矿山机械设备管理与维护保养的探究.pdf

2020 年 5 月2020 年第 5 期 随着矿山现代化的进行，机械设备对矿山生产的 作用越来越关键。由于矿山恶劣和复杂的环境条件， 若不及时地对矿山机械设备进行维护保养，则很容易 引发机械设备故障，轻则造成矿山停产，重则引发安 全事故。因此，加强设备管理和设备维护保养显得十 分重要[1-2]。然而，由于种种原因，矿山机械设备的管 理和维护保养还存在许多问题，这严重威胁到机械设 备的长期安全运行。针对这种情况，对机械设备管理 和维护保养中存在的问题进行系统分析，并提出一些 措施来改善设备的管理。 1矿山机械设备管理和维护保养存在的问题分析 矿山机械设备有其正常的使用周期，为了使其在 使用周期内性能发挥到最佳，就必须对设备进行管理 和维护保养。然而由于矿山机械设备种类较多，很多 企业设备的管理维护还存在着许多问题，不利于设备 的正常使用。 1.1矿山机械设备管理制度不健全 由于矿山机械设备的种类繁多，而且生产制造的 标准存在很大的差异，导致对矿山机械设备的使用和 管理实施标准化存在很大的困难。在没有统一的标准 下，很多企业为了追求利益的最大化，简化或者弱化 对机械设备的管理。这种情况会导致设备出现超期服 役或者一些设备很难满足安全生产的需要[3]。与此同 时，缺乏标准化的管理，还会导致设备的利用率降低， 很难发挥设备的最佳性能。此外，矿山机械设备管理还 存在较大的安全隐患，容易引发安全事故。 目前，矿山机械设备的管理已成为煤矿企业的棘手 问题，一方面在执行时缺乏具体的章程，另一方面设备 管理权限比较混乱，导致发生问题时相互推卸责任，最 终导致设备的管理流于形式，很难发挥其应有的作用。 1.2信息化管理进展缓慢 现在很多矿山机械设备的管理还依赖人工方式，管 理的效率极低，主要体现在以下几个方面a 设备的 运行维护信息多是通过纸质记录的，记录的格式相对 不规范，而且有的字迹潦草，很难辨认；b 对设备的 管理多是去现场查看设备的运行状态，管理的可靠性 依赖于设备的检查周期，若检查周期过长，则不能及时 地发现设备运行过程中的故障；c 无法实现对矿山机 械设备的远程管理，这导致在发生灾害时不能及时地 采取措施将灾害的危害降到最低。 煤矿信息化进展缓慢是多方面原因造成的。很多煤 矿设备使用年限较长，很难进行信息化接入，若想实现 信息化，必须安装大量的自动化仪器仪表，得不偿失。 1.3矿山机械设备的维护保养效果差 由于很多煤矿企业认识不到维修和维护的区别，无 法对设备进行有效的维护。很多维修人员只有在设备发 生故障后才对设备进行维修，这可能会对设备的性能造 成较大的损伤。在维护时，需要更换机械设备的一些零 部件以及使用的机油。考虑到在进行设备维护保养时， 需要购买很多零部件，花费大量的资金，很多煤矿企业 忽视了对设备的维护保养，这不仅增加了设备运行的安 全隐患，还缩短了设备的使用寿命。 收稿日期2020-04-23 作者简介李新杰，1984年生，男，山西和顺人，2009年毕业于中 北大学飞行器制造工程专业，助理工程师。 矿山机械设备管理与维护保养的探究 李新杰 （ 山西西山晋兴能源有限责任公司斜沟煤矿，山西 兴县 033602 ） 摘要 矿山机械设备是现代化矿山生产的基础设施，其正常运行对于矿山安全生产具有重要的意义。为了保证矿山 机械设备的安全运行，需要对其进行科学的管理和维护保养。通过分析矿山机械设备管理中存在的问题，提出一些改善 机械设备管理和维护保养的措施，有助于改善设备的运行状态，保证设备的质量。 关键词 矿山；机械设备；设备管理；维护保养 中图分类号 TD407文献标识码 A文章编号 2095-0802-202005-0123-02 Exploration of Mine Mechanical Equipment Management and Maintenance LI Xinjie Xiegou Coal Mine, Xishan Jinxing Energy Co., Ltd. of Shanxi, Xingxian 033602, Shanxi, China AbstractMine mechanical equipment is the infrastructure of modern mine production, and its normal operation is of great significance for mine safety production. In order to ensure the safe operation of mine mechanical equipment, it is necessary to carry out