煤矿机电运输常见故障及防范措施研究

摘要：煤矿机电运输系统在煤矿生产中扮演着至关重要的角色，其运行的稳定性和可靠性直接影响着矿井生产的安全和效率。本文通过深入分析煤矿机电运输系统中常见的设备老化与损坏、电气系统故障以及机械系统故障，提出了一系列系统性防范措施。针对设备老化与损坏，强调高标准维护保养和环境优化；针对电气系统故障，采用高质量设计和先进检测技术；针对机械系统故障，通过状态监测和预防性维护提高设备运行效率。研究结果表明，这些防范措施能够有效降低设备故障率，提升煤矿生产的整体安全性和效率。以期本文的研究能为煤矿企业在机电设备管理和维护方面提供科学的依据和实践指导，具有重要的理论意义和实际应用价值。

关键词：煤矿机电；运输故障；防范措施

引言：煤矿机电运输系统是煤矿生产过程中不可或缺的重要环节，其运行状态直接关系到矿井生产的安全性和效率。然而，复杂的煤矿环境和高强度的生产任务使得机电设备在运行过程中容易出现各种故障。这些故障会导致生产中断，还可能引发严重的安全事故，给煤矿企业带来巨大的经济损失和安全隐患。因此，研究煤矿机电运输系统常见故障及其防范措施，具有重要的理论意义和实际应用价值。

一、煤矿机电运输常见故障分析

（一）设备老化与损坏

随着煤矿机电设备使用年限的增加，设备的老化和磨损不可避免地成为影响其正常运行的重要因素。设备老化会导致其性能下降，还会增加故障发生的概率。例如，电动机转子和定子的绝缘材料长期使用后可能出现老化现象，导致电机绝缘强度降低，最终引发短路或烧毁。此外，煤矿井下环境恶劣，湿度大、温度变化频繁，也加速了设备的老化过程。

（二）电气系统故障

电气系统是煤矿机电运输系统的核心部分，其故障常常会导致严重的生产中断和安全事故。常见的电气系统故障包括电缆绝缘层破损、接地不良、电动机过载等。特别是在潮湿环境下，电缆绝缘性能下降，容易引发漏电和短路。此外，电动机过载保护装置若不灵敏或失效，可能导致电动机长期处于超负荷运行状态，最终引发电机烧毁。

（三）机械系统故障

机械系统的故障主要表现为传动部件的磨损、轴承损坏以及链条和皮带的松弛或断裂。这些故障通常是由于设备长期运行、润滑不良或维护不到位所致。例如，传动轴和齿轮在高负荷下运行时，如果润滑不足，极易导致齿轮磨损甚至断裂。轴承在受到煤尘污染后，润滑油脂失效，也会导致轴承卡滞或损坏，影响设备的正常运行。

二、煤矿机电运输常见故障防范措施

（一）设备老化与损坏的全面防护策略

煤矿机电设备的老化与损坏是影响煤矿运输系统可靠性和安全性的关键问题，必须采取全面的防护策略。此策略应包括系统化的设备管理、科学地维护保养以及环境优化，以确保设备在整个使用周期内始终保持高效运行。设备管理需要借助大数据分析和物联网技术，对设备状态进行实时监测和预测性维护，提前识别和处理潜在故障。维护保养应依据设备运行状态而非固定周期，采用状态监测和预测性维护相结合的方法，最大限度地延长设备寿命。环境优化则通过改善井下通风、湿度控制及防尘措施，减少环境对设备的侵蚀和损坏，从而提升设备运行的可靠性。

以某煤矿企业的机电运输系统为例，该企业引入了一套基于物联网的设备管理平台，对设备运行状态进行实时监测。通过安装传感器，实时采集设备的温度、振动、润滑油质量等参数，利用大数据分析和机器学习算法预测设备的故障趋势。该系统在传动轴的磨损超出正常范围前，提前发出警报，安排维护人员进行更换，避免了突发故障导致的停机事故。此外，企业在井下安装了湿度控制和通风系统，显著降低了环境湿度，减少了电气设备的绝缘材料老化速度。同时，通过定期进行设备外部防尘处理，有效防止了煤尘对机械部件的磨损。这些措施的实施，使得该煤矿的设备故障率大幅下降，生产效率显著提升。

