近年来,煤矿综采工作面向大型化、成套化、连续化方向发展,设备高负荷、长周期运行成为常态。,电机、减速机、泵站等关键部件一旦出现异常,往往会引发连锁停机,影响生产接续与安全管理。如何在故障发生前“看得见、判得准、处置快”,成为现场管理和技术升级的共同课题。 问题:一线生产中,综采工作面设备故障呈现突发性强、定位难度大、停机损失高等特点。传统模式更多依赖岗位工经验和事后检修:有的隐患在早期仅表现为电流轻微波动、负载缓慢升高,难以引起足够重视;一旦发展为过载、相间不平衡等故障,往往伴随停机、拆检甚至更换部件,既影响产量,也增加人员投入和备件消耗。对大型装备而言,这类“非计划停机”不仅是成本问题,更直接关系安全生产和现场组织效率。 原因:从机理上看,电机电流是反映负载变化、机械阻力、供电质量和部件磨损的重要综合指标。井下工况复杂,工作面推进速度变化、煤岩条件波动、粉尘与湿度环境、供电波动等因素叠加,使得电流曲线存在大量随机扰动。若缺少持续稳定的数据采集、有效的信号处理和可解释的预测模型,现场很难在“噪声”中捕捉到真正的异常趋势,导致预警滞后或误判。加之作业节奏快、人员轮班频繁,操作规范和处置标准难以完全统一,深入放大了对个体经验的依赖。 影响:针对上述痛点,华阳一矿李杰大国工匠工作室研发的综采工作面电机电流故障预警系统近日正式上线运行。该系统以“实时监测—分析研判—预警处置—运维指导—规范引导”为主线,构建设备运行状态全链条管控机制,将关键状态参数由“人工感知”转为“数据呈现”。在功能层面,系统可识别电机过载、电流不平衡等典型隐患,通过可视化界面将异常趋势、风险等级与处置提示直观呈现,为现场决策提供依据。更重要的是,通过提前发现风险并引导处置,可有效压缩突发停机概率,增强设备运行安全性与稳定性,进而提升工作面连续作业能力与生产效率。 对策:据介绍,为确保系统能在复杂工况下落地见效,研发团队按照“需求牵引、分步实施、试验验证、迭代优化”的路径推进。一是深入调研现场故障类型与运维流程,明确监测对象与预警目标,形成面向实用的技术方案;二是完成硬件部署、数据采集、处理分析、报警管理等模块的架构设计,实现关键数据的稳定采集与存储;三是开展故障预测模型训练与界面优化,在保证算法有效性的同时兼顾操作便捷性,降低岗位使用门槛;四是通过单元测试、集成测试等方式验证系统稳定性,并在151212、151306、15502、151305等综采工作面开展工业性试验,以真实生产环境检验适配性与可靠性。通过“试验—反馈—优化”的闭环,系统逐步从可用走向好用、耐用。 前景:从更大视角看,此类预警系统的价值不止于单点技术改造,更说明了煤矿安全治理与设备管理方式的转变:以数据为依据,把风险控制前移,把维修从“故障后抢修”转向“异常前干预”,把管理从“靠个人”转向“靠体系”。下一步,若能在更多设备与更多工作面推广应用,并与点检标准、检修计划、备件管理等环节进一步联动,有望形成覆盖“监测—诊断—计划—执行—评估”的一体化运维模式,在保障安全的同时持续释放降本增效空间。与此同时,随着数据积累和模型迭代,预警的准确性、可解释性和适应性也将增强,为企业推进智能化矿山建设、提升本质安全水平提供更坚实支撑。
华阳一矿的这项技术突破充分表明了"科技兴安"的实际意义。在推进新型工业化的过程中,将工匠经验转化为数字模型的创新实践,不仅改变了传统能源行业的生产方式,也为全国安全生产治理现代化提供了可复制的技术范式。随着5G和工业互联网的深度融合,这类创新将在更多基础工业领域发挥作用。