煤矿智能化采煤设备的安全可靠性分析与维护策略

摘要：在煤矿开采行业不断发展的进程中，智能化采煤设备的应用愈发广泛。这些设备不仅提升了采煤效率，还在一定程度上改善了作业环境。然而，其安全可靠性直接关系到煤矿生产的顺利进行以及矿工的生命安全。本文深入分析煤矿智能化采煤设备的安全可靠性影响因素，并提出相应的维护策略，旨在为煤矿智能化开采的稳定与安全提供参考。

关键词：煤矿；智能化；采煤设备；安全可靠性；维护

一、引言

煤矿作为我国重要的能源产业，其安全生产至关重要。随着科技的飞速发展，智能化技术在煤矿采煤领域得到了广泛应用。智能化采煤设备的出现，极大地提高了采煤效率，降低了人工劳动强度，同时也减少了一些人为因素导致的安全风险。但是，由于煤矿井下环境复杂多变，存在瓦斯、煤尘、水害等多种危险因素，智能化采煤设备在运行过程中面临诸多挑战，其安全可靠性成为了煤矿生产中必须高度关注的问题。确保智能化采煤设备的安全可靠运行，不仅能够保障煤矿生产的连续性和稳定性，还能有效降低事故发生率，保护矿工的生命安全和身体健康。因此，对煤矿智能化采煤设备的安全可靠性进行深入分析，并制定科学合理的维护策略具有重要的现实意义。

二、煤矿智能化采煤设备安全可靠性影响因素分析

（一）设备自身因素

设计与制造缺陷：设备在设计阶段，如果对煤矿井下复杂的工作环境考虑不周全，可能导致设备的结构不合理、零部件强度不足或兼容性差等问题。在制造过程中，若生产工艺不达标、质量控制不严格，会使设备存在潜在的质量隐患，影响其安全可靠性。例如，采煤机的截割部设计不合理，可能导致截割效率低下，甚至出现截齿崩断、滚筒损坏等故障；液压支架的密封件质量不过关，容易造成液压系统泄漏，影响支架的支护性能。

零部件老化与磨损：智能化采煤设备在长期运行过程中，由于受到机械应力、摩擦、腐蚀等多种因素的作用，零部件会逐渐出现老化和磨损现象。例如，采煤机的截齿在截割煤炭时会不断磨损，导致截割能力下降；刮板输送机的刮板和链条在长时间的输送过程中会出现磨损、变形，影响输送效率和设备的稳定性；液压支架的立柱和千斤顶在频繁的伸缩过程中，密封件会逐渐老化，导致液压系统压力下降，影响支架的支撑力。

（二）环境因素

地质条件复杂：煤矿井下地质条件复杂多变，不同地区的煤层厚度、倾角、硬度以及顶底板岩石性质等都存在差异。这些地质因素会对智能化采煤设备的运行产生显著影响。例如，在煤层厚度变化较大的区域，采煤机需要频繁调整截割高度，这对采煤机的自动调高系统提出了更高的要求；在地质构造复杂的区域，如断层、褶曲附近，设备可能会受到较大的冲击和振动，导致设备零部件松动、损坏。

恶劣的作业环境：煤矿井下存在瓦斯、煤尘、水、火等多种危险因素，这些恶劣的环境条件会对智能化采煤设备的电气系统、传感器等关键部件造成损害。瓦斯和煤尘具有易燃易爆性，一旦遇到火源，可能引发爆炸事故，对设备造成严重破坏；井下的潮湿环境容易导致设备电气元件受潮短路，影响设备的正常运行；此外，矿井水还可能对设备的金属部件造成腐蚀，降低设备的使用寿命。

（三）人为因素

操作人员技能不足：智能化采煤设备的操作需要专业的知识和技能，如果操作人员对设备的操作方法不熟悉、操作规程不了解，可能会因误操作而引发设备故障或安全事故。例如，在操作采煤机时，如果操作人员不能正确设置截割参数，可能导致采煤机过载运行，损坏设备；在操作液压支架时，如果操作人员不按照规定的顺序移架、调架，可能会影响支架的支护效果，危及采煤工作空间的安全。

