【摘 要】随着工业和经济的发展，以及我国城市化进程的脚步加快，多年来能源使用量逐渐增加，煤炭资源在当前和以后许多年依然是我国的主要能源形式。近几年，煤矿事故频频发生，不断威胁着人们的生命安全，其中一个重要原因就是机电设备故障。煤矿机电设备的安装质量对于降低设备故障率，延长设备使用寿命都具有重要意义，是保证机电设备长期安全可靠运行的前提和基础。文章对煤矿机电设备在安装中出现的几类常见问题进行具体分析，尝试提出提高机电设备安装质量的若干可行性措施。
【关键词】煤矿；机电设备；故障；安装；质量
一、煤矿机电设备安装控制管理的作用
随着工业技术的进步，为了提高煤矿的开采效率，煤矿生产中越来越多地使用机电设备，其在生产成本中所占的比例也越来越大，机电安全管理和设备安装质量管理也越来越重要。煤矿机电设备的安装质量对于降低设备故障率，延长设备使用寿命都具有重要意义，是保证机电设备长期安全可靠运行的前提和基础。近年来，因为机电设备故障造成的煤矿安全事故比比皆是，造成严重的人生伤亡事故和经济财产的损失。在机电设备安装过程中，要努力抓好机电设备安装质量控制和管理，要严格按照设计图纸、质量标准、规范及设备随机技术资料要求进行安装工作。
煤矿机电系统主要设备许多都是大型、精密的设备，其成本通常较高。随着机电设备使用数量的增加和自动化程度的提高，在煤矿生产中机电设备的购置、安装、运行维修和保养等费用所占到的投资和成本比例也逐渐增大。加强煤矿机电设备安装质量的控制和管理，确保主要设备长期安全稳定运行，不仅是对煤矿工人的生命安全负责，还可以降低生产成本，提高煤矿开采的效率，对煤矿安全、高效生产有着积极的作用和重要意义。
二、煤矿机电常见故障及其原因分析
（一）常见的机电设备安装故障
煤矿机电常会出现一些故障造成设备无法正常运行，其中因安装造成的主要有：
1、螺栓连接故障；
2、振动故障；
3、引流螺母故障；
4、过电流故障；
5、电气设备故障。
（二）导致故障出现的原因
1、螺拴连接故障原因：没有按设计要求安装防松弹性垫圈、压紧螺母，螺栓紧固力达不到设计要求或标准、设备技术文件要求。这一问题多是由安装过程中没有按设计和设备技术文件要求导致的，另一种常见原因可能是由于设备工作时冲击、振动，且日常检修不到位，出现螺栓逐渐出现松动的现象。这是一个不易被察觉的问题，随着时间的推移会逐步恶化，从而造成机械设备出现故障。
2、振动故障原因分析：水平度/同轴度不良、电机转子不平衡、轴承损坏或磨损超限、基础松动等。这一问题多是由到货设备质量有问题，安装精准度不够，找平找正不良造成。
3、引流螺母故障原因：大功率机电设备正常运行时动力线电流较大，接线端子螺母压接不牢容易出现局部发热现象，造成电气设备故障，严重时还会烧毁设备，引起重大事故发生。
4、过流故障原因：通常是由与过载、缺相、欠压、振动、机械堵转等造成的。过载与工作条件有关，缺相和欠压通常与供电系统有关，需要排查供电系统。电机自身与设备连接同轴度不良或者扫堂也会造成电流过大，这是典型的安装质量不合格造成。
5、电气设备故障原因：漏电、接触不良、短路、产生火花等，如果电气设备出现电火花不但会造成设备故障和烧坏电气部件，在井下还可能引发煤与瓦斯爆炸事故。
三、机电设备安装质量控制要点及管理措施
（一）注重机电设备的采购质量
机电设备的采购主要流程是招标—采购—到货验收—安装及试运行，每一个步骤都很关键，需要企业分别安排相关单位专业人员负责，采购质量的管控包括管理和监督两方面的工作，从管理上要杜绝营私舞弊现象，要建立健全监督机制并严格执行相关制度。机电设备和材料、配件是煤矿机电系统可以安全可靠运行的基础，直接影响机电设备的安装及运行维护质量，管理人员要在采购机电设备的时候要特别注意机电设备的质量，要坚持选用正规厂家生产的符合国家及行业标准的合格产品。一旦发现质量问题要及时向上级汇报，并迅速反馈意见，以达到严格控制设备购置质量的目的。煤矿机电设备的安全运行关系着职工的人身及财产安全，煤矿企业应高度重视机电设备的采购质量和日常运行维护管理，在及时发现问题、解决问题的同时，不断总结教训、积累经验。
