摘要：我国是煤矿资源的生产大国，随着经济和科技的不断发展，工业生产和人们生活对煤矿资源的需求量也越来越大，这为煤矿开采的效率提出了更高要求。在当前煤矿开采过程中，煤矿机电设备的应用越来越广泛，其能有效提升煤矿开采的效率和作业安全，但运行当中也伴随各种设备故障，严重影响其工作的顺利进行。本文就煤矿机电设备安全检测技术相关介绍入手，重点阐述煤矿机电设备安全检测技术的应用。
关键词：煤矿机电设备；故障检测技术；应用
1 煤矿在用机电设备检测技术的应用
目前，煤矿机电设备采用的无损检测方法主要有：超声波探伤法、渗透探伤法、射线探伤法、磁粉探伤法、漏磁探伤法、涡流探伤法和声发射探伤法。在煤矿井下机电设备的检测中选择无损检测技术，应对被检测对象（工件）的材质、成型方法、加工过程、缺陷类型、部位、大小、形状等分析来确定适合的检测方法。用于煤矿设备检测方法及其适用特点见下表。
2 钢丝绳无损检测技术
钢丝绳无损检测技术主要是对煤矿提升机、架空乘人设备以及无极绳绞车等进行检测，是当前应用比较普遍的煤矿机电设备无损检测技术，其最大的优势就是可以大大的缩短检测的时间，同时，可以对正在使用过程中的设备进行检测，不会影响到煤矿的正常生产，有效的降低了因人为因素和检测不到位等因素造成的检测效率低下等问题。
钢丝绳无损检测技术中应用的原理是漏磁原理，主要是通过与检测元件的结合，将漏检信号转变为电信号，当前应用在我国的煤矿机电设备检测中的主要可以分为两种，一是强磁技术，另外一种是弱磁技术。强磁技术是将检测技术与磁化同时进行，弱磁技术就是在磁化之后在进行检测。当前的煤矿生产中，对于钢丝绳无损检测技术的应用已经非常普遍了，很多的煤矿也安装了针对钢丝绳检测的在线检测仪器，但是仍然存在非常多的问题，导致了这些检测仪器目前只被安装在运行状态比较稳定的钢丝绳上。煤矿的钢丝绳无损检测技术主要是应用在无极绳绞车、煤矿提升机、多绳摩擦提升机、架空乘人设备上，其他的一些设备暂时并不能取得良好的效果，而且，在距离一些铁磁性材料比较近的设备检测时，检测的结果也会受到相应的影响而出现偏差。
3超声波检测技术
超声波检测技术主要是通过发射超声波信号，结合反射与穿透的信号对检测仪器设备的故障点位置等进行确定，同时，与工件中的底波结合，分析缺陷的大小等。超声波检测技术的安全系数高，检测的准确性和效率都相对稳定，对缺陷的定位和大小的判断准确性极高，还具有容易操作、成本低等优势。超声波无损检测技术在煤矿的机电设备检测中主要应用于大轴类的工件，比如说，皮带轴、天轮轴、提升机主轴等，另外，超声波检测技术的优势虽然比较多，但是，对于一些外观和形状不均匀的工件来说检测的结果准确性有待提高，因此，对于不规则的工件检测要慎重选择检测技术。
通过对煤矿机电的检测调查可以发现，煤矿机电设备的皮带轴和提升机主轴的内部缺陷检测相对减少，这也就是说煤矿机电设备中应用的轴类工件的质量大幅度提升，也充分体现了我国热处理技术的提升。煤矿的机电设备轴类工件的缺陷大多数出现在铸造问题上，也主要是由于热处理技术的不成熟导致。因此，我们要向国外的一些先进技术学习，优化轴类处理技术，有效的提升轴类工件的使用质量，提升煤矿生产效率。比如说我国的一些比较大型的煤炭企业就应用了很多年的诺德伯格矿井提升机，这种提升机的轴类属于空心的主轴，将容易造成轴类缺陷的主轴位置腾空，大大消除了主轴缺陷造成的生产威胁。此外，皮带机驱动和提升机主轴存在的缺陷一致，但是由于皮带机属于煤矿生产中的承重设备，非常容易出现轴断裂的现象。一旦在煤矿的正常生产中出现了轴断裂，就会导致生产的急停，而滚筒轴受到更大的垂直于滚筒轴中心线的力，一些存在缺陷的轴类就会出现更大的安全生产问题，影响到后续的生产。因此，煤矿的管理人员要定期对工作人员进行培训，加强每一位工作人员的技术操作能力，防止在煤矿生产中出现急停现象，同时对轴类设备的检测要加大管理力度，强化对超声波检测技术的应用。
