煤矿机电设备管理与安全防控

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

陈超

​淮南矿业(集团)有限责任公司地质勘探工程分公司

摘要

煤矿生产过程中,机电设备的安全管理具有至关重要的作用。随着开采深度的持续增加与生产规模的不断扩大,设备运行环境日趋复杂,设备故障与安全事故的发生风险也相应升高。本文旨在系统探讨煤矿机电设备的安全管理方法与预防性维护策略,以期为行业实践提供参考。


关键词

煤矿机电设备;安全管理;预防性维护;定期检修

正文


煤矿机电设备的安全管理与预防性维护是构建煤矿安全生产长效机制、保障矿井稳定高效运行的核心环节。通过构建并严格落实以定期检查、专业化保养为基础的安全管理制度,全面提升从业人员的安全素养与技能水平,并积极引入基于状态的监测和智能化的管理手段,系统性地推进预防性维护策略,能够显著降低设备故障率,提升运行可靠性。

一、煤矿机电设备概述及其运行环境特征

1煤矿机电设备的主要分类

煤矿机电设备是煤炭开采、运输、提升、通风、排水及洗选等生产环节的核心装备支撑,按其核心功能与用途可进行如下分类:第一,采掘设备主要包括用于巷道开拓与煤层掘进的掘进机,以及用于煤炭回采的采煤机。这类设备直接承担破岩采煤任务,具有功率大、效率高、工况恶劣等特点。第二、运输设备主要包括用于实现煤炭连续运输的皮带输送机系统,以及适用于井下特定区域的矿车与轨道运输系统。前者具有运量大、距离长、自动化程度高的优点;后者则灵活性较强,适用于多变的工作面条件。第三、通风设备主要包括负责矿井主通风网络风流动力供给的主扇风机,以及用于掘进工作面等局部通风的局扇风机。它们共同构成了矿井通风系统,是保障井下空气质量、稀释和排除有害气体的关键。第四、排水设备主要包括用于排除井下涌水的多级离心水泵及其配套的管道系统。该系统的可靠运行直接关系到矿井的防治水安全,是避免淹井事故的生命线工程。第五、洗选设备主要包括用于煤炭分选、脱泥、脱水的洗煤机、离心机以及用于产品干燥的干燥机等。这类设备服务于煤炭产品的提质加工,对提升煤炭商品价值至关重要。

2设备运行环境特点

煤矿机电设备长期处于异常恶劣的运行环境中,其主要特点表现为:首先,井下环境湿度普遍较高,尤其在富水地层区域,高湿度环境易导致金属结构件锈蚀、电气绝缘性能下降,引发短路故障。其次,采掘、运输过程中会产生大量煤尘和岩尘,粉尘积聚不仅影响设备散热,加速运动部件磨损,还存在爆炸风险。再者,采掘机械、重型输送设备在运行时产生强烈振动与冲击载荷,对设备机械结构的稳定性、连接件的紧固性及基础强度构成严峻考验,易导致疲劳损伤。井下空间受限、照明不足、存在腐蚀性气体等因素,加剧设备管理难度。

二、煤矿机电设备安全管理现状分析

1现行管理制度与法规框架

我国已建立起以《安全生产法》等为核心的国家级法律法规体系,对煤矿机电设备从选型设计、安装验收、运行操作、维护检修到报废更新的全过程提出了明确的强制性安全要求与技术标准。各产煤省及地区据此制定相应的实施细则与地方性法规,增强法规针对性和可操作性。在煤矿企业内部,普遍建立包括设备操作规程、日常维护保养制度、定期检修制度、安全检查制度及应急预案在内的安全管理体系,设立专门的安全管理机构负责监督执行、考核问责,旨在将安全责任落实到各个环节和岗位。

2安全管理中存在的主要问题

尽管制度框架基本建立,在实践层面仍面临诸多挑战:其一,设备老化问题突出。许多煤矿,特别是生产年限较长的矿井,存在大量超期服役或接近寿命末期的设备。这些设备电气绝缘老化、机械部件磨损严重,可靠性大幅降低,构成潜在的安全隐患。其二,维护保养不及时不到位。部分企业由于成本压力或管理粗放,未能严格执行预定的维护计划,导致设备带病运行,小拖大,最终引发突发故障甚至事故。其三,从业人员素质参差不齐。一线操作与维护人员,特别是流动性较大的岗位,可能存在安全知识欠缺、操作技能不熟练、对风险认识不足的问题,人为误操作成为重要的风险源。其四,安全管理体系效能有待提升。部分企业的管理体系存在责任划分模糊、执行流于形式、监督检查力度不足、缺乏持续改进机制等问题,导致安全隐患不能被及时识别和有效消除。

