷功能和檢測水平低的現狀,原煤炭部將“采煤機工況檢測及故障診斷系統”的研制列入了“九五”重點科技攻關計劃當中。該故障檢測診斷系統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,在當前已取得了較為顯著的成效。
3、通風機檢測和故障診斷
當前應用于礦井通風機的故障檢測診斷的裝置較少,主要包括了FJZ型礦井主風機監測與故障診斷儀、KFC—A型通風機集中檢測儀等裝置。FJZ型礦井主風機監測與故障診斷儀是以8098單片機作為核心的通風機檢測與故障診斷系統,并實現了主風機的機械故障診斷和在線監測的一體化。該系統的主要功能包括了:
(1)實時檢測功能。包括了對風量、負壓、風機振動烈度、軸溫、通風機電流、軸心規矩等的檢測。
(2)智能診斷功能。指利用了主機內自帶的專家系統,對通風機常見機械故障進行診斷。
(3)報警和打印功能。根據工作實際,對通風機的各種參數值進行報警設置,超過設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與建設中,起著非常重要的作用。其故障的發生,不僅會給礦山企業帶來極大的經濟損失,還會影響到正常的生產與運營。隨著當前信號處理技術和人工智能技術的發展與應用,異步電動機的故障檢測診斷技術也得到了極大的突破,并已取得了良好的效果。當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,這種方法在當前高壓電機的多種故障檢測中得到了較為廣泛應用,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
我國煤礦行業因為各種因素,機電設備故障檢測診斷技術仍處于較為簡單的階段,推廣應用都并不廣泛,在技術開發和研究工作的投入力度上還有待加強。同時,還應加強與各個行業間故障檢測診斷技術的交流與合作,并進行新技術的推廣與應用,使煤礦機電設備的安全性、可靠性得到進一步提高。
參考文獻:
[1]黃書雷.故障診斷技術在煤礦設備維修中的應用[J].工會博覽:理論研究,2011(1).
1、簡要敘述機電設備故障檢測技術
1.1 故障檢測診斷技術含義
故障診斷與故障檢測兩部分構成了故障檢測診斷技術,目前,學術界與實踐領域對其有一種統一的說法,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,進而影響了設備的正常工作狀態。設備故障或是異常一般可通過設備運行中的狀態和部分表面現象可以發現。噪音、振動、變形、溫升和氣味等二次效應均可在設備運行中觀察出來,這些現象是設備故障的前兆和預警。職工可通過這些現象快速確定故障發生位置,及時找到癥結所在,保證了企業的安全生產。
1.3 診斷技術特點
現代維修理論、工藝理論、相關基礎學科理論、檢查技術與理論的進一步發展促進了故障檢測診斷技術的發展完善。該技術的目的性較強,它屬于一種復合型的技術設備,它實現了理論到實踐的迅速轉化三大特點。
目的性較強。該診斷技術擁有極為明確的目的,就是在發現運行中的設備存在故障問題,就應該利用相關有效的技術,準確進行故障定位和分析,并根據其診斷制定切實有效的設備維修方案,保證了礦區設備的安全生產。
復合型技術。設備的診斷與維修是一種綜合了物理學、動力學和摩擦學等多種學科特點的科學領域技術,它甚至還囊括了液壓機器和機械制造相關的機械操作原理與應用以及自動化技術應用等多方面的專業知識,該技術設計了眾多的知識領域,擁有極其豐富的實踐經驗。
理論到實踐的迅速轉化。無論是診斷方法還是維修技術都必須切實可行、適時而定,設備的處理結果與原理可以迅速將其轉為實踐,應用與實際操作。
2、機電設備中故障診斷技術的應用
2.1 進行礦井提升機的故障檢測和診斷
礦井的生產運輸主要是依靠礦井提升機,礦井提升機在煤礦生產中的地位尤為重要,它主要負責矸石與原煤的提升、相關人員的升降、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的煤礦工人生命安全密切相關,所以應當嚴格杜絕提升機的安全運行隱患。
學者將提升機故障分為硬故障和軟故障兩種。當發生設備軟故障時必須要考慮到工礦參數,并且進行工況參數的實踐測量,進行相關數據的處理與分析。硬故障通常指部分特定參數超過預定的限制的設備故障,硬故障通常以軟故障作為前提。
因此,從一點定位出發,實施軟故障的定位檢修和及時預診至關重要。但由于該項設備屬于礦山安全運作的基礎性設備,所以為了保證該領域的安全性,我國投入了大量的人力物力進行該項技術研發并取得了理想的效果。本文通過大量的實際驗證發現,礦井提升機中的雙筒提升機時常發生松繩現象,一旦發生設備故障將可能造成難以估計的損害。
