缩略图

机械设备管理中机械设备维修的重要性分析

作者

陈维坚

通化钢铁集团大栗子矿业有限责任公司 吉林临江 134600

1 井下采运设备管理的基本概念与特征

井下采运设备管理是指针对金属矿山地下开采过程中涉及的铲运机、矿用卡车、带式输送机等关键设备,通过系统化的组织、监测和维护手段,保障其安全高效运行的技术管理体系。其核心在于通过科学规划设备的使用、维护和更新过程,最大限度降低设备故障对生产活动的影响。

该管理体系的特征主要体现在四个方面:首先具有系统性特征,要求对设备从采购安装、运行监控到报废更新的全生命周期进行统筹管理。例如针对地下矿山液压设备及单体设备中的液压系统,需同步监测其结构强度、密封性能和动力单元状态,而非仅关注单一部件损耗。其次呈现动态性特征,需根据开采阶段调整管理策略。在矿体结构复杂区域作业时,设备需承受更大振动载荷和地质应力,此时管理重点应转向结构件疲劳检测和润滑系统强化维护。

预防性是该管理体系的重要属性,强调通过磨损规律分析提前消除隐患。井下设备长期处于高湿度环境,液压管路锈蚀、电气元件绝缘失效等问题具有渐进发展特征。通过建立定期检测机制,可在密封件老化初期及时更换,避免突发性漏油导致设备停机。最后体现综合性特征,需要融合机械工程、物联网技术和安全管理等多学科方法。例如在井下提升机等设备管理中,既要通过振动传感器监测主轴轴承状态,又需结合设备硐室粉尘浓度数据调整除尘装置运行参数。

2 金属矿山井下作业环境的特殊性对设备管理的影响

金属矿山井下作业环境的特殊性对设备管理产生多方面影响,主要体现在物理环境、地质条件和作业空间三个维度。井下空间常年存在的高浓度粉尘会加速机械部件磨损,特别是传动系统和轴承部位,需要特别加强密封装置维护和润滑油脂更换频率。高湿度环境易导致电气设备绝缘性能下降,这对电缆接头防水处理和电机防潮措施提出更高要求,必须建立定期的绝缘电阻检测机制。

巷道结构复杂多变的特点直接影响设备选型与管理策略。在倾斜巷道中运行的矿车,其牵引连接装置需要更严格的检测标准;遇到断层带区域时,设备基础固定方式必须进行针对性加固。岩层应力变化还会引发设备安装基座变形,这就要求管理人员定期校核设备水平度,及时调整设备支撑结构。

有限作业空间带来的挑战主要表现在两个方面:一是大型设备拆装必须采用模块化维修方案,例如将破碎机分解为转子组、液压站等独立单元进行维护;二是设备散热条件受限,需要优化通风系统布局,在高温区域增设辅助散热装置。巷道截面尺寸差异还要求同一型号设备在不同作业面实施差异化的通行管理规程。

腐蚀性介质的存在要求改进设备材质选择标准。在含有硫化氢气体的矿井中,设备金属部件需采用耐腐蚀合金材料,同时缩短表面防腐涂层的维护周期。酸性地下水环境中的排水泵过流部件,需要建立专门的金属疲劳检测流程,防止应力腐蚀开裂导致突发故障。

3 井下采运设备维修重要性的多维分析

3.1 预防性维修对矿山安全生产的保障作用

预防性维修通过主动干预设备运行状态,有效消除潜在故障隐患,为矿山安全生产构建起第一道防线。井下采运设备长期处于恶劣工况环境,液压系统渗漏、制动装置失效等微小缺陷若未及时处理,可能演变为重大安全隐患。例如电动铲运机转向机构、举升机构、翻斗机构及制动机构等设备关键运动机构磨损未及时修复,在采场作业时易发生方向失控、制动延迟甚至失败和运动机构意外动作等情况,存在碰撞支护结构的风险。预防性维修体系通过制定标准化的检查流程,在设备性能劣化初期即采取干预措施,显著降低此类事故发生的可能性。

在设备关键部件维护方面,预防性策略展现出独特优势。带式输送机的驱动滚筒轴承若缺乏定期润滑,可能因过热导致传动失效,引发物料堆积甚至皮带断裂。通过建立轴承温度监测与油脂更换周期联动机制,可避免此类故障发生。对于存在液压系统的设备,预防性维修不仅包括密封件更换,还需定期进行压力测试,确保系统的机械强度和密封性能达到设备使用要求。

预防性维修对特殊环境风险的防控作用尤为突出。井下高湿度环境易引发电气设备短路,通过定期检测电机绝缘性能、及时更换老化线路,可有效预防电火花引发可燃气体爆炸等恶性事故。在部分含腐蚀性水体的作业区域,提前更换泵体耐蚀衬套能避免因部件穿孔造成的突水事故。

该维修模式还通过延长设备使用寿命间接提升安全水平。传统故障后维修往往导致设备带病运行,加速整体性能衰退。预防性维修通过系统性更换磨损件、校准设备参数,使传动系统、制动装置等关键单元保持最佳工作状态。例如定期调整铲运机液压阀组压力值,既能保证装载效率,又可避免因压力异常导致的液压管爆裂风险。

3.2 故障维修滞后对生产效率和经济效益的负面影响

在矿山生产系统中,设备维修响应速度直接影响整体运营效能。当设备出现故障征兆时,若未能及时采取维修措施,将引发多重连锁反应。首先,生产计划执行将遭受严重干扰。井下采运设备作为矿石采掘和运输的核心载体,其突发停机将导致提升和运输等后续工序被迫中断。

维修滞后显著推高维护成本。设备在带病运行状态下,初始的局部磨损会加速向关联部件扩散。例如未及时更换的磨损输送带托辊,可能引发相邻滚筒的偏磨问题,使维修范围从单一部件扩展至整个传动单元。这种故障扩散效应导致维修材料消耗量成倍增加,同时需要投入更多人力进行系统排查。在极端情况下,关键部件的彻底失效可能迫使企业启动紧急采购流程,面临备件溢价采购和加急运输的双重成本压力。

设备使用寿命的折损是另一个潜在损失。维修窗口期的延误使得设备长期处于非正常工况,加速金属结构件的疲劳进程。以矿用卡车车架为例,未及时校正的底盘变形会持续产生异常应力,导致关键焊接部位出现裂纹扩展。

安全隐患的持续累积构成更大风险。井下环境中,设备故障可能引发次生灾害。如未及时修复的制动系统漏油问题,在巷道和采场坡道作业时易导致车辆溜车事故;电气线路老化未及时处理,在潮湿环境中可能发展成短路打火隐患。

维修滞后还影响企业资源配置效率。非计划性维修往往需要临时抽调其他岗位技术人员,打乱正常的工作安排。在维修高峰期,可能出现多个作业面同时等待备件的情况,造成人力资源和物资的错配。

结语

本研究为矿山设备管理提供了可操作的解决方案,其价值体现在三个方面:技术层面构建了环境参数与设备状态的动态分析模型,管理层面建立了分级响应机制,实践层面验证了预防性维护的经济效益。研究结果对同类型矿山具有借鉴意义,特别是为中小型矿山突破技术人才短缺瓶颈提供了可行路径。未来研究可进一步探索人工智能在设备故障自诊断中的深度应用。

参考文献

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