scientific management and maintenance. By analyzing the problems existing in the management of mine mechanical equipment, this paper put forward some measures to improve the management and maintenance of mechanical equipment, which is helpful to improve the operation status of equipment and ensure the quality of equipment. Key words mine; mechanical equipment; equipment management; maintenance （总第 176 期） 技术研究 123 2020 年第 5 期2020 年 5 月 （下转 126 页） 图 1矿井信息化管理系统图 2改善矿山机械设备管理和维护保养的措施 2.1加快建立机械设备信息化管理系统 实现矿山机械设备的信息化管理是现代化矿山的 重要发展目标，其关键在于建立煤矿信息化管理系统。 通过建立信息化管理系统，可以实时监测设备的运行 状态 （ 如图 1 所示） ，并显示设备的一些关键数据；同 时，还可以将设备的维护保养信息录入到系统中，在 下次维护时可以参考这些信息，这可以极大地提高矿 山机械设备的管理效率[4]。 为了加快煤矿信息化管理系统的建立，应该从两 个方面出发a 更新一些煤矿机械设备。在信息化建 设过程中需要机械设备具备信息化接口，而过去一些 旧的设备并没有这些接口，需要更换这种设备。b 引 进和招聘一批信息化方面的专业人才。在信息化建设 过程中，各种信息的处理需要专业的人才才能完成，而 煤矿企业这方面的人才匮乏，需要给予一定的资金投入 来引进人才。只有满足这两个基本条件，才有望快速实 现矿井管理的信息化，提高机械设备的管理效率。 2.2重视机械设备的维护保养 设备的维护保养是矿山机械设备生命周期中必不 可少的流程，应该将其与设备的维修区别开。维修的主 要目的是排除机械设备已经发生的故障，而维护保养是 设备的提前维修，其主要目的是预防设备发生故障。有 的设备发生故障后，可能会带来严重的后果，而维护保 养能最大程度上减轻设备发生故障后带来的后果。 做好机械设备的维护保养不是一件容易的事，需 要注意以下两个方面a 维护保养的周期。设备的维 护保养是有一定时间间隔的，若保养的间隔时间过长， 则起不到维护保养的作用；反之，则浪费了很多零部 件。设备维护保养周期通常需要根据设备的使用频率 来确定。b 维护保养的零部件以及机油一定要用同一 型号，若每次维护保养所用型号不同，则可能会出现 不兼容问题，影响设备的正常使用。 2.3健全管理和维护保养制度 良好的设备管理和维护保养依赖于完善的矿山机械设 备管理制度。鉴于煤矿机械设备的管理和维护保养很难有 统一的标准，企业需要根据自身的情况制订合适的制度。 为了建立良好的管理和维护保养制度，应该注意 以下几个方面a 机械设备的管理责任一定要明确， 这里的“明确”是指平级部门的管理权不能出现交叉， 以免出现管理盲区。b 实现机械设备的分级管理。由 于矿山机械设备发挥的功能不同，需要根据设备的重要 性进行分级管理，从而提高设备管理的效率。c 要做好 设备管理和维护保养的记录工作。 3结语 矿山机械设备管理和维护保养是机械设备使用过 程中的重要流程，这是因为矿山机械设备都有着其正 常的使用周期，为了使其在使用周期内性能发挥到最 佳，就必须对设备进行管理和维护保养。矿山机械设 备管理和维护保养中存在矿山机械设备管理制度不健 全、信息化管理进展缓慢以及矿山机械设备的维护保 养效果差等问题。为此，应该从加快建立机械设备信 息化管理系统、重视机械设备的维护保养以及健全管 理和维护保养制度等方面来改善矿山机械设备的管理 和维护保养。 存储服务器视频服务器工业大屏幕多煤体视频调度台监控客户端 工业交换机 高速球机 工业交换机 工业交换机 地面基站无线摄像机 地上 井下 矿用本安交换机 矿用本安交换机 矿用本安交换机 本安兼 隔爆电源 本安型 无线基站 矿用有线 摄像机 本安兼 隔爆电源 本安兼 隔爆电源 本安兼 隔爆电源 本安型 无线基站 本安型 无线基站 本安型 无线基站 矿用无线 摄像机 矿用无线 摄像机 本安兼 隔爆电源 本安型 无线基站 矿用有线 摄像机 矿用无线 摄像机 矿用无线 摄像机 本安型 无线基站 本安型 无线基站 本安型 无线基站 本安兼 隔爆电源 本安兼 隔爆电源 本安兼 隔爆电源 124 2020 年第 5 期2020 年 5 月 （上接 124 页） 之间时，可依据具体条件整定。