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摘要 :本文以矿山机电设备管理作为切入点,简要叙述设 备管理期间存在的实际问题。随后,以问题为导向,围绕实际管 理问题来提出相应解决对策。旨在预防和减少设备运行故障的 出现, 始终保持矿山机电设备稳定运行工况, 完全发挥出设备功 能效用及潜在价值, 借此来保证矿山生产活动的顺利开展, 也为 矿山机电设备管理工作的开展提供参考。
关键词 :矿山 ;机电设备,管理问题,解决对策
现阶段,我国采矿业正处于转型升级的关键时期,机电设备 在矿山开采活动中的占比持续提升, 生产模式因此发生改变, 矿 山开采效率及作业质量都有着显著提升。与此同时, 受到恶劣环 境条件与结构自身老化等多方面因素影响,机电设备运行期间 频繁出现故障问题, 致使设备使用寿命缩短, 并干扰到矿山开采 活动的正常开展。如何通过有效管理来降低机电设备故障率, 消 除作业期间的质量隐患、安全隐患,是现阶段重要工作内容,本 文就此开展研究。
1 矿山机电设备管理期间存在的主要问题
1.1 矿山机电设备管理理念落后
在全新时代背景下,得益于科技水平的提高,国内外采矿业 在工业化基础上提出自动化采矿、智能化采矿的全新概念, 通过 配置一批具备高度自动化与智能化程度的机电设备,替代人工 完成生产作业, 逐渐取代传统的人工采矿模式, 这对保障作业安 全、提高采矿效率和降低生产成本有着十分重要的现实意义。然 而,部分企业在生产模式剧烈变化的背景下, 没有及时扭转固有 的管理理念,存在重视程度不足、缺乏系统性管理意识、仍旧实 施人工管理方式三项问题, 具体如下。
(1) 重视程度不足。在机电设备重要程度明显提升、设备数 量持续增多的前提下, 既没有扩大现有设备管理团队规模, 或是 采取引进信息化管理手段等措施来减轻管理负担, 同时, 也没有 上调机电设备管理在总体管理体系中的优先级,并未真正意识 到机电设备管理的重要程度, 由此引发管理效率低下、形成薄弱 管理部位、管理工作开展不及时等一系列问题出现。
(2) 缺乏系统性管理意识。机电设备管理体系由日常巡查、 维护保养、预防检修、故障诊断检修等部分组成,各部分管理内 容保持紧密的内在联系, 相互影响, 如巡查报告是制定维护保养 与预防检修方案的主要依据、预防性检修可以提前预防设备故 障出现等。然而,部分企业缺乏系统性管理意识,没有认识到各 项管理活动的内在关系, 选择孤立开展管理工作, 由此形成管理 资源分散的局面。
(3) 仍旧实施人工管理。随着机电设备数量的增多,加之现 场环境较为复杂, 传统的人工管理模式缺乏适用性, 不便于管理 人员前往现场检查设备工况与记录运行参数,既加重了管理负 担与实际工作量,还无法保证在第一时间发现设备异常问题或 运行故障, 实际管理效果并不理想。
1.2 机电设备维护保养力度不足
矿山机电设备的工作环境较为恶劣,持续受到环境侵蚀干 扰,加上设备自身老化、长时间处于高强度运行状态,设备使用 性能将随着时间推移而下降, 如果未采取相应措施, 设备老化程 度会持续加剧,最终引发设备过载、零部件松脱、绝缘老化失效 等一系列问题出现。与此同时,对日常维护保养工作的开展,可 以延缓机电设备老化速度, 提前消除一些潜在的故障隐患, 维持 良好设备运行工况, 但却存在缺乏长效维护保养机制、缺乏差异 性的维护意识的问题, 具体如下。
(1) 缺乏长效维护保养机制。受限于不健全的维护保养机 制,并未对维护保养项目、流程步骤、间隔周期、检查标准等内 容加以明确规定, 过于依赖维护人员的主观判断及工作经验, 导 致设备维护保养效果存在不确定性, 容易遗漏故障隐患, 经过时 间发酵后出现运行故障。同时, 部分企业虽然在早期制定一套相 对完善的维护保养机制,但并未随着机电设备数量增多与更新 迭代来调整固有制度, 部分条款规定缺乏合理性, 与实际维护情 况不一致, 没有起到预期的约束、指导作用。