通過結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進行360度的小磁鋼安裝,并將霍爾傳感器安裝在恰當的位置以便于兩天輪轉速的檢測。當設備正常運行時,兩天論擁有相同的轉速,且傳感器應當輸出大致相同的脈沖數,該裝置在設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,出現鋼絲繩松繩現象,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,進而起到預警報警的效果。
2.2 故障檢測技術在采煤機中的應用
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水平差異較大。部分早期的檢測方法已經很難滿足我國煤礦生產需要,該方面屬于我國煤礦機電設備故障的一項功能缺失。為了徹底改變我國采煤機的現狀,相關部門已經將該項目列入國家級重要研發對象。
2.3 檢測技術在通風機中的應用
我國有關通風機的相關故障檢測裝置僅有屈指可數的幾種,較為典型的就是由煤炭科學總院(重慶分院)研發制造的FJZ 型的礦井主風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,確保通風機方面的故障檢測問題盡早得到解決。
2.4 故障診斷技術在高壓異步機中的應用
高壓異步機在煤礦的生產中所占的地位也非常重要,該機器設備一旦發生設備故障,則會造成難以彌補的經濟損失,妨礙煤礦的正常運營生產,造成巨大的煤礦經濟損失。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和信號處理技術,檢測與診斷的成效較好。
3、結語
綜上所述,機電設備故障檢測不僅要做好電工和機工的技術知識培訓,同時也要不斷提高職工的應急能力與安全生產的意識。企業的技術革新與改造、礦山機電設備故障檢測制度的建立健全,促進了企業生產擴大化。以此保證煤礦機電設備的正常、安全和高效運行,促進了我國國民經濟的飛速發展。
關鍵詞:無損檢測技術;煤礦機械設備維修;應用
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)40-0141-02
隨著工業現代化發展的快速進行,機械設備應用不僅僅是重要的物質基礎,還在行業領域的發展建設中發揮重要的作用。尤其是在現代化的建設中,生產提高、成本降低、環境保護、質量改善、效益增長、資源節約等的發展模式下,這些都離不開基本機械設備的應用。所以,其一旦在運行中出現問題或者故障,會帶來相對嚴重的損失,影響正常的發展運營。在上世紀80年代初,一些發達國家在對機械設備運行中的故障進行分析和經驗總結的基礎上,開發和創立了新型的“設備診斷技術”,通過應用能夠在對機械設備不進行拆卸或者具體的運行過程中,對設備的機能狀態進行分析和掌握,進而對產生故障的部位和原因進行判定,確保了具體發展應用的可持續。在逐漸的發展中,無損檢測技術是在“設備診斷技術”發展和推廣的基礎上而興起的一種全新的綜合性診斷檢測技術,在煤礦機械設備維修應用中能夠有效提升煤炭企業的生產和應用效率,并在具體的應用中對于確保煤礦生產的安全性有著一定的現實意義。
一、無損檢測技術的分析
(一)無損檢測技術的概述
無損檢測技術具有極強的綜合性,能夠實現聲、熱、磁、光、電、射線等與具體物質相互作用的利用,在對機械設備的使用性能不造成損壞的條件下,借助先進的設備器材或者技術,并通過化學或者物理的手段對設備的表面及內部的結構、狀態、性質等進行測試和檢查的一種方法。隨著現代化工業的發展,在具體的應用中,對于設備的運行的安全性和結構質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的應用提供了機會,就目前來看,無損檢測技術不僅應用于壓力容器的在用檢查和制造檢查,而且在眾多行業部門都得到了廣泛的應用[1]。
(二)無損檢測技術的特點
很多科學技術領域實現了無損檢測診斷技術應用,在具體應用中,所使用的技術方法也具有多樣性,除了常規化的射線、磁粉、渦流、超聲、滲透之外,還有激光、紅光、聲發射等其他方法。在實踐應用中,無損檢測診斷技術具有多樣化的特點,在對構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生的變化進行分析,以判斷構件表面或者內部是否存在缺陷,能夠對缺陷的位置進行準確查找,并及時提供多樣化的信息,并能夠對具體缺陷的大小和危害進行有效的分析。在煤礦企業中應用時,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范化的要求,實現對產品質量的監控。在基于煤礦設備的過煤量要求,可以針對性地對重要部件進行檢測診斷,并根據具體現狀對應用壽命進行評估,避免出現維修過剩或者不足的現象,以避免因失效而因其不必要的災難性后果。
二、在煤礦機械設備維修中應用無損檢測技術的必要性