（二）设备安装基础检查验收
在安装工程施工前，需安排专人对设备安装基础进行严格验收把关，仔细检查基础标高、位置是否准确，基础尺寸是否符合设计图纸规定，强度等级是否满足设计及标准要求。凡基础与安装图纸有不相符的，必须提前修正，为设备安装工程的顺利进行好基础。此外，还要注意结合拟定的吊装方案查看现场吊装条件，保证大型设备、部件能够安全顺利吊装就位。
（三）仔细检查预留、预埋位置
预留预埋工作是机电安装工程施工质量控制的重要环节，是整个机电工程质量保证的基础，是保证机电管线准确性、结构完整性和功能要求的一项精细化工程。安装施工单位必须严格按照工程质量的三检制度进行检查工作，尤其是对预留、预埋位置的监督以及预埋件使用材料的规格、型号和材质的检查等。另外，施工前还应该对预埋管口或预留孔洞实施封堵措施，以防止有异物混入而影响后续的安装工作。
（四）建立完善、健全的管理制度
加大施工现场的管理力度包括两方面：一是对现场人员安装作业质量的管理；二是对施工的安全技术管理。保证机电设备的安装质量，要求相关单位和人员必须建立起完善、健全的管理制度并严格执行落实，同时做好各部门之间的沟通协调工作，在做好整体工期安排的情况下，管理者还要统筹安排好设备安装工程的设计联络工作和设备的生产供货、验收、安装调试等工作。施工单位必须严格按照设备安装图纸进行施工，图中未标明的技术要求和做法参要照最新标准规范执行。坚持施工材料先报验后使用的原则，不合格材料一律不允许用于施工。建设及监理单位要本着科学、认真的工作方法进行严格质量管控，上道工序没有报验或经检验不合格，不得进行下道工序的施工。
（五）基础放线
1、设备基础测量放线是实现机械设备平面乃至空间位置准确定位要求的重要环节，设备安装的定位依据通常称为基准线（平面）和基准点（高程）。
2、机械设备就位前，应按工艺布置图并依据安装图纸及相关建筑物轴线、标高线，划定设备安装的基准线和基准点。基准线和基准点通常由专业的测量人员用测量仪器按测量规程设定，设备安装的平面位置和标高应以确定的基准线和基准点为基准进行测量。
3、测量放线给安装过程和生产维修提供可靠的依据，也是设备安装过程中质量控制的重要环节之一，对于重要、重型、特殊设备需设置沉降观测点，用于监视、分析设备在安装、使用过程中基础（地质）的变化情况。
（六）零部件装配
施工单位必须爱惜安装工程中的设备及配件，在运输和安装过程中需采取“防护”、“包裹”、“覆盖”、”封闭”等措施，确保设备完好无损。对于机械设备锈蚀的情况应拆除、解体、清洗和组装，有些精密零部件在装配前也要按要求进行清洗，以保证装配的精度和质量。清洗和装配是影响机械设备正常运转的重要因素，应注意如下步骤：
1、熟悉装配图、技术说明、零部件结构和配合要求，确定装配或拆卸程序和方法。
2、按装配或拆卸程序进行配件摆放和妥善保护，按规范要求处理配件表面锈蚀、油污和油脂。
3、对配件的配合尺寸、相关精度、配合面、滑动面进行清洗干净和复查，如齿轮啮合、滑动轴承的侧间隙、顶间隙等做好记录。
4、清洗的零部件涂润滑油（脂），并按标记及装配顺序进行装配，一般装配顺序为组合件装配—部件装配—总装配。
四、大型设备安装调试注意事项
在煤炭的开采与生产过程中，提升、运输等主要机电系统大型设备的安装调试是煤矿机电安装质量管理的重中之重，安装调试中存在的问题与处理方法历来受到煤矿企业和监理、施工单位的高度重视。下面就煤矿皮带机和提升机为例简要阐述大型设备安装调试注意事项。
（一）煤矿皮带机安装调试中注意事项