(2) 缺乏差异性维护意识。不同机电设备的使用年限、运行 工况与现场环境条件存在明显差异,导致各台设备的老化磨损 速度有所不同。如果对全部机电设备实施完全一致的维护保养 方案,不但会造成部分管理资源的闲置浪费、低效使用,还无法 满足老旧设备的实际维护需要,老旧设备的故障率远高于新配 置机电设备。
1.3 机电设备检修不及时
在机电设备检修方面,当前主要存在故障上报流程繁琐、缺 乏主动检修意识、应急检修能力薄弱三项具体问题。其中,上报 流程问题在于, 在机电设备使用期间出现故障问题时, 需要由操 作人员将问题逐级上报,再由检修部门派遣专人前往现场处理, 在问题上报过程中占用大量时间,机电设备受损程度随时间推 移而持续加剧,造成更大损失。缺乏主动检修意识问题在于,没 有主动防止设备故障的出现, 往往是在机电设备故障出现后, 被 动开展设备检修工作, 由此耽误一定时间、产生额外检修维护成 本,并干扰到煤矿开采活动的正常开展。应急检修能力薄弱问题在于,缺乏完善的检修处理制度,由检修人员抵达现场后,通过 测读数据、肉眼判断等方式来判定故障类型, 根据故障成因制定 检修方案, 再开展设备检修作业, 无法在第一时间便采取切实有 效的检修手段, 故障设备难以快速恢复正常运行工况。
1.4 对管理人员专业素养提出更高要求
近年来,随着大量机电设备的配置,以及矿山生产模式的转 变,在开采效率和作业质量明显提升的同时, 也对管理人员的专 业素养与综合管理能力提出更高要求,管理人员需要树立自我 提升与主动学习意识, 持续更新自身的知识结构, 快速熟悉全新 的管理模式与方法手段。例如,在设备诊断维修方面,新型机电 设备结构愈发复杂, 部分设备故障有着极强的隐蔽性, 管理人员 如果采取目视检查等简单方法, 很难发现全部的设备故障, 故障 误诊问题也时有出现。而在管理手段运用方面, 虽然部分企业构 建起机电设备信息化管理系统, 但管理人员对系统操作方法、工 具用途缺乏深入了解, 系统功能效用没有得到最大程度发挥。 1.5 机电设备老化严重,临近使用期限一些矿山开采项目配置的机电设备的使用年限较长,部分 机电设备更是临近使用期限, 尽管采取日常维护、预防性检修等 一系列措施,但设备故障问题仍旧时有出现,对机电设备管理 效果造成明显影响。同时,老旧型号机电设备的使用功能较为 单一, 不具备自动化能力, 需要工作人员手动开展开关调节等操 作, 限制了矿山开采效率的提升, 偶尔因错误操作行为导致设备 故障受损。对于这类设备,如果采取升级改造措施,虽然可以提 升设备自动化程度,但实际提升幅度有限,且改造成本较为高 昂,有可能超出机电设备的剩余使用价值, 得不偿失。
2 矿山机电设备管理问题的有效解决对策
2.1 更新管理理念
首先,企业必须树立协作管理意识,认识到各方面管理工作 间的紧密联系, 配合开展管理工作, 从而建立一套立体化的机电 设备管理体系。例如,在机电设备巡视检查完毕后,要求巡查人 员在限定时间内编写巡视报告,在报告上标记机电设备运行状 况与实际存在、可能存在的隐患问题, 将巡视报告发送至维护人 员,针对性开展设备维护工作, 并在必要情况下把报告提交至检 修部门, 快速开展设备故障诊断与维修工作, 避免设备受损程度 加剧。同时,根据所收集的维护、检修报告和运行数据,判断机 电设备的技术性能与剩余使用寿命,将其作为制定机电设备维 护、报废、大修等方案的依据。
其次,为应对愈发复杂的管理环境,强化管理能力与提高管 理效率, 还需要树立信息化管理意识, 应用到大数据、远程控制、 信息传感、自动预警等技术手段,起到简化管理流程、减轻管理 负担、保证管理时效性的作用。例如,对信息传感技术的应用, 在机电设备上加装一批传感器,持续采集电流、电压、现场温度 等参数的监测值,通过通信总线或无线网络向系统后台发送现 场监测值, 帮助管理人员实时掌握全部机电设备的运行状况。对远程控制技术的应用, 在发现机电设备处于异常状况, 或是出现 运行故障时,管理人员远程下达控制指令,调节设备参数,必要 时切断故障设备与正常设备的连接,尽可能恢复设备正常工况 或是控制故障范围, 为后续现场检修工作的开展争取时间。对自 动预警技术的应用, 在系统检测到机电设备故障、参数异常波动 时, 自动发送报警信号, 检修部门可以在极短时间内前往现场开 展设备检修工作。