在工業化進程加快的基礎上,煤炭行業朝著高產、高效的方向出發,這在一定程度上加大了對采掘設備的要求,實現了現代化的大功率、大噸位和高強度的方向發展。在實際應用中,一個現代化的礦井井下掘進和采煤設備的價值高達三億元人名幣,一旦出現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,確保煤礦設備使用效率的有效性是重要的環節。在具體的應用中,可以通過無損檢測技術對使用中的設備開展有效的檢測工作,以最大化地提升設備檢修質量、消除故障隱含以及縮短檢修周期等,并在逐漸的推廣和應用中為人們所熟知和接受。煤礦設備的工作環境相對惡劣,狹小的現場采掘空間,使得煤泥、粉塵及噪音等污染現象被全方位地放大,在一定程度上為無損檢測技術對機械設備的運行隱患開展預防性監測時增加了難度,而且設備在井下的環境并不具備良好的受力狀況,在載荷過大的環境下會造成機械設備重要部件從原本的小損傷而發展成為較大的運行事故。所以,如果通過無損檢測技術對設備提前進行檢查,就能夠對失效部位進行合理有效的控制,進而避免演化事故的發生。所以,通過無損檢測技術對煤礦機械設備的失效現象進行維護,進而避免事故發生,在基本應用中具有應用的必要性。
三、在煤礦機械設備維修無損檢測技術的應用規范
(一)檢測時機的恰當把握
在對機械設備通過無損檢測技術進行檢查時,需要根據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,就其基本狀態而言,耦合性較差,且表面也不會處于平整的狀態,一定程度上會對探傷作業產生影響。基于此種狀態,對鍛件進行精磨、鉆孔后再行探傷,這樣的狀態可以對內部損壞進行有效的探測,但也會對設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基礎技能。
(二)合理選擇無損檢測方法
在進行無損檢測的應用時,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備的工件。所以,為了確保最終檢測結果的準確性和可靠性,就必須在開展檢測工作之前,對被檢測設備的結構、尺寸、材質、形狀等進行合理的分析,對可能產生的種類進行預計,不同形狀影響下所存在的缺陷,不同結構的不同方向、不同部位會有什么問題產生等,均進行有效的分析,然后根據檢測方法各自的優缺點進行合理的選擇,避免檢測過程中出現不必要的設備損傷。
(三)實現檢測方法的綜合化應用
在對無損檢測進行應用時,必須對其具體的應用方法有一定的認知,正視在具體運行中的優缺點,開展合理有效且綜合性的應用。所以,在具體的實踐活動中,在條件允許的狀態下,不只是采用一種方法進行檢測,而在發揮各自優勢的基礎上應該盡可能實現多種方式的同時采用,以保障檢測活動的結果最優化,獲取更多更有效的信息。另外,還可以利用除無損檢測技術之外所獲取的信息,實現同相關材料、加工工藝、焊接、產品知識結構等的綜合化應用,實現最優化的判斷。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,這就可以結合射線檢測的優點,在綜合化應用的基礎上,確保最終檢測結果的有效性和準確性。
四、實現煤礦機械設備維修中無損檢測技術應用推廣的措施
(一)實現專業隊伍的建設
無損檢測的應用活動得到了推廣,使得其備檢測對象具有一定的廣泛性,這就使得其應用方法具有多樣性,而且在具體應用中根據其不同的特點而實現了具體方法的綜合性應用。基于這樣的現狀,這就需要檢測人員具有一定的專業素養,能夠對具體方法進行有效掌握,并對具體方法的優缺點和適用范圍以及各自之間的關系能夠明確,在開展檢測工作時能夠有效根據機械設備的自身特點選擇正確的方案,并對最終的結果做出正確客觀的評價。所以,在專業化技能的要求下,需要對無損檢測的診斷人員進行專門的專業化培訓,以確保技術人員隊伍具有專業化的能力以及精良的業務素質,以確保無損檢測技術能夠得到有效的推廣。
(二)評斷標準的科學有效性
檢測的最終目的是進行評價,對機械設備的問題進行分析,進而開展高效的維修工作,所以為了確保最終結果的正確有效性,就需要根據煤礦機械設備的特點,科學化地進行無損檢測診斷技術的企業標準和行業標準的制定,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。
(三)實現先進化的硬件設備使用
在科學技術不斷發展進步的今天,計算機得到了廣泛的應用,使得在不斷的發展中,高可靠性、高靈敏度、高效率的無損檢測診斷設備和儀器不斷涌現,為無損檢測診斷技術的應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用能夠高效地完成數據采集、過程控制和信息處理以及記錄存儲等多項作業,且確保最終結果的客觀有效性。在逐漸的發展中,許多超聲波儀器在應用中將微處理器當作設備部件而進行儀器的組裝,以高效的執行和完成對圖像和數據進行處理的任務,極大地提高了應用中的運行效率,也提升了具體處理的可靠性和有效性。所以,可以根據無損檢測診斷技術在煤礦機械設備的實際應用情況進行分析,并且能夠最大化地滿足煤礦井下檢測設備的防爆要求,并在不斷地應用和發展中研制出新型無損檢測技術的設備和儀器。
