煤矿井口热风设备是保障煤矿冬季井口防冻、维持井下通风系统稳定的关键设备,其运行状态直接关系到煤矿生产安全。由于设备长期在高粉尘、低温(冬季井口环境)、高负荷工况下运行,故障发生率较高,常见故障可按核心系统分类,具体如下:
加热系统是热风设备的核心,负责将冷空气加热至目标温度(通常需满足井口空气不低于 2℃),常见故障包括:
- 加热元件损坏或效率下降
- 故障表现:出风口温度骤降、设备运行电流异常(偏高或偏低)、加热时伴随 “滋滋” 放电声或焦糊味。
- 常见原因:
- 电加热管(若为电加热型设备)因长期高温老化、绝缘层破损,或粉尘堆积导致局部过热烧毁;
- 蒸汽加热盘管(若为蒸汽加热型)因水质问题(水垢堆积)导致热交换效率下降,或焊缝腐蚀泄漏。
- 加热控制异常
- 故障表现:温度无法达到设定值、温度忽高忽低(超出 ±1℃波动范围)、设备频繁启停。
- 常见原因:
- 温度传感器(如热电偶、铂电阻)被粉尘覆盖或老化,导致温度检测不准;
- 温控器(PLC 或继电器)参数漂移、触点氧化,或控制程序故障;
- 蒸汽加热系统的调节阀卡涩、阀芯磨损,导致蒸汽流量无法按温度需求调节。
通风系统负责将加热后的热风输送至井口,同时吸入冷空气,故障会导致热风输送量不足或设备过载:
- 风机故障
- 故障表现:风机异响(如 “嗡嗡” 声、摩擦声)、振动剧烈(振幅超过设备规定值,通常≤0.1mm)、风量明显下降、电机过热(外壳温度超过 70℃)。
- 常见原因:
- 风机叶轮积尘严重(煤矿粉尘附着),导致动平衡失衡;
- 风机轴承缺油、磨损或损坏(滚动轴承失效是主要类型);
- 电机绕组绝缘老化、短路,或接线端子松动导致接触不良。
- 风道堵塞或泄漏
- 故障表现:出风口风量不均、局部无风,或热风输送距离缩短(无法覆盖井口全部区域)。
- 常见原因:
- 风道内壁积尘(煤矿粉尘长期堆积),导致有效通风截面积缩小;
- 风道连接处密封件(如橡胶垫、石棉绳)老化破损,出现热风泄漏;
- 风道因低温冻胀变形,或受外力撞击出现裂缝。
电气系统包括供电回路、控制回路、保护装置等,故障可能导致设备停机,甚至引发触电、火灾等安全事故:
- 供电回路故障
- 故障表现:设备无法启动、启动后立即跳闸、电压 / 电流波动过大。
- 常见原因:
- 电源线缆老化、绝缘层破损(受粉尘、潮湿影响),导致短路或接地;
- 断路器、接触器触点氧化、烧蚀,导致接触不良;
- 变压器过载(若设备独立供电),或电网电压不稳定。
- 保护装置失效
- 故障表现:设备过载、过流、过温时,未按设定触发停机保护,或误触发保护(无故障时停机)。
- 常见原因:
- 热继电器、过流保护器参数设置错误,或元件老化;
- 漏电保护器受潮、粉尘堆积,导致灵敏度下降;
- 保护回路接线松动,信号无法正常传输。
辅助系统包括润滑系统、清灰系统、防冻系统等,虽不直接参与 “加热 - 送风” 核心流程,但故障会加速设备损耗:
- 润滑系统故障
- 故障表现:风机轴承、电机轴承发热严重、异响,或转动阻力增大。
- 常见原因:
- 润滑油(脂)不足、变质(受高温、粉尘污染),或型号选错(冬季需低温润滑脂);
- 润滑管路堵塞,油液无法正常输送至轴承;
- 轴承密封件损坏,导致润滑油泄漏或粉尘进入。
- 清灰系统故障(针对带清灰功能的设备)
- 故障表现:加热元件、换热器、风道积尘严重,设备热效率持续下降,风机负载增大。
- 常见原因:
- 脉冲清灰阀(若为脉冲清灰)堵塞、漏气,或电磁阀故障;
- 清灰周期设置不合理(过长导致积尘,过短浪费能耗);
- 刮板清灰装置(若为机械清灰)卡顿、链条断裂。
- 设备壳体 / 支架损坏
- 故障表现:壳体变形、开裂,支架锈蚀、松动,设备整体稳定性下降。
- 常见原因:
- 冬季低温导致金属壳体脆化,受外力撞击后开裂;
- 支架螺栓因振动松动、锈蚀,导致设备倾斜;
- 壳体密封不严,粉尘、雨雪进入设备内部,加速部件腐蚀。
- 连接部件松动
- 故障表现:加热管与接线端子松动、风机与电机联轴器松动,运行时伴随振动和异响。
- 常见原因:
- 长期振动导致螺栓、螺母松动;
- 连接件(如联轴器、法兰)磨损,配合间隙过大。
针对上述故障,日常需重点关注:
- 定期清除设备及风道内的粉尘(煤矿环境下建议每周至少 1 次);
- 按季节更换适配的润滑油(冬季用低温型、夏季用高温型);
- 每月检查电气元件触点、接线端子,避免氧化和松动;
- 冬季重点检查风道、加热元件的防冻措施,防止冻胀损坏。
及时排查这些常见故障,可有效降低设备停机率,保障煤矿井口冬季安全生产。