当故障发生在距离供 电母线较近的位置时，会导致母线瞬时失压，从而启 动母线上所有高压开关的失压保护脱扣装置，甚至上 级供电也会启动失压保护，导致越级跳闸事故的发生。 d 因负荷变化导致线路电流变化、整定电流未及 时调整也易引起越级跳闸；电流互感器 （CT ） 保护线 圈的启闭范围及误差与电流整定不匹配也会引起越级 跳闸；线路保护装置损坏或失灵，保护装置对故障判 断错误等，也会引起越级跳闸。在实际工作中应具体 情况具体分析，只有在分清越级跳闸原因的前提下才 能采取合理的措施去防治。 2两种有效的防越级跳闸方案 中国在防治越级跳闸的实践中积累了许多成功经验， 根据常用的防治手段，可对越级跳闸方案进行分类探究， 包括电流纵联差动保护方案、通信级联闭锁方案、数字 化协同保护方案和智能变电站集中控制方案等[4-6]。篇幅 所限，基于实践经验，只介绍前两种常规方案。 2.1电流纵联差动保护方案 该方案的核心是电流纵联差动保护，以基尔霍夫 电流定律为基础，在电路两端进行保护装置的纵联，比 较两个电流值，从而判断故障是发生在两处保护装置之 间还是之外，即判断是外部故障还是内部故障。如果是 内部故障，则将该段电路切除；如果是外部故障，则向 外部继续判断。该方案判断内外部故障的原理如图 2 所 示。当系统发生外部故障时，测得电路 A、B 两端的电 流值 IA与 IB一致，保护不启动，并继续寻找外部故障 点 K1；当系统发生内部故障时，IA与 IB不一致，出现 故障点 K2，即可对该段线路内部的开关实施跳闸动作。 通过内外部故障的准确识别来防止越级跳闸的出现。 a 外部故障 b 内部故障 图 2电流纵联差动保护防越级跳闸原理图 2.2通信级联闭锁方案 该方案的工作原理是在纵向关联的上下级线路中 进行有效通信，当监测的线路内有短路故障发生时， 保护装置均将所测得的短路信号向上级发送，同时本 级开关延时动作 （ 一般延时 10耀50 ms ） ，等待下级开关 传递的信号。若在延时期内没有下级开关传递来的信 号，则判断为本级线路故障，直接跳闸断开电路。通 信级联闭锁防越级跳闸原理如图 3 所示。当供电线路 中 K 处出现短路故障时，QF1耀QF5 开关的保护装置均 能测得短路信号，并自 QF1 开始均向上级开关发送短 路信号。在常规的延时期 T1内，暂不发出跳闸指令， 待延时期 T1过后，只有 QF1 无下级传递的短路信号， QF1 直接进行跳闸动作；QF1 跳闸后，若系统监测到故 障已排除，则说明 QF1 已切除故障线路，QF2耀QF5 段 的线路经过 100耀200 ms 的断路器分断时间后恢复正 常，从而消除了越级跳闸。 图 3通信级联闭锁防越级跳闸原理图 3结语 越级跳闸事故在矿井供电系统中较为常见，对矿 井供电及安全生产造成较大威胁，必须妥善防治。基 于实践经验，在总结实践及参考文献的基础上，分析 了常见的越级跳闸原因，并详细阐述了电流纵联差动 保护和通信级联闭锁两种防越级跳闸方案，对供电安 全管理具有一定借鉴和指导意义。 参考文献 ［1］ 孙继平.煤矿信息化自动化新技术与发展 ［J］ .煤炭科学技术， 2016， 441 19-23. ［2］ 吴俊峰.煤矿供电新型防越级跳闸系统的应用 ［J］ .机电信息， 201935 54-55. ［3］ 尹成迅， 潘献全.煤矿供电系统越级跳闸研究 ［J］ .煤炭科学技 术， 2011， 396 66-69. ［4］ 姜明学.一种煤矿井下供电短路越级跳闸试验方法 ［J］ .煤矿 机电， 2019， 405 94-97. ［5］ 王超， 杜英， 苟全峰， 等.煤矿供电系统中越级跳闸问题研究 ［J］ . 煤炭技术， 2018， 3710 312-314. ［6］ 李文俊， 程志伟， 薛忠新， 等.基于光纤通信的防越级跳闸方案 设计和应用 ［J］ .电力系统保护与控制， 2015， 4321 131-135. （ 责任编辑刘晓芳 ） IA AB IB K2 IA A B IB K1 QF1QF2QF3QF4QF5 采区变电站井下中央变电站地面变电站 K 参考文献 ［1］ 赵峻漾.矿山机械设备管理与维护保养分析 ［J］ .冶金管理， 20201 135. ［2］ 李仕珍.对矿山机械设备管理与维护保养的探究 ［J］ .智能城 市， 2019， 519 82-83. ［3］ 赫建成.浅析如何搞好矿山机械设备管理与维护保养 ［J］ .世 界有色金属， 20168 76-78. ［4］ 杨光金.浅析矿山工程机械的使用与维护保养 ［J］ .科技创新 与应用， 20164 99. （ 责任编辑刘晓芳 ） 126