谈煤矿采掘机械液压系统故障分析及维护

摘要：随着时代的进步与发展，各行业对资源的需求量直线上升，尤其是煤炭等不可再生资源，其可以作为工艺的原料和燃料用途广泛，经济价值较高，所以相关人员需要不断进行工艺技术革新，从而提高工作效率。其中，煤矿采掘机械液压系统便是技术革新的成果之一，也是煤矿工艺体系的核心组成部分，所以相关人员需要充分展现其技术优势。基于此，本文通过分析煤矿采掘机械液压系统的故障，明确具体的维护手段，以及提高工作全面性和客观性，助力完成煤矿采掘工艺体系的转型发展，创造更多可观收益。

关键词：煤矿采掘；机械液压系统；故障；维护

引言：随着煤矿开采行业的快速发展，煤矿采掘机械也得到了广泛应用，其中液压系统是煤矿采掘机械的重要组成部分。但在煤矿开采过程中，由于液压系统故障而导致的安全事故时有发生。因此，必须重视和加强对液压系统故障的分析和维护。目前，液压系统常见故障有油温过高、泵不能正常工作、泄油时产生噪声等，所以相关人员需要对油液进行定期更换，经常检查液压元件，发现问题及时处理和更换，同时对液压系统进行定期维护，做好日常检查工作，使液压系统能正常运转，保证设备的正常运行，避免因故障而造成严重的安全事故。

一、煤矿采掘机械液压系统的故障分析

（一）异响故障

我国是世界上煤炭产量较大的国家之一。近年来，随着煤炭供给体系质量显著提升，我国原煤产量快速增长。数据显示，2022年我国原煤产量达45.6亿吨，同比增长10.3%，是10年来增长最大，所以相关人员也要对其故障问题进行严加管理，但由于煤矿采掘机械液压系统中液压元件的质量不佳，在使用过程中就可能会产生大量的噪声，这就会导致工作人员在进行日常操作时受到噪音的影响，工作效率也会降低。在这种情况下，相关工作人员就需要加大对噪声的控制力度，可以采用更换零部件等方式进行处理。但若不能及时处理，噪音则会进一步扩大，进而引发更为严重的问题。而后，由于噪声属于一种物理现象，因此对其进行控制具有一定难度，目前在我国煤矿采掘机械中应用最广泛的降噪方法是通过加大液压元件与管路之间的空隙来实现，但这一方法可能会影响液压系统的工作效率，因此具有一定的局限性[1]。另外，异响问题的原因还具有变化性，做异响的部位还存在活动问题，则可能是轴承曲轴出现故障或联轴器的协同性不足，同时，如果异响来源于气缸内部，则可能受填料完整性的影响。

（二）液压污染问题

液压系统一旦被污染，会导致液压元件的功能失效，甚至发生故障，造成巨大的经济损失。污染会引起液压系统内泄漏，造成压力下降或工作无力。若污染物进入液压元件内部，会产生不良影响，如使元件磨损加快、缩短使用寿命、降低工作效率、使元件内泄漏增加，使液压油的黏度和清洁度下降、使元件和管路的密封性能下降，降低了液压系统的密封性、使元件强度下降，寿命缩短。同时，污染严重时还会引起发热和磨损加剧，缩短元件使用寿命。因此，必须重视和加强对液压系统污染的防治工作。另外，根据国家统计局数据显示，我国2022年能源消费总量达到54亿吨标准煤，继续保持增长态势，煤炭消费占整个能源消费比重从2018年的59%下降到56.2%，所以相关人员需要了解其各项影响因素分析，导致效益变化的综合性原因，例如，液压系统在运行过程中产生的小颗粒影响液压油纯度，或因为采掘机工作环境的影响导致粉尘、淋水等问题，出现影响液压系统的运行效率，造成不必要的经济损失。

（三）液压系统控制不稳定

煤矿采掘机械液压系统的工作质量受到现场操作人员的影响，同时也受到了客观条件的影响。在实际应用中，如果液压系统控制不稳定，那么就会对煤矿采掘机械工作产生非常大的负面影响。其中包括：工作效率降低、操作过程中存在安全隐患等，为了避免出现以上情况，就要确保液压系统的控制稳定性。但在实际工作过程中，可能出现液压设备故障，伴随明显的顿挫感，究其原理，主要是因为液压系统的输油管中进入了空气，导致输油管路形成气泡，油压不够稳定或者液压系统的输油管路出现异物堵塞，导致液压油无法正常输出，甚至影响液压系统的溢流阀。对此，相关人员需要结合全国累计退出煤矿5600处左右，退出落后煤炭产能10亿吨/年以上，全国规模以上煤炭企业资产总额由4.48万亿元增加到7.32万亿元，煤炭市场实现由严重供大于求向供需动态平衡转变的标准，细化工作方案，检查输油管是否有温度异常或空气注入等情况，但其工作十分需要精细度和整体性，所以难度较高，相关人员需要不断调整方案，故而其也成为当前行业工作的难点之一[2]。