五、結束語
綜上所述,無損檢測技術主要是通過對機械設備的自身缺陷或者內部構造所引起的物理變化進行分析,進而對其表面或者內部所存在的缺陷進行有效的分析,并給出評價,這樣的應用特征在煤礦設備的維修中是極為必要的,并且在現代化的發展建設中,在實現同應用經驗有效結合的基礎上同當前的發展建設相適應,逐漸將應用范圍進行拓展,并確保在設備維修應用中的高質量,為煤礦生產建設提供良好的設備運行條件,以在現代化的發展中能夠在健康穩定的發展中確保整體的可持續,一定程度上推動國民經濟的發展和增長。
【關鍵詞】機電設備;故障;煤礦
目前,在煤礦企業中大規模使用的機電設備有很多種類。大體上可以分為挖掘設備,控制設備,傳輸設備,監控設備,通風設備等。可以在細分為挖礦機,皮帶,控制柜,電動機,液壓機,水泵,吊車等。
一、煤礦機電設備常見故障與分析
(一)電器控制部分常見故障
隨著煤炭工業的快速發展以及生產過程自動化技術水平的不斷提高,可編程序控制器已成為煤礦現代化建設和生產中不可或缺的自動控制裝置,在煤礦通風機、空壓機、排水泵及鍋爐控制中廣泛應用。
故障案例一
1)故障現象 在煤礦機電設備中有大量使用PLC控制的鍋爐,經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,發現該閥門是由蒸汽壓力控制的,只有當壓力超過某個值時,閥門才可以打開。通過排查發現連接到閥門對應的PLC輸出端口為0,在通過電路圖發現,PLC輸入端口上的信號也為0,最后發現可能是電路上的某個電阻損壞導致的。
故障案例二:
1)故障現象 在煤礦企業實際的運營過程中經常會發現PLC自動重啟。故障現象為PLC會不定時自動跳到STOP狀態,隨即又自動跳回RUN狀態。
2)故障原因 首先,通過觀察發現該PLC為繼電器輸出的PLC。將PLC內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電源,故障現象依舊。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,觀察發現PLC輸出24V有接負載,用示波器測量輸出的24V電源,結果發現輸出的24V電源在大型接觸器或者電動機動作時,輸出24V波動較大。當輸出電源有較大波動時,PLC會工作在STOP狀態。當輸出電源平穩后,PLC會自動回到RUN狀態。最后,將PLC輸出24V不接負載,改用開關電源后故障排除。
經實際檢測,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,從而使PLC自動重啟。
對策分析:
通過上訴排查過程,可以總結一般的PLC故障對策過程如下:
1)根據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PLC內部的保險絲熔斷也會導致電源指示不亮。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盒子內部進入異物導致內存不穩定。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盒子內部進入異物導致內存不穩定,導致程序整個跑飛。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上位機的報警燈發現,但是很多故障都是不產生報警信息的,就需要根據監控代碼內部的輸入、輸出變量就知道了。如本例中可以通過監控輸入、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,特別是系統中有大量的模擬電路、數字電路的時候,系統的工作狀態會出現隨機問題。這個時候就需要通過觀察整個系統中各個模塊的執行順序來定位問題。
綜上所述,要定位一個電器控制問題,不僅僅需要會PLC代碼的編寫調試能力,還需要精通系統的電路以及機械部分。只有這些知識綜合應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用在煤礦機電設備中用,如煤礦液壓支架,液壓鉆機等。
故障案例:
1)故障現象
在實際的使用液壓升降機的時候,經常可以明顯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動。而液壓馬達的轉矩和轉速與輸入的油液壓力、流量、容積效率、機械效率均成正比關系,如果其中有一項減小,則液壓馬達轉速也相應減小。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,我們發現由于密封圈老化導致漏由,更換后系統工作正常。
對策分析:
通過上述排查過程,可以總結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,檢查并將軸向間隙調至規定范圍,修磨缸體及配油盤端面。