4渗透检测技术
渗透检测技术重点通过毛细现象在缺陷中渗入渗透液，在清洗之后将表面过多的渗透液去除，且留存缺陷当中的渗透液，然后通过显像剂的毛细管功能将缺陷当中留存的渗透液吸出，以呈现痕迹，从而检测缺陷。如此技术的优势是直观呈现缺陷、检测花费少、便于检测，其不足之处是仅仅适宜检测表面缺陷。因为制作材料与工艺的差异性，通风机叶片分为钢件与铝合金。因为铝合金的导磁率比较低，所以不适宜应用磁粉材料；而叶片是钢件材料的情况下，因为叶片难以拆装，所以也不适宜进行磁粉检测。在具备条件的时候，需要尽量地应用磁粉检测，这种技术能够将铁磁性材料近表面与表面的缺陷有效地检测出。
风机设备大多安装在野外，距离水源比较远，因此，要选择使用喷灌式溶剂去除型着色渗透剂。风机的叶片生产材料和工艺差异性非常大，经常存在很大的缺陷差异。另外，一些风机的叶片是铝合金材料制作而成的，一些铸造的模具上容易出现铸造缩孔，在叶片长时间接触一些具有腐蚀性的气体时，叶片就会出现坑槽等被破坏的现象。因此，要加强对风机叶片的生产工艺的完善，对风机叶片工作的环境进行检测，定期对叶片上附着的污物进行清理，防止出现叶片的腐蚀现象，提升检测效果的准确性。
5漏磁探伤与X射线探伤在煤矿机电设备检测的应用
（1）漏磁探伤在提升钢丝绳检测中应用。目前，对于钢丝绳的日常检查，大部分煤矿现场仍然采用着目视手摸等传统的检测方法。由于人工目视方法的准确性和可靠性有限，且检测速度慢、效率低；另一方面，定期更换钢丝绳又会造成巨大的浪费。基于此，针对矿用提升机钢丝绳无损检测技术开展了研究，采用MTC-B型检测仪对其使用的钢丝绳进行精确检测，并根据确切的探伤结果判断钢丝绳残余承载能力，评估钢丝绳的安全系数，预测其使用的寿命。通过多次的实测使用，该MTC技术实用、可靠、先进、方便，解决了钢丝绳的在线定量检测问题，改变了以往靠人工目测和游标卡尺量的情况，提高了钢丝绳的利用率，节约了成本。（2）漏磁探伤与X射线探伤在钢丝绳芯输送带检测中应用。由于煤矿井下环境条件恶劣，输送带钢丝绳的安全检测是安全生产中的重要工作，断绳锈蚀及接头抽动等条件下运行都属于安全隐患。对于其安全检测，一般采用的X光透视法，但存在以下弊病：检测时必须停止生产，且需加大风量；因光源较小，对整条输送带及其所有的接头检测难度较大、耗时长；对输送带的锈蚀、小幅度断绳及抽动等情况不易被检测到，且X光辐射会造成人员身体损害。因此，使用需要一种全面自动检测的装置。大同煤矿集团公司通过安装ZSW-II型煤矿用钢芯输送带漏磁无损监测装置，该装置可实现输送机运行中钢丝绳芯各种断绳、锈蚀、接头抽动、移位、镀锌层老化等情况的在线检测及精确定位，可将检测报告进行局域网数据共享。
6 结束语
煤矿机电设备在煤矿开采过程中起到至关重要的作用，能够不断提升煤矿开采工作效率和提升操作人员作业安全系数，但因设备落后、维修管理水平低等因素影响常出现设备故障，严重影响煤矿的正常运行，所以需注重检测技术在矿用高压异步电动机、采煤机、矿井提升机、通风机的合理有效运用，只有保证各机电设备都正常运行，才能保证煤矿企业和行业的进一步发展。
参考文献：
[1] 张佳，李翠平，钟媛.融入工作流技术的煤矿机电设备EAM系统设计[J].工矿自动化，2014，40（12）：1-5.
[2] 秦勇.浅谈煤矿机电设备维修管理模式及发展趋势[J].机电信息，2014（21）：58-59.
论文作者:刘志弘
论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期
论文发表时间:2018/8/16
标签：煤矿论文; 钢丝绳论文; 检测技术论文; 机电设备论文; 缺陷论文; 叶片论文; 工件论文; 《电力设备》2018年第15期论文;