（四）动力不足

动力不足通常表现为机械不能正常运转，如：启动困难、停车困难、行走困难、振动等。其原因是多方面的，如：液压系统中的柱塞泵或马达有故障；系统中的蓄能器有问题；油箱油量不足；液压油中含有水分或杂质；液压管路、接头处渗漏等。动力不足在煤矿采掘机械中是比较常见的故障，对于煤矿采掘机械的正常运行具有很大的影响，因此必须引起工作人员的重视，所以对于动力不足这一故障，相关人员应先检查油中是否含有水分、杂质和其他杂质，是否有漏油现象，对系统中的蓄能器进行清洗等，但其具有一定的复杂性，所以难以顺利推进。另外，截至2022年，我国目前煤矿总数4407座，其中生产煤矿3412座，建设煤矿995座；120万吨/年及以上大型煤矿产量占比85%左右，其中建成年产千万吨级煤矿72处、产能11.24亿吨/年，故而现如今液压系统的运行压力较高，容易出现动力不足问题，从系统运行层面来看，主要原因有液压系统的密封圈失效，导致液压油泄漏或液压防护装置的使用年限较长，未及时更换。同时，液压油的黏度不达标或有杂质进入液压油中，都会导致动力达不到预期标准，甚至还会出现管道堵塞等情况，影响后续工作的推进。

二、煤矿采掘机械液压系统的维护策略

（一）做好液压系统的检查

在煤矿开采工作中，机械设备的正常运行是生产顺利进行的重要保障，而在机械设备运行过程中，液压系统的正常运行又是保证机械设备正常工作的重要因素，因此要想使机械设备在井下环境中更好、更快地运转，必须做好液压系统的维护工作，所以在实际工作中，对液压系统进行日常检查是一项十分必要的工作，故而在检查时应该着重检查液压元件、液压系统以及液压油箱内容，通过检查，能够及时发现问题所在，并采取相应的措施加以解决，一旦发现问题不能得到及时解决，将会严重影响到机械设备的正常运转以及生产效率，甚至还会导致煤矿生产工作无法进行下去[3]。

对此，相关人员须知国家统计局数据显示，2024年，全国原煤产量47.8亿吨，同比增长1.2%，能源供应保障有力。中国煤炭工业协会数据显示，过去4年，全国累计生产煤炭181.8亿吨，约占全国一次能源生产总量的66.6%，所以相关人员需要建立完善的工作框架，了解当前的市场环境，调整检查方案，即检查液压系统是否存在漏油问题，一般在系统表面就会有明显的现象，若出现类似问题，需要及时调整，同时还要持续观察，判断漏油问题是否有持续加重，进而调整工作方案。然后相关人员需要检查液压系统的输油管路是否损坏，而且在掘进机工作的过程中难免会有岩石砸到输油管路上，所以损坏的概率较大，相关人员需要仔细判断和检查方能达到预期效果。另外，相关人员还要在检查完成后开展相应的记录工作，特别是检查时间，部位和生产状况等信息，为后续保养工作的推进奠定基础，避免异响等问题的再次出现，影响后续工作的推进。

（二）控制污染问题

液压系统的污染会导致液压系统发生故障，降低液压系统的工作效率，严重时还会导致元件被击穿损坏，影响液压系统的正常工作，甚至可能引发事故。目前，大部分液压油的污染是由于一些人为因素或者其他原因造成的[4]。当油液受到污染后，油液中的机械杂质、水和空气等进入液压系统中，并在油箱中聚集。液压油中的水分和油质中的固体杂质都会使液压油变质，在温度较低时，水分会发生凝析现象，这就会使液压油黏度降低，从而导致其无法正常流动，这些问题都会导致液压系统无法正常工作，甚至出现污染，因此要重视对液压油污染问题的控制。