2.2 建立长效化机电设备维护保养机制
根据以往工作经验,借鉴国内外采矿企业成功案例,遵循实 际出发原则, 综合分析矿山现场环境、所配置机电设备型号款式 等因素, 制定一套完善的维护保养机制, 明确规定各类机电设备 的维护保养内容、流程步骤、保养时间、检查标准。一般情况下, 分别开展日例保和周例保工作。其中, 日例保是由操作人员在班 前检查机电设备运行状况, 如手柄转动是否情况、冷却管路是否 通畅,在班后关闭全部开关装置,将手柄归位,清理设备表面油 污,整理附件工具和办理交接班手续。周例保是在每周末对机电 设备开展停机维护工作,把一般设备与大型设备的维护时间分 别设定为2h 与 4h,检查设备外观与清理油污灰尘,依次检查操 纵传动、液压润滑与电气部位情况,紧固松动部件,更换老化磨 损严重的零部件, 补充润滑油。
为深入检查并处理设备故障隐患,需要以月度、季度或是年 度为间隔周期,定期开展预防性检修工作,这也被称为设备大 修,在停机状态下对机电设备进行全面修理, 把设备拆解为若干 部件,逐个检查部件老化磨损程度,清理部件内部油污灰尘,鉴 定部件精度和检查外观质量, 更换精度不达标、存在弯曲变形等 明显质量缺陷的部件。随后,待全部部件检查、维修完毕后,把 机电设备装机成型,开展调试运行试验,在试验通过后,方可结 束大修作业, 把机电设备投入使用。
考虑到不同机电设备的实际情况有所不同,为改善维护保养 效果,需要引入分级管理机制,从使用年限、故障出现率、使用 性能等多个维度对机电设备进行评价打分,根据打分结果,把机 电设备划分为若干等级,分别制定对应各等级的维护保养方案, 各套方案的维护保养频率、操作流程、质量检查标准存在明显差 异。同时,对于临近使用期限的机电设备,还需要制定专项维护 计划,必要时办理设备退役手续,避免因设备频繁故障而干扰矿 山开采活动, 或是因此造成不必要的人员伤亡、经济损失。
2.3 提前制定机电设备故障检修预案
为最大程度减小设备故障对矿山开采活动造成的影响,减 少设备检修决策时间, 强化检修处理能力。需要深入了解各类型 机电设备故障的形成原因、表现征兆和发展过程, 在其基础上提 前制定机电设备故障检修预案,在预案中详细标注故障诊断方 法、检修流程步骤和注意事项。如此,在处理机电设备故障时, 检修人员在确定故障类型与具体故障点位后,可以直接实施对 应检修预案, 以及在必要情况下对预案内容进行细微修改, 争取在短时间内妥善处理设备故障, 恢复机电设备正常工况。
例如,对于矿用皮带输送机, 典型故障包括皮带打滑、断带、 滚筒轴承损坏、皮带划伤磨边、皮带跑偏等。其中,皮带打滑故 障表现为皮带固定不动或是动作持续减慢,故障成因包括皮带 张紧力不足、异物卡住皮带、皮带承受过大负荷等,应采取清除 皮带上面负荷、调节皮带运量、清理皮带卡住异物的检修措施。 而断带故障表现为皮带断裂, 形成原因包括未及时更换皮带、皮 带长时间运行、皮带张紧力过大、接头硫化等,应采取更换全新 皮带、更换老化磨损严重或是横断面宽度不达标皮带、更换接头 硫化皮带的检修措施。
2.4 加强管理人员专业培训力度
为建设一支专业化、复合型的机电设备管理团队,满足实际 管理需要,应从专项技能培训、计算机电子培训两方面着手。第 一,在专项技能培训方面,以机电设备技术资料、结构图纸、故 障案例作为凭证,向管理人员详细讲述各类型机电设备的结构 组成、工作原理和典型故障,阐述设备常见故障的出现征兆、发 展过程、形成原因和正确处理方法, 并要求管理人员熟知矿山机 电设备的操作方法,直至管理人员具备独立处理机电设备故障、 正确操纵机电设备的能力。第二,在计算机电子培训方面,以信 息化系统的操作方法、各项工具功能用途、图件报表阅读方法等 作为主要培训内容, 帮助管理人员加深对信息化系统的了解, 熟 悉全新管理模式。例如,通过图件报表阅读方法的培训,使管理 人员可以通过现场监测数值、参数曲线变化情况来快速判断机 电设备运行工况, 并在参数异常变化时发现设备异常情况, 初步 判断故障类型与故障点位。
