摘要：矿山日常工作中，会使用大量的机械设备，如果机械设备出现故障，不仅会影响矿山的工作效率，还会引发安全事故，造成严重的经济损失和不良社会影响。本文总结了矿山机械设备所具有的特点，针对机械设备维护策略类型进行总结，对常见的机械设备故障诊断方法进行研究，最后提出维护策略优化建议。

　　关键词：矿山；机械设备；可靠性；维护

　　机械设备在矿业生产中的作用不可忽视，其正常运行与否直接影响着矿山的生产效益，也影响着矿山的安全水平。随着科技的不断进步，矿山机械设备日益复杂，其可靠性和维护成本成为矿山管理者面临的重要问题。为此，需要对矿山机械设备的可靠性进行深入研究，根据矿山的运行情况，制定科学的维护策略，加强对矿山机械设备的管理，提升矿山的运行效率和安全水平。

　　1矿山机械设备故障特点

　　1.1多样性

　　矿山机械设备种类不同，常用矿山机械设备包括掘进机械、输送机械、液压机械、通风机械设备等，这些设备的结构、功能、运行方式都有很大区别，因此故障也呈现出多样性的特点，故障类型、故障原因等方面有很大不同。由于机械设备涉及众多零部件，这些部件之间的关联复杂，故障可能来源于多个方面，部分故障由于零部件长期使用损坏导致，也有可能由于系统设计不当或制造缺陷，导致矿山机械设备运行稳定性不足。

　　1.2渐发性

　　矿山机械设备故障往往具有渐发性，故障并非突然发生，而是在一段时间内逐渐积累和加剧。比如很多设备会随着使用年限增加，磨损、老化问题更加严重，设备整体性能、安全性都会有所下降，设备出现故障的概率也随之升高。由于渐发性特点，因此需要在矿山开采过程中，对设备的运行各项指标性能开展实时监测和评估，及时发现潜在问题并采取相应的预防措施，最大程度地减少故障对矿山生产的影响。

　　1.3损耗性

　　矿山机械设备常年在矿山内部恶劣的环境中工作，导致设备的损耗速度较快，因此其故障往往呈现出损耗性的特点。设备在运行过程中，不可避免地会有部件的磨损、老化等问题，如果日常管理不针对损耗性开展管理工作，将会极大程度上提升矿山开采、日常运行的风险。在维护工作中不仅要关注故障的突发性问题，还需要关注设备长期运行中导致的设备损耗，并针对损耗性故障开展预防和及时修复，以延长设备的使用寿命。

　　2矿山机械设备维修工作类别

　　2.1预防事故维修

　　预防事故维修是在设备发生故障之前采取措施的维修工作，能够避免设备性能、精度出现问题，根据相关技术要求开展维修和保养工作，维修类型主要包括定期检查、保养、润滑等手段，消除潜在故障隐患，实现预防性维修。可以根据维修节点进行定期维修和状态维修，以便在设备的局部开展维修工作，避免零件出现问题影响整个机械设备的运行。预防事故维修可以降低设备突发故障的概率，提高设备的稳定性，满足可靠性管理的要求，但是需要反复开展维修工作，因此会提升维护成本。

　　2.2主动防御维修

　　主动防御维修是一种根据设备工作情况监测结果进行维修的手段，会主动采取措施预防设备故障。维修工作会根据设备运行状态的实时监测和评估结果开展，例如分析设备的运行温度、油液的理化特征等进行预测，可及时发现设备性能下降的迹象，采取相应的维护措施，避免设备由于长时间运行而引发的潜在问题。

　　2.3预知事故维修

　　预知事故维修会对矿山机械设备的运行状况、工作情况进行分析，结合监测和检测数据技术，以及矿山机械设备的运行管理经验，预知设备即将发生的故障，并提前制定维护计划，以最小的成本和停机时间完成维修工作。这种维修方式注重对设备运行状态判断，主要面向设备功能降低、失灵等故障，能够控制维护成本，提高设备的可靠性。

　　2.4事后改善维修

　　事后改善维修是在设备发生故障之后开展维修工作，需要设备维修人员根据设备故障状况进行故障原因的深入分析，采取针对性措施，避免同类故障再次发生。事后改善维修类型侧重于从根本上解决设备故障的原因，避免故障反复发生，提高设备的寿命和稳定性，是目前矿山机械维护的主要方式。但是该方法一定程度上存在被动性问题，并不能提前对故障和事故开展预防工作，很难保证设备的可靠性。

　　3矿山机械设备常见故障成因和诊断方法

　　3.1破碎、掘进类机械设备故障

　　破碎掘进类机械设备是矿山的核心设备，能够完成对开采面的破碎、掘进工作。目前矿山的破碎掘进机械设备主要为大型用电机械，配合液压系统进行矿山的破碎掘进工作。这类机械具有工作负荷较大、损耗性高的特点。

