煤矿设备维护及故障排查手册

煤矿设备维护及故障排查手册引言煤矿设备是井下生产的核心支撑，其可靠性直接关系到安全生产、效率提升与成本控制。设备故障不仅可能导致停产损失，更会引发安全隐患。本手册聚焦煤矿典型设备的维护要点与故障排查逻辑，结合现场实践经验，为设备管理、维修及操作岗位提供系统性指导，助力构建“预防为主、快速响应”的设备保障体系。第一章常见煤矿设备及维护要点1.1采煤机作为综采工作面的核心装备，采煤机需重点维护截割部、牵引部、电气系统三大模块：截割部：每班检查截齿磨损（磨损量超1/3或断裂时更换），每周清理截割滚筒积煤；齿轮箱每500小时更换润滑油，每月检查齿轮啮合间隙（超标时调整或更换齿轮）。牵引部：每日监测液压油位（低于刻度线1/3时补油）、油温（超65℃停机降温）；每月更换液压滤芯，每季度拆解检查行走轮磨损（齿面剥落超10%时更换）。电气系统：每班检查防爆外壳密封性（防爆面间隙≤0.2mm），紧固电缆接头（扭矩≥25N·m）；每月测试电机绝缘电阻（≥0.5MΩ为合格），雨季前对电控箱做防潮处理。1.2掘进机掘进机维护围绕切割臂、液压系统、行走机构展开：切割臂：切割头轴承每周注锂基脂（注油量以密封腔1/2为准），切割齿每旬探伤（发现裂纹立即更换）；切割臂铰接处每日涂抹防锈脂，防止煤泥侵入。液压系统：每日检查管路接头（无滴漏），每月测试系统压力（偏差超±5%时调整溢流阀）；每1000小时更换液压油，换油前用冲洗油循环清洁管路。行走机构：履带每周清理煤泥（避免卡滞），张紧度以“下压履带10~15mm”为宜；驱动轮齿面磨损超齿高1/4时，同步更换驱动轮与履带链。1.3通风设备（以轴流通风机为例）通风机是井下“生命通道”，维护聚焦叶轮、轴承、传动系统：叶轮：每班检查叶片积尘（积尘厚度超3mm时停机清理），每月用塞尺测叶片与机壳间隙（偏差超20%时校正）；每半年做动平衡测试（振动烈度≤4.5mm/s）。轴承：每周监测轴承温度（超75℃时排查润滑/负载），每月补充润滑脂（型号与原脂兼容）；轴承振动加速度超5m/s²时，拆解检查滚道/滚子磨损。传动系统：三角带每周检查张紧度（按压皮带15~20mm为合格），跑偏时调整皮带轮平行度；联轴器弹性块磨损超50%时，同步更换两组弹性块。1.4带式输送机带式输送机维护核心为输送带、滚筒、驱动装置：输送带：每日检查接头磨损（分层或撕裂长度超50mm时修补），每周用激光对中仪校准头尾滚筒（平行度偏差≤0.5mm/m）；输送带跑偏时，优先调整托辊组（单侧托辊向跑偏侧偏转2°~3°）。滚筒：每日清理滚筒粘煤（避免包胶层磨损），每月检查滚筒轴承游隙（超0.15mm时更换轴承）；驱动滚筒包胶层磨损超3mm时，重新包胶或更换滚筒。驱动装置：减速机每2000小时更换齿轮油，换油后空载运行1小时排净残油；电机轴承每季度补充润滑脂，振动幅值超4.0mm/s时排查电机绕组或联轴器。第二章设备故障排查体系2.1故障诊断流程异常识别→安全隔离（停机、挂牌、断电）→初步研判（感官诊断）→仪器检测→数据验证（历史台账/运行曲线）→故障定位→方案制定。2.2常用诊断方法感官诊断：听：轴承异音（“哗哗”声伴周期性“咯噔”→滚道损伤；连续“嗡嗡”→润滑不足）；齿轮异音（“尖叫”→啮合不良；“闷响”→过载）。摸：电机外壳温度超70℃→过载/绕组故障；液压管路振动剧烈→泵气蚀/阀卡滞。看：液压油乳化→进水；输送带接头“蛇形”→硫化工艺不良；电缆绝缘层变色→过热。闻：电气柜内焦糊味→绕组烧毁；液压油箱异味→油液氧化。仪器检测：振动分析仪：轴承故障（高频振动峰值超基线3倍）；齿轮故障（啮合频率边带异常）。红外热像仪：电机定子过热（局部温度超130℃）；电缆接头虚接（温度差超20℃）。万用表：控制回路断路（电阻∞）；电机绕组短路（电阻＜0.5MΩ）。数据分析：调取设备运行台账，对比电流、压力、温度趋势：如采煤机牵引电流持续超额定值15%→截割阻力过大（截齿磨损/遇硬岩）；通风机风压骤降20%→风道堵塞/叶轮积尘。2.3典型故障分类及应对2.3.1机械故障轴承损坏：现象（异响、温度骤升、振动超限）→排查（拆卸轴承，目测滚道/滚子磨损，用千分表测游隙）→处置（更换同型号轴承，装配时加热至80~100℃，避免硬敲）。齿轮磨损：现象（异音、振动、传动效率下降）→排查（拆解齿轮箱，用齿厚卡尺测磨损量）→处置（单齿磨损超齿厚1/5时，成对更换齿轮，调整啮合侧隙0.1~0.3mm）。2.3.2电气故障电机过热：现象（温度超额定值20℃、热保护动作）→排查（负载（截割/通风阻力）、绕组绝缘、通风散热）→处置（清理风道、检修绕组、调整负载，必要时更换电机）。