此外,同步开展理论培训与实操培训工作。其中,理论培训 以学习理论知识为主, 如新型机电设备工作原理、精细化与动态 化等全新管理理念的含义,目的在于更新管理人员的知识结构。 实操培训以上手处理简单机电设备故障、排查设备故障、开关综 保接线与信号组装等实际操作,目的在于帮助管理人员把所学 理论知识快速转化为实践工作经验,并在潜移默化中培养应急 处置能力。
2.5 加大投入,推动机电设备更新迭代
为预防和减少矿山机电设备故障问题出现,确保所制定管理 计划得以顺利执行,取得理想管理效果,企业必须加大机电设备 方面的投入力度,采购新型机电设备来替代老旧型号设备,对临 近或到达使用期限的机电设备进行退役报废处理, 并需要优先配 置使用功能完善, 具备较高自动化与智能化水平的机电设备。
例如,对于矿用皮带输送机,要求输送机具备动态监测、软 起动、功率均衡等使用功能,并加装防滑打偏等保护装置。其中 软起动功能是在多电机驱动情况下严格控制起送速度,避免起 动速度过快而对元部件造成剧烈冲击。功率平衡是由输送机自 调节各台电机的运行功率,避免因电机功率失衡而出现电机烧 伤故障。
对于矿用掘进机,可配置西安重工装备制造集团推出的国 内首台煤矿大断面快速掘锚成套设备,相比于早期型号的掘锚 机组,有效解决了无法同步掘进支护、仅能分层掘进、巷道片帮 与冒顶等事故时有发生的多项技术难题,并配置有伸缩式超宽 截割装置, 工作人员可以一键完成全断面截割作业。
2.6 全面推行点检制度
为明确划分机电设备管理范围,避免出现交叉管理状况或 是形成管理盲区, 要求企业全面推行点检制度, 在管理团队中挑 选若干人员设为点检员,划分点检员的职责范围,明确工作内 容,并制定完善的点检制度,对设备检查标准、检查周期、检查 方法加以明确规定。如此,在矿山开采过程中,点检员严格遵循 规章制度, 对负责片区内的机电设备进行检查, 根据检查结果来 编写规定格式的作业记录、检查报告。同时,在点检员发现机电 设备故障问题时, 直接将问题上报反馈, 为后续故障检修工作的 开展争取时间,由点检员和自动预警机制形成双保险。此外,在 点检制度推行期间, 需要做好点检员的岗前培训工作, 以了解所 辖区域机电设备状态及工作原理、熟悉点检制度规定条款内容、 熟练使用各类诊断仪器作为培训内容。
2.7 机电设备状态监控
根据设备实际运行情况来看,多数机电设备故障问题在出 现前都有着明显征兆, 例如, 在皮带横断面宽度临近或低于下限 值时容易出现皮带断裂故障,在主滚筒摩擦动力不足时有可能 出现皮带打滑故障。对此,需要采取机电设备状态监控措施,应 用到信息传感、大数据等技术手段, 由信息化管理系统持续采集 并分析现场监测信号,根据分析结果来判断各类故障问题的出 现率,并预测未来一段时间的设备运行状态,将预测报告、状态 监测结果发送至管理人员, 采取相应处理措施, 将机电设备故障 隐患消灭于萌芽状态。
此外,还需要把机电设备状态监测期间采集的数据信息上 传至数据库中存储。如此, 既可以在故障出现后开展溯源分析操 作, 以可视化数据形式展示故障出现前后的参数变化情况, 帮助 管理人员准确判断故障类型、确定故障成因和锁定故障点位。同 时,还可以为后续所开展设备运行预测、状态评估工作提供充足 的数据样本, 持续提高状态监测精度。
3 结语
综上所述,为推动我国采矿业的健康、稳定发展,保证矿山 开采活动得以顺利开展,企业必须提高对矿山机电管理工作的 重视程度, 认识到管理期间实际遇到的重难点问题与阻力, 积极 落实更新管理理念、建立长效维护保养机制、提前制定故障检修 预案、加强人员培训、推动机电设备更新迭代、推行点检制度和 设备状态监测七项策略, 显著改善机电设备管理效果。
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