　　（1）液压故障。在破碎、掘进类机械设备中都配有液压系统，这些液压系统会根据运行环境、设备性能进行针对性设计，发挥着关键作用。液压系统最常见的故障是油温过高，一般情况下，如果油温超过70℃就说明油温超过了安全要求，将会导致密封件失效，并造成系统漏油，而且会加速油封老化。导致油温过高的主要原因是掘进系统在开采过程中超负荷运行，如果发现油温过高的情况，需要检查系统是否有超负荷运行的问题，并进行适时调整。很多液压系统都配有专门的冷却系统，但是如果冷却系统的水路出现故障，就可能造成降温措施失效的问题，导致油温升高。因此出现油温过高的情况时，也要检查冷却系统能否正常工作，并及时恢复冷却系统的功能。

　　（2）机械传动部件异响。机械传动部件在运行期间会受到比较大的冲击，随着开采工作的进行，会出现异响，导致异响问题出现来自于轴承磨损、齿轮配合不良、超负荷运行、润滑不足等原因。在矿山开采过程中，一旦发现掘进设备存在异响问题，应该马上停止作业，并开展检查和诊断工作。诊断时需要检查设备运行异响的频率和变化，从而判断问题的位置。对于轴承异响，可通过检测轴承温度和振动来判断轴承的工作状态，及时进行轴承润滑工作；针对齿轮传动问题导致的异响，应检查齿轮啮合情况、润滑情况，更换存在损坏的齿轮，确保齿轮传动恢复正常。

　　（3）电子故障。目前很多破碎掘进设备都使用电子系统进行自动化控制，可能出现电子故障。电子故障属于电气系统的问题，出现原因主要为线路短路、电缆断裂、传感器故障等，检验诊断和修复的难度都相对比较小。在诊断时，通过检查电气连接是否牢固，是否有异常的电压波动，以及使用电子测试仪器对传感器进行检测，来判断电子系统是否存在故障。如果故障来自于PLC单元，就需要开展深入检查，分析PLC故障的原因，例如是否来自于保护器输出异常、节点失效等，分析PLC元件是否能够恢复正常工作，查看是否有明显的损坏或烧毁现象，必要时需要更换PLC。

　　3.2物料传送类机械故障

　　物料传送机械设备主要包括刮板运输机械和矿用胶带输送机，这类设备在矿井中发挥着运送矿石资源的作用，如果出现故障，将会影响矿井的物料运输，导致矿井运行效率降低。

　　（1）动力故障。物料传送机械设备的动力主要来自电机，动力故障出现后，主要表现为轴承发热、声音出现异常、系统无法启动等等，故障出现的原因来自电机故障、电缆断裂、传动系统故障等。在诊断时，需要检查电机的工作状态，分析电机是否正常运转、电机运行温度是否正常。如果电机长期处于高负荷的运行状态，而且开采环境中缺少有效的通风散热，就很容易出现电机过热问题，因此针对电机故障也需要检查矿井是否存在通风问题，查看电机的运行负荷是否合理等。日常工作中，需要检查电缆是否有损坏或断裂，及时修补和更换破损电缆，确保电力传输的正常。

　　（2）减速装置故障。减速装置在物料传送设备中是至关重要的组成部分，物料运输设备需要具备良好的减速功能，满足速度控制需求。一般情况下，在运输装置内部都会集成减速器，达到速度调节的目的。减速装置故障来自于齿轮磨损、润滑不良、轴承故障等，出现故障后会导致润滑油温度过高，齿轮出现异响。维护人员要检查减速装置的运转是否平稳，减速器运行时是否有异常的噪音，还可以使用红外线枪确定齿轮箱的温度。检查齿轮传动情况时，要检查齿轮的磨损情况，观察润滑油的清洁度，查看齿轮啮合效果，进行齿轮的调整、更换，恢复减速装置的性能。

　　（3）胶带输送机胶带跑偏。带式输送装置，如果出现胶带跑偏的情况，会导致胶带受到额外应力，加快胶带的损耗。出现胶带跑偏问题主要来自于安装不当、胶带张力不均，或者在胶带运输过程中，托辊老化出现变形等。维护人员需要检查胶带的安装是否符合规范、胶带张力是否均匀。并且也要对托辊进行逐个检查，矫正出现变形的托辊。日常工作中，工作人员需要观察胶带的运行情况，查看胶带是否偏离中心线、出现摆动，判断胶带是否跑偏。还可以在输送机上安装传感器、控制箱，加强对胶带的控制，避免出现撕裂等问题。