皮带机安装调试中常见的问题主要有三个，一是皮带打滑，二是皮带撒料，三是皮带跑偏。
1、皮带打滑会对皮带和转轴造成磨损，产生皮带和转轴使用寿命缩短的后果，会缩短设备使用寿命，并容易引发火灾、煤与瓦斯爆炸等事故。而皮带打滑的常见原因主要是带面张紧力不足或过大、皮带机滚筒或托辊堵转而造成带面运行阻力增大、带面与滚筒间因潮湿含水分导致摩擦力不够等。这些都是我们在实际工作中常常遇到的问题，在皮带安装调试中需要引起注意。针对皮带打滑产生的不同原因，在安装调试中需要采取有针对性的预防处理措施。
2、皮带撒料不仅会造成资源的浪费，还会污染设备运行环境，增加工人的清理负担，危害作业人员的职业健康等。在皮带机运输系统中，常见的撒料部位有转载位置、过渡托辊等。在科学合理地设计基础上，安装施工中对于易撒料部位，可以根据撒料不同情况采取不同的措施处理，以有效避免或减轻撒料情况。比如如果导料槽钢板和皮带距离远造成了撒料，可以适当缩短槽口和皮带的间距，从而改善撒料情况；对于落差较大的转载点可以设计增设封闭式曲线导料溜槽。
3、皮带跑偏对皮带机工作的影响非常大，如果皮带跑偏，极易造成皮带撒料以及撕带事故，这是皮带机安装调试中的一个重点工作。为了解决皮带跑偏问题，首先需要分析出皮带跑偏的原因，然后有针对性地处理解决。皮带跑偏影响因素主要有：带面自身的结构和质量，安装质量、滚筒上粘附杂物导致半径不均匀、落煤点不正及间断性落煤对带面的冲击、带面接头歪斜、缓冲床的缓冲托辊损坏或缺少及张紧力过大等。在设备运行中，一旦发生跑偏，需要立即分析原因，根据不同的原因采取相应的调整方法。在实际安装和后期使用中，都要加强这几个方面的观察和调整。
（二）提升机安装中注意事项
煤矿主要提升系统主要用于提升原煤、矸石、升降人员、物料及设备等，提升机的安装质量格外重要。在安装过程中要按照设计图纸和标准规范规定严格管理控制安装精度和质量，以免在日后运行过程中出现运行不稳定、振动大和轴承、钢丝绳磨损过快等缺陷，甚至导致重大安全事故发生。提升机安装首先要注意中心线和基准标高点测量、核对和控制，避免提升基础定位或标高偏差超限，其次要注意控制其安装及装配的精度、质量，在安装过程中要特别注意各道工序之间的衔接和现场施工人员相互间的协调配合。下面就直流同步提升机安装基本步骤和几点重要事项进行简要阐述：
1、测量大线的安装。安装提升机前，应先为提升机找正提供基准线。测量大线要固定在大线架上，大线架要固定到提升机房的四面墙上，其高度要大于主轴装置，在线架上标定出大线通过口，四条大线分别用坠砣拉紧，确保其生根牢固可靠。
2、基础研磨和垫铁安装。通过高程控制点、设备安装中心标高和基础垫铁布置图，测量基础标高并计算出垫铁高度，且每组基础垫铁安装层数不得超过3层。垫铁安装位置基础要凿磨/研磨，使垫铁与基础接触面积在60%以上。需要注意的是每一块基础垫铁和凿磨/研磨好的基础布置好后的纵横向水平度，水平度不符合符合规范要求将造成基础垫铁与设备底板存在线/点接触，影响设备运行稳固性，会减少设备的使用寿命，增加设备运行维护成本，并且还存在一定的安全隐患。
3、主轴装置的安装。主轴装置运到安装现场后，先将主轴轴承座放在安装好的基础垫铁平面上，然后将主轴装置吊起，使其运输时的外加底座稍许离开基础面，再将运输主轴的底座螺栓松开，去掉底座。随后将主轴装置找正并落入轴承座上，将地脚螺栓穿上，完成主轴装置的吊装就位工作。为了确保主轴装置找正的准确性，需要对主轴装置进行进一步找平找正并复测标高，最终找平找正后立即拧紧地脚螺栓固定。
