近年來,國家先后出臺《煤礦安全規程》《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》等政策,明確要求 “提升關鍵設備狀態監測能力,實現故障超前預警”,推動 “機械化換人、自動化減人”。
一、行業背景與政策導向下設備潤滑管理需求
乳化液泵(負責液壓支護)與噴霧泵(負責降塵與冷卻)作為煤礦井下核心設備,其潤滑系統的穩定性直接關系到生產連續性與作業安全。政策對設備可靠性的高要求,與傳統潤滑管理模式的痛點形成鮮明對比:
■ 傳統離線取樣檢測因周期長(通常為每周或每月一次),難以滿足政策對 “實時監測” 的要求;
■ 井下高風險環境(存在甲烷、煤塵爆炸風險)對監測設備的防爆、耐候性能提出強制性要求,需符合《煤礦安全規程》中對本質安全型設備的規范;
■ 智能化政策推動下,煤礦亟需將油液狀態數據接入礦井綜合監控平臺,實現 “設備健康可視化”,而傳統人工記錄模式無法滿足數據互聯互通需求。
二、油質在線監測方案的核心優勢
基于礦用本安型油液質量監測傳感器的在線監測方案,深度契合行業政策與現場需求,其優勢體現在以下維度:
1、全參數實時監測,覆蓋設備潤滑失效風險點
傳感器可同步監測金屬磨粒(鐵磁性顆?!?0μm、非鐵磁性顆?!?20μm)、水分(溶解水 1~10000ppm、游離水 0.03%~100%)、動力粘度(10~1500cP)、污染度(1~400μm 顆粒)等 18 項指標,全面捕捉油液劣化的關鍵信號:
■ 金屬磨粒監測可直接反映齒輪、軸承等運動部件的磨損趨勢;
■ 水分監測能及時發現冷卻系統泄漏或井下潮濕環境導致的油液乳化;
■ 粘度與介電常數變化可預警添加劑失效或油液氧化,避免油膜承載能力下降。
2、本質安全設計,適配煤礦防爆環境
油液傳感器采用礦用本質安全型設計(防爆標志 Ex ib I Mb),外殼為特種合金材質,防護等級達 IP65,可在 - 20℃~+85℃環境溫度、96% 相對濕度及存在甲烷、煤塵的爆炸性混合物環境中穩定工作,完全符合《煤礦安全規程》對井下電氣設備的防爆要求,從硬件層面消除安全隱患。
3、小體積與低維護特性,降低運營成本
針對煤礦井下設備布局緊湊、空間受限的特點,監測系統采用小體積大集成設計,可靈活適配乳化液泵、噴霧泵的油箱安裝空間,無需對設備原有結構進行大規模改造,完美解決井下有限空間的運維難題。
小體積大集成設計,實現礦用設備的有限空間運維。第三代探頭結構堅固易清洗,無易耗件,安裝后免維護,使用壽命長,減少因設備維護導致的停機時間,符合煤礦 “高效生產” 的政策導向。
4、數據互聯互通,支撐智能化管理
通過 RS485 接口(傳輸距離 2km)可直接接入礦井監控系統,實現油液狀態數據的實時上傳與遠程監控,為設備健康評估、維護決策提供數據支持,助力煤礦智能化轉型。
三、煤礦乳化液泵、噴霧泵部署案例實踐
為響應國家關于煤礦智能化建設與安全生產的政策要求,某煤礦聚焦關鍵設備潤滑系統的精準管控,引入智火柴 4 套 GYD12 (A) 系列礦用本安型油液監測傳感器,分別部署于 2 臺乳化液泵油站及 2 臺噴霧泵油站。
1、乳化液泵油箱
2、噴霧泵油箱
3、油路接口部署
系統采用旁路取油的非浸入式設計,既確保監測數據的真實性,又不干擾設備主油路運行:
■ 取油與回油路徑:取油口設置于過濾器前端,直接采集未經過濾的油液(更易捕捉金屬磨粒等磨損產物);回油口連接油箱中部預留口,通過 3 米長回油管實現油液平穩回流,避免對油箱內油液循環造成擾動。
■ 管路參數適配:根據設備布局差異,乳化液泵取油管長度設為 1 米,噴霧泵取油管長度設為 0.8 米,確保油液流速嚴格控制在≤1m/s(匹配傳感器最佳監測條件)。
▲設備接口改造
4、電氣與通訊配置
采用井下 127V 照明綜保電源供電,符合《煤礦安全規程》對井下電氣設備的供電標準,通過電源隔離設計消除電壓波動對監測精度的影響。
依托煤礦專用屏蔽電纜構建 RS485 通訊網絡,傳輸距離覆蓋井下 2km 范圍,實時將油液監測數據上傳至該煤礦控制器,并集成至礦井綜合監控平臺,實現遠程數據查看、異常閾值報警及歷史趨勢分析。
通過實時監測油液狀態參數,構建設備潤滑失效的超前預警機制,從源頭預防因油質劣化導致的機械故障,保障井下生產連續性。同時實現油液狀態 24 小時監管與數據追溯,持續滿足《煤礦安全規程》要求,為安全生產標準化與智能化轉型提供核心支撐。
礦用乳化液泵與噴霧泵的油質在線監測,既是應對設備潤滑管理痛點的技術手段,也是落實國家煤礦安全生產、智能化轉型政策的具體實踐。GYD12 (A) 系列傳感器通過全參數監測、本質安全設計與智能化數據傳輸,為煤礦關鍵設備的可靠運行提供了有力保障,其在該煤礦的應用驗證了該方案的實用性與經濟性,為行業推廣提供了可借鑒的實踐經驗。
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