　　3.3通风机械设备故障

　　通风机械设备用于保障矿井内空气流通，及时排出矿山内部的可燃气体、灰尘，实现对矿山内部温湿度控制，防止有害气体积聚。通风设备的核心是除尘风机，这类设备会在矿山开采期间连续运行，因此对其稳定性有着较高要求。通风机械设备的轴承可能由于长时间运转、润滑不良等导致故障出现，在诊断时检修人员需要检查轴承的温度、振动情况，分析是否存在异常的噪音，根据轴承的破损情况进行轴承的更换，并开展必要的润滑保养。风机的叶轮可能由于异物进入、运转过程中的磨损导致损伤，需要定期检查叶轮的表面是否有划伤、变形等情况，观察叶轮运转是否平稳来判断叶轮的工作状态，及时修复和更换叶片。

　　3.4液压支护机械设备故障

　　液压支护机械设备在矿山中用于支撑矿井巷道，确保矿工的安全作业，避免出现工作面陷落、塌陷等问题。支护机械设备需要承受较大的工作负荷，主要故障包括液压缸漏油、阀门故障等。如果密封圈老化、损坏，就可能出现液压缸漏油问题，如果发现该问题，应该及时进行密封圈的更换。

　　4矿山机械设备维护策略

　　4.1加强机械设备规范使用

　　针对不同类型机械设备，应建立操作规程，明确设备的启动、停止、调整等操作步骤，以及设备运行期间的控制方法，避免设备出现超负荷运行的情况。针对设备出现异响、温度过高等问题，需要在规程中提出明确的控制要求和安全注意事项，保证操作人员应当遵循这些规程进行操作，在出现异常情况后及时关闭设备、调整设备，避免不当的使用方式导致设备损坏或事故发生。所有设备周围，都应该设置清晰的标识，标明操作规程、安全注意事项等信息，方便操作人员在操作中随时查阅相关信息，确保正确的使用设备。

　　应开展各类设备操作人员的设备操作培训，培训内容包括设备的结构、原理、操作规程、安全管理要求等，保证操作人员熟悉设备的各个部分，了解设备的运行原理，为正确地使用和维护设备提供条件。针对设备的应用，可以开展技术交流和经验交流，分享工作中的成功案例和教训，能够使操作人员更好地理解设备，增加其对设备操作的信心和熟练度，针对设备的特性使用合理的控制手段。

　　4.2定期保养和不定期保养结合

　　在矿山机械设备的维护过程中，由于设备出现的故障可能不可预见，因此，需要实现定期保养和不定期保养的结合，能够全面维护设备，保障其正常运行。首先，需要根据设备的运行状况、设备特点建立定期保养计划，明确每个设备在不同维护周期的维护内容，日常工作中完成更换易损件、润滑、清洁等工作，确保设备在规定的时间内接受必要的维护。针对设备的运行状态，需要使用现代监测技术获得运行数据，能够安装传感器、监控系统等设备，收集设备的运行状态、振动、温度等数据。结合设备特点定期安排巡检团队对设备进行全面的巡检和检查，可发现潜在问题，完成对设备的优化。

　　结合设备的工作状况，需要进行设备健康评估，结合各类数据建立健康评估体系，并根据综合性的评估确定是否需要进行额外的不定期保养。还能够引入智能算法，利用设备历史数据、预测模型对设备的运行状况、故障做出预测。根据预测结果及时开展保养工作，防止潜在故障的发生。

　　4.3加强对日常设备的检查

　　在矿山日常管理过程中，加强日常设备检查是确保设备安全运行和延长寿命的关键步骤，能够有效避免设备老化、磨损问题所导致的故障。为此需要制定明确的设备检查计划，确定检查的频率、检查的内容和检查的标准，开展日常工作中对设备的全面检查。设备操作人员在使用设备之前，需要进行必要的检查工作，为此在人员培训时，需要制定详细的检查标准和流程，明确每个检查项目的具体要求和操作步骤，通过检查后才能将设备投入使用，保证设备的安全性。

　　4.4提升检修人员水平

　　提升矿山检修人员的水平对于设备的维护和修理至关重要，目前各种全新技术被投入到了设备的运行管理中，应开展人员培训等检修人员队伍建设工作，满足当下对矿山机械设备的维护管理需求。为此，需要结合需要开展专业培训，培训内容设备的结构、原理、工作流程、维护方法等方面的知识，也要开展智能算法应用、智能技术应用等方面的培训，让人员能够使用智能技术进行设备的维修工作。如果矿山机械设备经过改造、引入全新设备，也要根据新设备的技术特点开展培训，让维修人员了解新设备的技术应用要求。矿山还要加强和设备供应商合作，建立紧密的合作关系，借助供应商培养维护团队，针对新型设备技术和维护方法开展培训。保证维护人员能够不断更新知识，满足设备维护管理需求。

　　5结论

　　矿山机械设备是矿山开采的关键，需要矿山加强维护工作，强化对故障的诊断和检查，保证矿山的安全性和效率性。在日常管理中，需要针对各类机械设备故障加强维护管理，强化各类设备的规范使用，开展有效的日常设备检查，并且也要提升检修人员水平，合理使用各类机械设备管理模式和技术，满足矿山机械设备的维护管理需求。