需要聽液壓系統的震動,噪聲,判斷液壓傳動系統中那個部分出現問題。可以通過加粗管道,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運行平穩。
需要摸液壓系統的溫度,判斷系統在運行的過程中那個部分的溫升比較快。可能需要安裝冷卻器,加大冷卻器,修理冷卻器的故障,修理閥門,增加水量,修理調溫裝置。
2)液壓系統原理圖分析法
在普通的定位問題方法沒有能夠準確的定位問題時,一般需要參考系統的液壓系統原理圖,結合實際的運行動作,就可以定位液壓故障。如果系統還有很多電路控制部分,就需要在結合系統電路圖,綜合的分析系統的問題。
二、討論與展望
為了保障煤礦企業的安全運營,對煤礦機電設備的維護和保養是必不可少的工作。本文總結了煤礦機電設備常見電氣控制故障,液壓故障。希望對煤礦企業的日常設備維護提供幫助。
參考文獻
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【關鍵詞】帶式輸送機;故障診斷;振動分析
1.引言
隨著煤礦生產自動化程度的提高,煤礦機電設備呈現出設備之間聯系緊密,設備數量增多,維護人員相對減少的特點。因此,機電設備故障直接影響煤礦的正常生產,甚至造成巨大的經濟損失[1]。為減少煤礦機電設備突發故障造成的計劃外停機,提高設備的使用效率及壽命,有必要對煤礦的機電設備進行在線監測與故障診斷[2]。在線監測與故障診斷系統可以有效的反映出設備的健康狀態,能夠提前發現設備故障隱患,監測設備劣化過程,從而為設備的維修決策提供科學的指導,有效的減少設備故障引發的計劃外停機時間[3-5]。某礦在引入在線監測與故障診斷系統對煤礦生產的關鍵設備進行監測,先后提前發現多起設備故障,實現了設備故障“事前掌握,事中控制”,提高了設備的使用效率,為煤礦生產的順利進行提供有力保證。本文介紹了該礦在線監測與故障診斷系統的組成、使用及在煤礦機電設備維護中的應用。
2.在線監測與故障診斷系統的構成及功能
在線監測系統由數據采集、數據分析、上位機軟件三部分組成。通過對膠帶運輸機的滾筒、電機、減速機等設備的振動信號進行在線監測,為用戶提供狀態監測、預警報警、歷史趨勢分析、狀態分析與故障診斷等分析手段;為設備檢修提供科學的指導,實現設備健康狀態的在線監測。
圖1 在線監測與故障診斷系統測點布置
2.1 數據采集
根據煤礦機電設備的結構特點并分析設備常見故障出現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 數據分析
在線監測與故障診斷系統的數據采集分站可以接11個傳感器,可放置于操作室內,也可就近置于機電設備上。數據采集分站具有數據采集、智能數據分析、數據上傳等功能。
2.3 上位機軟件
在線監測與故障診斷系統提供機電設備運行狀態信息的實時監測、設備健康狀態的智能診斷分析、預警報警、歷史趨勢分析、報表統計分析等功能。實時監測模塊對設備的運行狀態進行全面的監測,并給出設備的運行狀態。通過對設備采集到的數據進行分析并提取特征參數,實現設備健康狀態的智能診斷分析,如圖2所示。
系統根據設備的運行狀態設置了預警和報警。根據設備運行的狀態值并參考設備振動的相關國家標準,對每個測點分別設置報警值,從而使系統報警更加準確。
歷史趨勢功能不僅記錄了設備運行狀態的變化趨勢,還具有橫向對比功能。通過設備歷史趨勢的變化并進行橫向對比分析,可以清晰的發現設備運行異常,如圖3所示。
此外,在線監測系統還提供了常用的分析工具,用于專業人員對設備運行狀態進行全面的分析,及時發現設備故障隱患。如圖4所示。
3.在線監測系統在設備維護中的應用
在線監測與故障診斷系統可以為設備維修方案提供科學的指導。通過分析設備運行時的振動參數,結合設備現場情況,來判斷設備是否存在故障隱患,從而可以合理的安排設備維修。通過對比設備檢修前后的振動值,可以用來檢查設備檢修的質量。下面用實際應用案例來說明在線監測與故障診斷系統的應用。
2013年6月4日某礦在線監測系統發現某膠帶機的驅動電機(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是否出現異常,利用在線點檢系統提供的頻譜分析功能對3#電機輸出軸的振動數據進行分析,其頻譜如圖6所示。
可以看出頻譜圖中出現明顯的不對中故障特征頻率,即3#電機聯軸器減速機輸入軸之間存在不對中故障。維修人員到達現場后,經檢查發現3#電機的聯軸器出現嚴重的磨損進而導致不對中現象和振動不平穩。6月8日聯軸器更換后,其歷史曲線恢復正常。再次利用頻譜分析功能對3#電機輸出軸的振動數據進行分析,可以看出不對征已經變得十分的微弱了,如圖7所示。
4.小結
本文從在線監測與故障診斷系統的實際出發,介紹了故障診斷系統的功能及軟硬件組成。通過系統在設備維護中的應用案例來說明在線監測與故障診斷系統如何指導設備的維護與檢修,同時檢測設備維護的質量。
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【關鍵詞】煤礦;安全生產;監控系統