（二）电气系统故障的系统性防范方案

电气系统是煤矿机电运输系统的中枢，系统性防范方案应以高标准的设计、精细化的监测和预防性维护为核心，确保电气系统的安全可靠运行。高标准的电气设计包括选用高品质的电气元件和合理的电气布局，以减少故障源头。精细化的监测依赖于先进的传感器技术和数据分析方法，对电气设备的运行状态进行实时监控，及时发现异常。预防性维护则根据监测数据进行科学决策，避免故障发生。此外，环境保护措施如防潮、防尘和电磁屏蔽也是电气系统防范的重要环节。

某大型煤矿企业在电气系统防范上采取了多项措施，取得了显著效果。企业采用高标准的电气设计，选用具有高绝缘性能的电缆和耐高温的电气元件，减少了因绝缘失效和过热引起的故障。为了精细化监测，企业在关键电气设备上安装了多种传感器，包括温度传感器、湿度传感器和电流传感器，实时监测设备的运行状态。通过数据分析平台，结合机器学习算法，对设备状态进行分析和预测，及时发现潜在的故障点。例如，在某次监测中，系统检测到某电动机的温度异常升高，及时预警并安排维修，避免了电动机烧毁的事故。此外，企业在井下电气设备周围安装了防潮设施，使用防尘罩保护设备，确保了电气系统的稳定运行。

（三）机械系统故障的精细化预防治理

机械系统的故障是煤矿机电运输中频发的问题，精细化预防治理策略必须贯穿设备的全生命周期管理，此策略应涵盖状态监测、预防性维护和优化操作三大关键环节。状态监测利用先进的传感技术和数据分析工具，对机械设备的运行参数进行实时监控，识别潜在问题。预防性维护基于状态监测结果，制定针对性地维护计划，避免故障积累和突发。优化操作则通过规范操作规程和提高操作人员的技术水平，减少人为因素对设备的损害。

某煤矿企业在其机械系统故障预防治理中应用了多种精细化措施，取得了显著成效。企业在关键传动装置和轴承位置安装了振动传感器和温度传感器，实时监测设备的振动频率和温度变化。通过大数据平台分析监测数据，提前识别出某些设备的异常振动和温升，及时安排检修，避免了重大故障的发生。基于监测结果，企业制定了详细的预防性维护计划，例如对磨损严重的齿轮进行更换，对润滑系统进行定期检查和补充，确保机械部件始终处于良好的润滑状态。此外，企业还通过培训提高了操作人员的技能水平，规范了设备操作流程，有效减少了操作不当引起的故障。

三、结束语

综上所述，煤矿机电运输系统的可靠运行是煤矿生产安全和效率的关键保障。本文通过对设备老化与损坏、电气系统故障以及机械系统故障的详细分析，提出了一系列系统性、科学性的防范措施。这些防范措施的实施降低了设备故障率，减少了突发性停机和安全事故的发生，还显著提升了煤矿生产的整体效率。通过高标准设计、精细化监测和科学维护相结合，形成了一套全面、系统的防范机制，为煤矿机电运输系统的稳定运行提供了坚实保障。随着科技的不断进步和管理理念的创新，煤矿企业应继续深化技术应用和管理优化，不断完善设备管理和维护体系，提升防范措施的有效性和针对性。通过持续的改进和创新，进一步提升煤矿机电运输系统的稳定性和可靠性，为煤矿生产的安全、高效运行奠定坚实基础，实现更高的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1] 胡小兵.试析煤炭机电运输断带事故的防范措施[J].冶金与材料， 2023， 43（4）：145-147.

[2] 郭军丽.基于煤矿机电管理的标准化建设与事故预防管理[J].中国石油和化工标准与质量， 2022， 42（8）：3.

[3] 雷艳芳.煤矿机电运输设备存在的安全事故及预防举措[J].中文科技期刊数据库（全文版）工程技术， 2022（6）：4.