维护人员技术水平有限：设备的维护保养是确保其安全可靠运行的重要环节，维护人员的技术水平和责任心直接影响设备的维护质量。如果维护人员对智能化采煤设备的结构、原理和故障诊断方法不熟悉，可能无法及时发现设备的潜在故障，或者在维修过程中采取不当的维修方法，导致设备故障扩大化。

三、煤矿智能化采煤设备的维护策略

（一）建立完善的设备维护管理制度

煤矿企业应建立一套完善的设备维护管理制度，明确设备维护的责任主体、维护流程和维护标准。制定详细的设备维护计划，包括日常维护、定期维护和专项维护等，确保设备维护工作的规范化和制度化。同时，加强对设备维护工作的监督和考核，对维护工作不到位的部门和个人进行严肃处理，确保设备维护管理制度的有效执行。

（二） 加强设备日常维护保养

设备清洁与润滑：定期对智能化采煤设备进行清洁，清除设备表面的煤尘、油污等杂质，防止这些杂质进入设备内部，影响设备的正常运行。按照设备的润滑要求，定期对设备的各个润滑部位进行润滑，确保设备的良好运转，减少零部件的磨损。

设备检查与紧固：每天对设备进行巡检，重点检查设备的关键部位和零部件，如采煤机的截割部、牵引部，刮板输送机的刮板、链条，液压支架的立柱、千斤顶等，查看是否有磨损、变形、松动等情况，及时发现设备的潜在故障。对松动的零部件进行紧固，对磨损严重的零部件及时进行更换，确保设备的安全可靠运行。

（三）开展设备定期维护与检修

定期维护：每隔一定时间对设备进行全面的维护保养，包括对设备的机械结构、电气系统、液压系统等进行检查和调试。对设备的各项性能指标进行检测，如采煤机的截割速度、牵引速度，刮板输送机的输送能力，液压支架的初撑力、工作阻力等，确保设备性能符合要求。对设备的智能化控制系统进行升级和优化，提高设备的自动化控制水平。

检修计划：根据设备的运行状况和使用寿命，制定合理的检修计划。对设备进行全面解体检查，更换磨损严重的零部件，修复损坏的部件，对设备的电气系统进行全面检测和维护，确保设备的各项性能指标恢复到规定的要求。在检修过程中，严格按照检修工艺和质量标准进行操作，确保检修质量。

（四）提高人员素质与技能

操作人员培训：加强对智能化采煤设备操作人员的培训，提高其操作技能和安全意识。培训内容包括设备的结构、原理、操作方法、安全注意事项等，使操作人员熟悉设备的各项功能和操作规程，能够正确操作设备，避免因误操作而引发设备故障和安全事故。定期组织操作人员进行技能考核，对考核不合格的人员进行再培训，直至其掌握操作技能为止。

维护人员培训：定期对设备维护人员进行技术培训，使其掌握智能化采煤设备的维修技术和故障诊断方法。邀请设备厂家的技术专家进行授课，讲解设备的最新技术和维修要点，提高维护人员的技术水平。鼓励维护人员参加技术交流和培训活动，学习先进的设备维护经验，不断提升自身的业务能力。

结论

煤矿智能化采煤设备的安全可靠性是煤矿安全生产的重要保障。通过对设备自身因素、环境因素、人为因素和管理因素等多方面的分析，我们认识到影响设备安全可靠性的因素是复杂多样的。为了确保智能化采煤设备的安全可靠运行，煤矿企业应建立完善的设备维护管理制度，加强设备的日常维护保养和定期维护检修，提高人员的素质和技能，引入先进的设备管理技术。只有这样，才能有效降低设备故障发生率，提高设备的使用寿命，保障煤矿生产的安全、高效进行。随着智能化技术的不断发展，煤矿智能化采煤设备也将不断更新换代，我们需要持续关注设备的安全可靠性问题，不断探索和创新维护策略，以适应煤矿智能化发展的新要求。

参考文献：

[1]孔宏伟. 煤矿综采工作面智能化改造关键技术 [J]. 矿业装备， 2024， （08）： 118-120.

[2]李大鹏. 煤矿采矿工作面智能化安全管理方法研究 [J]. 内蒙古煤炭经济， 2024， （12）： 94-96. [3]赵相海. 智能化采煤设备优化配置及其对煤矿生产效率的影响研究 [J]. 中国设备工程， 2024， （04）： 26-28.