在煤礦中,安全監控系統是身纏,安全和管理的一種檢測監管的系統。在煤礦的安全生產和運行的過程中,安全水平和預測預報有重要的作用。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,火災以及沖擊地壓的影響,嚴重阻礙了煤炭行業的發展,成為一種高危的行業。在鄉鎮中的煤炭經常發生一些事故,百萬噸的死亡率大大超過了國內的重點煤礦。因此可以看出,具有先進的技術和設備,合格的人才以及嚴格的管理,才能夠保障煤礦作業中安全生產。
1 煤礦安全監控系統
煤礦安全監控系統能夠保障煤礦安全高效的生產。其中煤礦安全監控系統主要分為井下和地面。礦用分站是井下的系統的主要設備,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,機電設備的傳感器,負壓傳感器,溫度傳感器,風速傳感器等對采區進行數據的采集。這樣就可進一步進行安全監控和控制。信息采集的處理中心是地面監控系統的主要設備。其是由監控管理的軟件,備用機,打印機,監控主機,傳輸接口等組成。可以讓煤礦中的各個生產部門能夠及時了解到井下上傳的監控控制的信息。在將井下的環境進行綜合的分析,以確保煤礦生產的安全性。
煤礦安全監控系統主要的檢測作業環境中的風速,風壓,溫度,甲烷濃度,一氧化碳的濃度,風門狀態,風筒的狀態,主通風機以及局部通風機等。這樣能夠達到甲烷超限聲光報警和風電閉鎖控制以及斷電等。當瓦斯超限或者局部的通風機停止運作時,煤礦的安全監控系統就會自動的將相關區域的電源切斷并閉鎖。進一步減少了由于違章作業,電氣設備故障和失爆以及危險的溫度造成的瓦斯爆炸。進行生產調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控系統對瓦斯的抽放系統,瓦斯突出等現象進行監控。
在應急救援和事故調查中煤礦的安全監控系統發揮著重要的作用。當井下發生瓦斯爆炸等事故之后,監控系統將會把事故的發生的時間,爆源等進行綜合的記錄。火災檢測系統主要的用來監測一氧化碳,氧氣以及二氧化碳的濃度,壓強差,煙霧等,在經過風門,風窗的控制,實現對注氮和均壓滅火的控制等。礦山壓力監測系統主要對支架的阻力,頂板的下沉速度和下沉量,聲發射的頻率和強度,錨桿應力等進行監測。煤和瓦斯的監測系統抓喲監測瓦斯的涌出量,紅外發射機電磁發射等。進一步實現對煤和瓦斯突出預報。
2 煤礦危險的有害因素的分析
煤礦系統是一個復雜龐大的系統。礦工工程也是一個包括人流、物質與能量流以及信息流的一線該系統工程。在工程系統中,人流,物質和能量流以及信息流各自有著不同的作用,相互聯系,緊密的配合。其中人流因素包括人員的行為,知識技能水平。物質和能量流因素包括各種挖掘機械,運輸機械,瓦斯,粉塵,火災,工作環境因素和設備中負載的能量。系統運行中的顯現出的信息因素包括,瓦斯監測的信息不及時的獲取,對粉塵超限的忽視,水災的偵測力度不夠以及不及時偵測,對機械設備運轉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。總體來說煤礦系統中發生事故的原因是非常復雜的。在相同的工作面中,會由于時間不同存在不同的風險,作業人員應當時刻的面對一種新的環境。不同的工種之間的風險也是不同的,作業人員在相同的環境中,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 煤礦安全監控系統的監管措施
(1)安全監控系統正確的評價。安全監控系統在礦井生產的過程中,對于防范事故和保障礦井的安全和是實施生產中起到了積極的作用。要對安全監控系統有個正確客觀的評價,才能夠為制定一個優秀的監管系統打下堅實的基礎。(2)煤礦應嚴格的對新購設備進行驗收,及時對零件進行補充。煤礦在選用安全設備的時候應進行嚴格的把關,應選擇四證齊全并且技術先進的配套產品。要保障安全監控系統正常持久的運行,在礦井中應時刻的關心設備損耗狀況,擁有系統設備中的易損耗的配件。(3)加強技術的管理和培訓。對于安全監控系統中的各個設備和裝置建立技術檔案,包括中心站的設備,電源箱,傳感器以及斷電器等。在這些資料中最好能夠顯現出設備的性能,使用和運行的狀況。加強對工作人員的培訓,對安全監控專業知識的普及,廣泛的學習,深入的研究,汲取經驗,對安全監控系統進行治理和完善,加強對設備的維護管理工作。(4)建立一個專業技術隊伍。在礦井的通風部門應當建立一個安全監測的機構并且擁有安全監測的專業知識的技術人員和安全監測工。安全監測工擁有一定的電子技術基礎和獨立工作的能力。(5)加強日常的管理和維護。對于安全監控的設備應按照相關的規定進行管理和維護工作,以保障作業的順利實施。對于監控設備應每月進行一次校正。監測人員在一天工作結束的同時要對監控設備和線路繼續擰檢查。發現問題及時的處理。(6)生產的善加應做好監控系統的售后服務。生產廠家應在滿足用戶的同時,也要存在一個技術先進的隊伍,對于用戶要有檢查,對于存在的問題及時處理,為煤礦企業提供良好的安全監控系統,認真熱情,提供優良的售后服務。