对此，基于2020年，全国原煤产量39亿吨，同比增长1.4%，原煤生产增速有所回落。数据显示，“十三五”期间，全国累计退出煤矿5500处、退出落后煤炭产能10亿吨/年以上；2020年全国30万吨/年以下煤矿数量及产能较2018年下降均超40%的背景，相关人员需要明确污染问题，对煤矿企业效益的直观影响。随后，制定大方向的优化方案，减少污染问题的负面影响，保障煤矿企业的基本效益趋于稳定，以免造成动荡。然后相关人员需要从微观技术层面入手，注重日常对油液进行定期清洁，去除内部的杂质水分和胶状物，同时还要定期检查获取温度，污染等具体信息，从而做好对阀，泵等基础设施的保养[5]。另外，相关人员需要确保连接的稳定性，从而控制液压油的污染范围，避免产生不可控的负面影响，带来过度损失。

（三）加强控制管理

煤矿企业生产过程中，采掘机械液压系统是不可缺少的部分，对其进行控制和管理能有效保证采掘机械正常工作，提高采掘效率[6]。但如果管理不当，则会出现以下几种情况：液压系统发生故障而不能正常工作时，将会影响采掘机械的生产效率；液压系统故障不能及时排除，导致采掘机械难以正常工作，不仅会影响生产进度，还可能对工人的生命安全造成威胁；若故障持续时间过长，则将会引发一系列连锁故障。因此，要重视对煤矿采掘机械液压系统的管理和控制工作，采取合理的措施及时处理故障问题，避免出现安全事故。

对此，相关人员须知在淘汰落后产能的同时，全国煤炭供给质量显著提高，截至2020年底，全国煤矿数量减少到4700处，全国煤矿平均单井规模由每年35万吨增加到每年110万吨，增长214.3%，所以控制管理需要贴合实际，工作人员也要不断加强检查。然后检查系统是否存在漏油问题，并判断其严重性。在检查管道是否完好考虑掘进过程中的岩块迸射，从而制定完善的检查日志，为后续工作提供理论基础。而后，相关人员须知检查过程中会出现较多的粉尘，导致液压系统出现故障，所以还需要记录关键的设备信息，展开周期性的维护保养，去除内部的杂质保障，设备运行更加合理，解决其异常状态的负面影响，助力行业的进步。

（四）调整动力问题

由于液压泵是以高压油泵为动力源，因此要保证高压油泵工作正常，就要保证液压系统中所有元件都正常运行，如果其中某个元件出现故障，那么整个系统将会受到影响，如果液压泵出现故障，那么油缸就无法正常动作，因此在维护过程中需要定期检查动力系统，一旦发现问题要及时处理[7]。对此，相关人员需要加强系统维护与故障排查，重点检查液压泵的状态，定期检查其内部零件的磨损情况，及时更换损坏零件。同时，清理液压泵中的沉积物，在检查油路系统判断油管接头是否存在堵塞，破裂等问题。另外，相关人员需要监测关键参数，通过压力表明确系统压力并使用便携流量计检测流量，避免出现过热导致效率下降的问题。

结束语：综上所述，煤矿采掘机械液压系统是一种非常复杂的系统，在其运行过程中会受到各种因素的影响，如果不能及时有效地解决其运行过程中所出现的故障问题，那么势必会对煤矿采掘机械的使用效率造成影响。因此，在实际工作中必须加强对液压系统故障分析和维护管理工作的重视程度，从多个方面采取有效措施提高液压系统运行过程中的稳定性和可靠性，并且为了使煤矿采掘机械液压系统在实际应用过程中可以充分发挥其作用，还需要工作人员在实践操作过程中不断地学习和总结，加强对液压系统故障分析和维护管理工作的重视程度，提高煤矿采掘机械液压系统的稳定性和可靠性。

参考文献

[1]孙延义.煤矿采掘机械液压系统故障及维护措施[J].机械工业标准化与质量,2024,(08):44-47.

[2]韩胜广.浅谈煤矿采掘机械液压系统故障分析及维护[J].当代化工研究,2023,(19):128-130.

[3]樊梦莹.煤矿采掘机械自动化和智能化应用研究[J].智能城市,2023,9(06):120-122.

[4]苏冠志.煤矿采掘机械液压系统故障及维护[J].西部探矿工程,2023,35(05):124-126+130.

[5]王丰.浅谈煤矿采掘机械液压系统故障分析及维护[J].内燃机与配件,2021,(20):122-123.

[6]金媛媛,梁艳艳.煤矿机械常见液压故障及其处理思考[J].石河子科技,2021,(04):29-31.

[7]柳启元.煤矿采掘机械液压系统故障及维护分析[J].能源与节能,2021,(05):128-129.