煤矿井下设备故障诊断技术应用

本文结合煤矿井下设备维护的现状,从维护人员、维护成本和故障处理的角度分析了煤矿设备在维护过程中面临的实际问题;讨论了故障诊断技术的含义及其包含的具体内容;重点讲述了故障诊断技术在煤矿设备的应用,按照技术发展的三个阶段依次实现设备常见故障的检测、监测设备运行的详细参数和预测设备故障;最后,指出了今后的研究方向和实现目标。     

基于Duffing混沌振子的煤矿设备故障检测方法

针对煤矿井下设备故障信息容易受到噪声干扰的问题,提出了一种采用混沌理论检测煤矿井下设备故障微弱信号的方法。利用Duffing振子混沌相轨迹的变化来估计微弱信号的幅值,从而获得故障的信息。在煤矿井下机械设备的齿轮故障检测中的仿真研究结果表明,基于混沌Duffing振子的故障诊断方法能够检测出齿轮故障的幅值信息。     

便携式煤矿井下CAN总线分析仪的设计与实现

针对目前煤矿井下各种CAN总线设备在安装调试与日常维护过程中,缺少与之配套的井下便携式CAN总线分析设备,来快速定位CAN总线网络故障节点、干扰排除以及可靠性测试的问题;研究设计了一种基于CAN总线分析理论的便携式煤矿井下CAN总线分析仪,分析仪以ARM主控器STM32F429为核心,实现对CAN总线波特率的自识别、总线质量分析与故障诊断、报文解析显示与存储等功能。测试结果表明:分析仪能准确分析总线通信质量,识别总线故障,对快速排查及解决总线故障,提升总线网络的合理性与可靠性具有重要的现实意义。     

基于随机Petri网的井下连续运输系统可靠性研究

在分析煤矿井下连续运输系统结构、运行特征的基础上,应用随机Petri网理论构建煤矿井下连续运输系统SPN模型,实现了系统部件故障维修过程的动态描述。同时,结合马尔科夫方法对某煤矿井下连续运输系统进行可靠性分析,计算得出其系统有效度和不可用度。该研究为分析煤矿井下连续运输系统可靠性提供新的思路。     

级联静止同步补偿器(STATCOM)系统原理及故障分析研究

随着煤矿自动化水平的提高,STATCOM装置在井下电网无功补偿和谐波治理等方面得到了广泛地应用,尤其煤矿井下综采工作面和辅助运输系统的设备电源电压多数为1 140 V电压等级的设备,1 140 V电压等级的设备大多是感性负载和非线性负载,这些设备与井下电网之间存在着大量无功功率与谐波电流,日常使用过程中,该装置中的IGBT作为核心元件,经常会发生各种故障,影响生产,还会导致井下电网的功率因素降低、设备和线路的损耗增大、保护装置易误动作,甚至会导致线路的末端设备不易启动、故障性瘫痪等严重的机械事故,影响井下正常生产。因此,以井下1 140 V级联H桥STATCOM系统作为研究对象,根据其原理和参数的设计方法,分析STATCOM中可供采集的信号,分析负载变化和IGBT故障对系统中其他信号的影响。为矿上处理井下存在的大量无功功率与谐波电流提供理论基础,重点对STATCOM装置的稳定运行起到了很关键的作用。     

矿井中性点不接地系统电弧接地故障的仿真研究

漏电保护是保证煤矿井下安全供电、防止人身触电的重要措施.通过分析煤矿井下漏电保护的现状,针对井下漏电保护装置对电弧接地故障检测灵敏度不高的不足,从工频熄弧理论计算和EMTP-RV仿真2个方面,对中性点不接地系统电弧接地故障时零序电压及故障支路、非故障支路零序电流变化规律进行分析研究,总结了煤矿井下供电系统电弧接地故障的暂态特性,为煤矿井下高产高效综采工作面供电系统漏电保护装置的设计提供理论依据.     

煤矿井下胶带运输中除铁器的选型与应用

通过对煤矿井下运输系统安全性的分析,阐述了煤矿井下运输过程中安装除铁器设备的必要性;通过建立模型和对除铁过程力学分析,确定除铁器的可行性参数,为煤矿井下运输系统增设和选用除铁器设备提供了依据。     

矿用刮板输送机故障分析

刮板输送机作为井下运输的主要设备,出现故障后会直接影响生产进度,严重时会影响到工作人员的生命安全。文章以潞宁孟家窑煤矿井下使用的刮板输送机为例,对其使用过程中出现的故障原因和故障类型进行了统计分析,并提出了预防措施,以此来提高井下生产效率,保障煤矿安全生产。     

煤矿井下低压电网漏电保护技术研究与应用

煤矿井下漏电故障是矿井低压电网的主要故障,严重影响煤矿人身安全和安全供电。研究了煤矿井下低压电网漏电保护技术,分析了煤矿井下电网基本结构及漏电保护装置性能指标,基于此,设计了煤矿井下低压电网漏电保护装置的硬件主体部分,重点分析了CPU选择、硬件电路单元;研究了软件主体及正弦波产生模块,并给出了硬件和软件抗干扰措施。研究为煤矿井下的供电安全提供了技术保障。     

故障诊断预警系统在煤炭开采的应用

煤矿综采工作面环境恶劣,井下设备故障时有发生,对井下生产和安全构成较大威胁,为了消除设备故障造成的安全隐患和停产,加快智慧矿山建设,实现无人化开采的发展思路,提出了一整套与无人化开采相配套的故障诊断预警系统。提出了设备故障预警理论,基于设备数据研究了故障模型,设计和开发了故障诊断预警算法,建立设备故障体系的知识库和专家库。该系统通过传感器采集的设备数据,实时监测综采工作面设备系统运行状态,预测设备及零部件潜在故障,给出设备维护和检修建议,快速定位突发故障位置,给出故障原因,指导应急抢修,有效减少设备故障对综采工作面开采造成的影响。通过综合接入器接收不同设备传感器采集的数据,利用诊断预警算法监测设备状态,通过知识库和专家库给出故障原因和预警提示。故障诊断预警平台研究传感器接口技术,实现数据处理和跨系统通信。部署故障诊断预警系统,进行井下工业性试验,故障诊断算法有效性超过98%,故障原因准确性超过94%,验证了故障诊断算法和故障预警系统的有效性。故障诊断预警系统提高设备故障处置效率,减少设备故障发生情况,提高综采工作面生产的安全性和高效性,具有很高的经济价值和社会效益。