對于監控系統的維護也是非常嚴格的,在日常的監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。在每短時間都應該增強理論和時間上的研究。對于新調入的檢測人員,應當著重的培養基礎知識,確保礦井的監測系統的維護工作。同時也要建立完善的管理制度。綜合提高作業人員之間的監督和預警能力。
4 結語
隨著計算機技術的不斷發展,在我國現代高性能的煤礦監測系統有著廣闊的前景。安全監測系統是保障安全生產的實時的監控系統。這種系統能夠實現快速,便捷,準確獲取數據,增強科學性,減少失誤,造成的事故和人身安全問題。想要將煤礦安全監控系統作用充分發揮,就要在思想,組織,技術以及資金等各個方面落實。加強對技術的創新,對先進設備的使用,只有先進的技術和設備加上先進的管理,才能真正的將煤礦的安全監控做到最好,才能使得安全監控系統在煤礦安全生產中才創造出更大的經濟和社會效益。
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[關鍵詞] 計算機信息技術; 煤礦工業; 應用與發展
1 計算機信息技術在煤礦工業中應用的重要意義
當前我國煤礦工業生產中,對于煤礦的安全生產和管理還是建立在以人為中心的管理和控制的基礎上,受到生產和管理人員自身的理論知識、實際經驗和責任心及職業道德的影響較大,難以適應煤礦工業中人為操作失誤或者生產環境條件下各種誘因引發的越來越復雜的礦井災害,計算機信息技術可以很大程度上改變當前煤礦工業的生產和管理現狀,煤礦工業企業計算機數字信息化系統的建立,對于煤礦全面提升生產安全和管理效益有著十分重要的意義。
2 我國煤礦工業中應用計算機信息技術的必要性
所謂的計算機信息技術指的是由計算機和通訊技術相結合一種用以快速獲取、整理、存儲、變換、顯示文字、傳輸文字或者數值、圖像以及音頻和視頻等信息的,可以實現設備系統和信息服務兩種技術服務的新型綜合性、多功能技術。在當前這種以知識為主的經濟市場條件下,計算機信息技術具備計算機快速處理和具有強大的網絡型基礎作用的同時,還具備強大的信息滲透力和便攜性較高的產業形態,可以提高煤礦工業中生產和管理設備操控的自動化程度,還可以實現煤礦工業管理上的數字化、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,提高煤礦工業生產進而管理效率的重要手段,在煤礦工業的安全生產、規范管理、事故預防和安全調度以及突發性事故的救援等工作中都發揮著十分重要的作用。
3 我國煤礦工業生產和管理現狀及存在的問題
我國的地理環境具有多樣性,地質結構復雜程度高,煤礦工業的地理、地質環境復雜,影響因素多,很容易引發安全事故,給煤礦工業生產和工作人員帶來嚴重的威脅。并且隨著煤礦工業開采深度的增加,生產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,都會造成礦井內圍巖溫度升高,通風排水設施啟閉不及時以及井下瓦斯監控設備失修和故障等問題,嚴重影響煤礦工業的生產效率和安全生產管理。當前煤礦工業中存在的問題,主要有以下幾方面的內容。
3.1 生產管理方式落后
同其他發達國家相比,我國的煤礦工業起步較晚,在應用技術不夠先進,且受到人力和財力的影響以及當前激烈的市場競爭環境的影響,煤礦的生產和管理都處在人工操作和管理的狀態,唯有一些規模相對比較大的煤礦企業可能會配備比較先進的設備,對于煤礦生產過程中相關設備和井下數據信息能夠進行收集、分析和統計,從而增加了管理的效率,避免許多生產安全事故。但是大部分的煤礦工業企業還是處于比較傳統的人力為主的生產和管理模式下,不僅影響煤礦的生產效率,同時,對于相關井下開采信息數據的收集和分析工作的缺乏,也導致煤礦事故的多發。
3.2 缺乏計算機信息技術控制和管理意識
就目前我國煤礦的生產和管理方式來講,礦區整體人員的平均知識水平較低,即使有相關的信息計算機信息技術管理平臺,也很少配置有專業的維護管理人員,造成資源的閑置和浪費。計算機信息技術在煤礦工業中的應用通常是針對煤礦安全管理方面設計的,通過該平臺可以對于礦區內潛在的事故提前分析、預警,對于煤礦的生產設備運行情況、日生產量、銷售情況、客戶類型等內容進行整理、歸類和數據統計,為煤礦工業的高效生產提供指導。對于計算機信息技術應用意識的缺乏就會削弱煤礦工業的生產效率,增加人力成本,造成經濟效益的降低。
3.3 煤礦工業生產和管理中缺乏高層次、高水平人才
鑒于煤礦工業生產和管理的特殊性,很難吸引到一些高層次和高水平的人才參與到煤礦工業建設中來,人才的貧乏就會導致企業缺少核心競爭力,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的沖擊,我國煤炭在工業生產中的地位受到了挑戰,如何對煤礦工業進行產業調整和生產及管理方面的改善和優化成為煤礦企業面臨的重大難題。
4 計算機信息技術在煤礦工業中的應用