三、煤矿机电设备安全管理优化策略

1加强设备日常检查与维护管理

建立并严格执行覆盖全设备定期巡检制度是安全管理的基础。巡检不应限于外观检查,应综合利用感官判断和简易仪器,重点关注设备运行参数、关键部件磨损状况、润滑状态以及电气连接可靠性等。所有巡检结果须详细记录,形成设备状态档案。对发现异常,必须按照流程及时报告并处理,实现隐患闭环管理。为每台关键设备建立动态台账,记录其技术参数、运行历史、维修保养记录、故障分析及备件更换情况,为实现预测性维护和精益化管理奠定数据基础。

2提升人员安全意识与专业技能

将安全培训与技能提升作为一项长期性、系统性工程来抓。定期组织分层次、分专业的培训活动,内容应紧密结合实际,涵盖设备原理、安全操作规程、常见故障判断与应急处置、事故案例警示教育等。培训方式应多样化,结合课堂讲授、现场实操、模拟演练等多种形式,特别是要强化新员工和转岗人员的岗前培训和考核,确保其具备独立上岗能力。实施严格岗位技能认证和定期复训制度,将培训效果与绩效考核、薪酬激励挂钩,激发员工主动学习的安全内生动力,从根本上减少因人的不安全行为导致的事故。

3完善安全管理体系与技术支持

健全的安全管理制度是保障。不断完善涵盖设备全生命周期的管理制度、技术标准和工作流程,明确从决策层到执行层各级人员的安全职责与权限。大力推动技术手段创新,积极引入设备状态在线监测与故障诊断技术,实现对设备健康状况的实时监控和早期预警。推广应用计算机化维修管理系统,实现维护计划的自动排程、工单的电子化流转、维修历史的便捷查询与分析,大幅提升设备管理工作的规范化、透明化和效率,为安全管理决策提供科学依据。

四、煤矿机电设备预防性维护策略设计

1预防性维护的内涵与价值

预防性维护是一种基于时间或设备运行周期的计划性维护策略,其核心思想是防患于未然。它通过系统性的定期检查、检测、保养和更换易损件,主动发现并消除设备潜在故障根源,使其始终保持在规定的工作状态。相较于事后维修,预防性维护能够显著降低非计划停机的概率和时长,提高设备综合利用率,延长设备使用寿命,并通过有计划的备件采购和人力资源调配,最终实现总体维护成本的优化和设备安全可靠性的提升。

2预防性维护的具体实施措施

制定科学的定期检修与保养计划这是预防性维护的核心。应根据设备制造商建议、历史运行数据及实际工况,为每类设备确定合理的维护周期和标准化的作业内容,包括清洁、润滑、紧固、调整、更换易损件等。深化状态监测与故障诊断技术的应用充分利用现代监测技术手段,对设备关键部位的温度、振动、噪声、油液品质等参数进行定期或连续监测,通过数据分析识别异常征兆,实现从按时维修向按需维修的进阶,提高维护精准性。探索预测性维护技术在状态监测基础上,结合大数据分析和人工智能算法,对设备运行趋势进行建模和预测,预判故障发生的可能性和时间窗口,实现维护活动的前瞻性安排,这是未来智能维护的发展方向。

3实施流程与保障

成功的预防性维护依赖于周密的计划、充足的资源和持续的评价改进。计划制定阶段需明确维护目标、任务清单、时间节点、责任分工和安全措施。资源保障阶段要确保维护所需的人员、备件、工具和经费落实到位。执行与监督阶段要严格按计划作业,规范记录过程数据。效果评估与改进阶段则需定期分析维护数据,评估维护策略的有效性,据此进行动态调整和优化,形成PDCA循环,持续提升维护水平。

参考文献:

[1]刘正佳.基于智能评估技术的煤矿机电设备健康诊断系统设计[J].中国机械202417

[2]秦铜山.煤矿机电设备的安全管理与维护研究[J].内蒙古煤炭经济,2023(21)


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