4、主电机安装。利用桥式起重机把电枢绕组吊起，将主轴轴端作为找正校准电枢绕组的依据，然后将电枢绕组和主轴装置装配在一起。主轴轴颈和电枢接触面要用润滑油润滑，以尽量降低配合面的损伤。安装电机前先要清理干净电机基础，布置好垫铁，主电机定子准确定位后，穿好电机地脚螺栓，带上地脚螺栓垫板和螺母，以电枢和定子之间的气隙为基准，找正电机定子，一般要求各点气隙与平均值的偏差不应超过平均值的±5%，定子找正后，拧紧地脚螺栓，复查定转子之间的气隙是否在规定范围内。以上各项工作准确完成后进行二次灌浆，二次灌浆时要注意充分捣实，所用砼标号一般要比基础砼标号高一个等级。
5、制动器安装
安装制动器前要先确定垫铁的高度和层数，然后按照提升机设备随机技术资料指导进行安装，在制动盘上确定出提升机摩擦圆半径和提升机主轴中心线，以此为基准进行制动器的找正工作。安装时要求制动器油缸中心要和主轴中心线在同一个平面上，同时制动器的磨擦圆半径与制动盘上所确定的磨擦圆半径具有良好的重合度。
6、闸盘偏摆监测装置安装
闸盘偏摆监测装置用来监测制动闸盘的变形，当闸盘偏摆值超过一定范围之后，闸盘将接触滚轮，压动压杆使行程开关动作并将信号送给保护回路，使第二次不能开车。闸盘偏摆监测装置安装的关键是要控制好安装精确度，以使其动作可靠同时又不易误动作。
7、离心式通风机及风筒安装
煤矿主要提升机电机大多采用强制风冷式，一般选用离心式通风机，电机与风机之间通过皮带软联接。通风机安装前，首先研磨设备基础，布置垫铁，然后进行设备就位，操平找正工作。电机与风机皮带轮端面应在同一平面上，误差不超过0.5mm，通风机机体标高误差不超过±10mm。通风机与电机找平、找正后进行二次灌浆，二次灌浆要求同主轴装置。通风机安装完毕调试时，要注意观测其振动、轴承和电机温升等情况，发现异常要仔细分析产生原因，然后严格按相关标准规定进行处理，以保证通风机能够长期安全可靠运行。通风机安装完毕，即可进行风筒的安装，安装时必须依据施工图纸和相关标准规范进行，风筒的接头处注意采取可靠措施防漏风。
8、 电气设备安装
在安装电气设备前，应当先将其基础槽钢安装好，基础槽钢的安装要重点控制好其顶部和侧面平直度。很多因素都会对电气设备安装质量造成影响，必须要注意重要环节和具体细节的管控，例如施工作业人员要注意防止对设备及动力、控制电缆等进行保护以免损坏；如果空气湿度比较大，需要注意电气防潮；电气部件、电缆等的质量管控等。重要控制及动力电气设备、设施安装的质量管理直接影响到系统的安全可靠运行，每次在施工前要对每一位作业人员做好技术交底工作，详细说明重要环节和具体细节的技术要求，以及本班施工质量控制的关键点和难点等。在安装过程中必须严格按照设计图纸、措施、安全规程、标准规范和设备随机技术资料等进行施工。
结束语：
机电设备安装质量是设备安全可靠运行的重要前提保证，它将直接影响机械设备的使用寿命和安全使用状况。通过不断提高设备安装质量管理和控制的水平，增强机电设备安装工程的质量意识，努力提高设备安装工程的精准度和安装质量，对煤矿安全高效生产具有重要意义，同时对于降低设备事故率、杜绝重特大施工发生具有积极的促进作用。
参考文献：
[1]靳凯. 煤矿机电设备安装技术探讨[J]. 机电信息，2013，06：98-99.
[2]王景禄. 对煤矿机电设备安装工作的分析[J]. 民营科技，2013，02：51.
[3]陈相华. 浅析提高煤矿机电安装质量的有效方法[J]. 机电信息，2013，09：159+161.
[4]龙向宏. 探究煤矿机电设备安装技术[J]. 企业技术开发，2013，05：89+101.
[5]曹心愚. 刍议煤矿机电设备安装要点及质量控制策略[J]. 机电信息，2013，30：65-66.
[6]张红杰. 浅谈煤矿机电设备安装技术[J]. 科技致富向导，2012，27：274.
[7]杨展. 提高煤矿机电安装质量的有效方法分析[J]. 科技创新与应用，2012，26：113.
[8]姜士虎. 煤矿皮带机安装调试常见故障的分析与处理[J]. 中国新技术新产品，2013，22：126.