計算機信技術在煤礦工業的生產設備監測、技術支持、人才培養和安全管理方面都有著十分積極的作用。煤礦工業的生產和管理遵循的是“安全第一,預防為主”,其實施的前提是要堅持“以人為本”,為此,計算機信息技術的作用就顯得特別重要。煤礦的生產監測和安全管理是煤炭工業的重要組成部分,是確保煤礦工業正常運行和安全生產管理的重要保障。計算機信息技術的應用可以將煤礦生產、管理從當前的單一化管理模式向網絡化、系統化方向引導,由最初的靜態查詢變為全程的動態監控。計算機信息技術在煤礦工業生產安全管理方面有著十分廣闊的應用前景,對于礦井的通風管理、瓦斯監測、礦壓檢測與頂板管理、煤塵監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勢,是促進煤礦工業安全生產,提升煤炭企業管理水平的新型應用技術。
4.1 計算機信息技術在煤礦工業中對井下瓦斯安全監測的應用
現在的煤礦工業采用的瓦斯安全監控系統的種類繁多,結構復雜,但是在基本原理和基本功能上還是有共性的,計算機信息技術的應用在瓦斯安全監測中的應用的系統組成主要包括傳感器設備、礦井分站、傳輸設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實現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果輸出。不同類型的計算機信息技術系統的傳感器設備的應用也是有所不同的,比較常見的有瓦斯傳感器、CO傳感器、風速傳感器、壓力傳感器和溫度傳感器,是煤礦工業計算機信息化管理中必不可少的設備。計算機信息技術可以將上述傳感器的信號進行全面收集,經過信號轉換操作后,傳輸到控制站的計算機信息設備上,經過系統的一系列數據分析和處理再向控制中心發出指令,完成系統的控制輸出功能。計算機信息技術在煤礦工業瓦斯監控中的應用,可以實現對于井下信息的實時監控,并且通過存儲一定時期的信息數據,進行模擬化分析,為領導掌握井下環境條件和采取相應的措施提供參考。
4.2 計算機信息技術在煤礦工業中礦井通風系統中的應用
計算機信息技術在煤礦通風系統中的應用主要是利用網絡監測系統實現的,同煤礦安全監測系統的組成類似,通風系統也設有傳感器、礦井分站、傳輸設備和地面控制中心站。一些煤礦工業中的礦井通風完了監測系統和瓦斯安全監測系統是建立在同一控制平臺上的。計算機信息技術在通風系統中的應用的核心是利用計算機的模擬技術和仿真建模和網絡技術,結合煤礦安全監測系統的特點,實現對于礦井通風的動態模擬監測和安全性評價,計算機信息技術中對于通風方式的控制和設備的監測,可以一定程度上提高瓦斯安全系統控制的安全性和可靠性,并且通過網絡平臺對于井下災變的趨勢和應對事故機制更加科學化。
4.3 計算機信息技術在礦壓監測中的應用
計算機信息技術在礦壓監測系統中的應用組成主要包括:礦壓傳感器和信息傳輸設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計,一個監測區可以設置多個監測點;計算機信息技術的應用可以整合井下多個可以傳感器,通過通訊電纜和調制解調器等傳輸設備將信息傳輸到地面計算機控制中心,在計算機上面實時的顯示各個礦壓傳感器不同監測點的壓力監測值,并參考礦壓預警值,一旦出現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 計算機信息技術對于煤礦井下安全管理人員的考勤應用
通常情況下,礦井內外都要配備相應的安全管理巡查人員,對于礦井的安全性和相關設備的運行情況進行定期檢查。應用計算機信息技術的考勤系統組成比較簡單,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,對于礦井安全人員的考勤不僅僅可以規范人員管理和提高工作人員責任心,還是實現煤礦生產安全管理的重要保證。
4.5 計算機信息技術在煤礦工業智能化系統建立中的應用
上述的一些計算機信息技術的應用通常都是針對某一方面的局部性應用,但是,現實中的煤礦工業生產管理環境要復雜的多。計算機信息技術在煤礦工業的智能化系統中的應用可以實現礦區生產安全預測,并起到輔助相關生產安全管理人員決策的作用,該系統的建立主要是應用計算機信息技術中的數據庫信息技術,結合煤礦生產安全管理實際情況建立仿真動態模型,通過對于數據庫中不同數據信息的歸類和分析從而預測礦區生產安全性發展趨勢,為優化生產工藝和采取相應的控制預防措施提供指導。
5 結語
綜上所述,計算機信息技術在煤礦工業中的應用主要在于提升煤礦的生產管理效率和生產安全管理。計算機信息技術的自動化、系統化和智能化的分析和控制特點可以減少礦區人員操作的誤差,提高煤礦工業生產管理控制的精確性,綜合性的計算機信息技術在煤礦工業中的應用,對于提升煤礦工業生產安全管理的準確性和可靠性以及實現煤礦生產的自動化和智能化都有著十分重要的應用意義。
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