控制回路故障：现象（按钮失灵、指示灯不亮）→排查（线路通断、继电器触点、传感器信号）→处置（用万用表逐段测电阻，更换损坏元件，做好防水密封）。2.3.3液压故障泄漏：现象（油液损失、压力下降）→排查（管路接头、密封件、缸筒磨损）→处置（紧固接头（扭矩≤推荐值）、更换氟橡胶密封件，缸筒磨损超0.1mm时镗缸或换缸）。压力不足：现象（动作无力、执行元件速度慢）→排查（泵排量、溢流阀设定、管路堵塞）→处置（检修液压泵（更换柱塞/配油盘）、重新设定溢流阀压力，清理管路过滤器）。第三章预防性维护策略3.1周期维护计划日常维护（班/日）：设备外观清洁、关键部位紧固、油位/温度监测。定期维护（周/月/季）：滤芯更换、润滑补充、精度校准（如滚筒平行度、皮带张紧度）。专项维护（半年/年）：齿轮箱拆解、电机绕组烘干、设备防腐涂装。3.2状态监测技术振动监测：在轴承座、齿轮箱安装加速度传感器，实时采集振动数据，通过频谱分析预判故障（如轴承早期故障特征频率：f=BPFO/BPFI）。油液分析：每500小时取液压油/齿轮油，检测颗粒度（ISO4406等级≤18/16/13）、水分（≤0.1%）、黏度（偏差≤±10%），超标时换油并排查污染源。红外测温：每周用热像仪扫描电机、电缆、液压阀组，建立温度台账，温差超15℃时标记为隐患点。3.3智能维护系统应用搭建设备健康管理平台，集成传感器数据（振动、温度、压力）与PLC运行参数，通过AI算法（如LSTM神经网络）预测故障概率：当采煤机截割电机振动趋势超预警阈值时，系统自动推送“轴承检查”工单；通风机叶轮积尘量通过图像识别算法量化，触发“叶轮清理”提醒。第四章典型故障案例及解决方案案例1：采煤机截割电机过热停机故障现象：电机温度155℃触发保护，重启后30分钟内再次过热，伴随“嗡嗡”异响。排查过程：1.负载检查：截齿磨损率超40%，截割部卡矸石（阻力增大）；2.通风检查：电机风叶积尘（通风量下降30%）；3.绝缘检测：绕组绝缘电阻0.3MΩ（受潮）。解决措施：更换全部截齿，清理截割部积矸；拆除电机风叶，用压缩空气吹扫风道，烘干绕组（温度80℃，时长4小时）；调整截割参数（降低牵引速度至3m/min），避免过载。预防建议：每周用内窥镜检查截割部内部，雨季前对电机做防潮处理（如喷涂绝缘漆）。案例2：通风机振动异常（烈度9.2mm/s）故障现象：通风机运行时轴承温度82℃，机壳振动超标，伴随“哐当”异音。排查过程：1.叶轮检查：叶片积煤（厚度5mm），动平衡破坏；2.轴承检查：轴承游隙0.2mm（超标），润滑脂碳化；3.基础检查：地脚螺栓松动（扭矩不足设计值60%）。解决措施：清理叶轮积煤，做动平衡（剩余不平衡量≤5g·mm）；更换轴承（型号NU2210），重新加注锂基脂（填充量1/2轴承腔）；紧固地脚螺栓（扭矩80N·m），加装防松垫片。预防建议：每周用高压水枪清理叶轮，每月用扭矩扳手复检地脚螺栓。案例3：带式输送机输送带跑偏（偏移量150mm）故障现象：输送带向机头侧偏移，摩擦机架，接头磨损加剧。排查过程：1.滚筒检查：驱动滚筒粘煤（厚度10mm），头尾滚筒平行度偏差2mm/m；2.托辊检查：机尾段3组托辊损坏（不转），间距偏差50mm；3.张紧检查：张紧油缸行程差80mm（不同步）。解决措施：清理滚筒粘煤，用激光对中仪校准头尾滚筒（平行度≤0.5mm/m）；更换损坏托辊，调整托辊间距（偏差≤10mm）；调整张紧油缸液压阀，使行程差≤10mm。预防建议：每日用刮板清理滚筒，每周用卷尺校准托辊间距，每月检查张紧油缸同步性。第五章设备维护管理体系5.1制度建设制定《煤矿设备维护规程》《故障分级响应制度》：明确“机修工-技术员-班长”三级职责：机修工负责日常巡检/小修，技术员主导故障分析/方案制定，班长监督执行与考核。建立“故障台账”，记录故障现象、原因、处置措施，每月统计TOP3故障类型，针对性优化维护计划。5.2人员培训技能培训：每季度开展“设备原理+实操”培训，内容涵盖“轴承更换、液压系统排故、电气回路调试”，采用“师带徒”+“实操考核”模式（考核通过率＜80%时补考）。应急演练：每半年组织“设备突发故障应急处置”演练，模拟“通风机停转、输送带撕裂”等场景，提升团队协同能力。5.3备件管理分类管理：将备件分为“常用（如截齿、密封件）、关键（如轴承、齿轮）、应急（如电机、泵）”三类，分别设置安全库存（常用件库存≥3天用量，关键件≥7天，应急件≥1套）。供应链协同：与核心供应商签订《快速供货协议》，约定“关键备件48小时到货、应急备件24小时到货”，定期开展联合库存盘点。5.4信息化管理引入设备管理软件（如EAM系统），实现：维护计划自动推送（如“采煤机500小时换油”前3天提醒）；故障历史追溯（