煤矿掘进机电设备节能研究

2018-02-01刘养振

中国设备工程 2018年13期

刘养振

（兖州煤业鄂尔多斯能化有限公司安源煤矿，内蒙古鄂尔多斯 017205）

煤矿产业应当积极将国家所推出的节能环保法律法规和自身的发展互相结合，将高耗能高污染的产业发展模式转变为绿色环保可持续发展的产业发展模式。现代化技术在井下煤矿掘进过程中的大范围应用，提高了机电设备的使用效率、减少了无效成本的投入，提高了煤炭开采质量，也强化了相关单位在节能减排等维持绿色生态环境方面的建设力度。所以，企业方面可以积极引进井下节能设备，提高开采效率的同时也关注环保。在进行煤炭开采时一定要将作业安全放在第一位，确保开采工作的高效有序。此外，利用先进开采技术进行作业，还可以提高煤矿的开采质量，为企业创造更大的利润空间。

1 装备选用规格

挑选井下机电设备时，对于设备功能性也要进行充分的考虑，目前的煤矿作业机电设备要求在不断的改进，由以往的片面追求高效化，转向节能安全，而对于变压器以及电动机等的常用机电设备，更是衍生出了全新的参考模式，帮助选择性价比更高的机电设备，提高开采效率，压缩设备成本。

1.1 采用合理的供电电压

用电功率一定时，电压和设备电流大多呈反比，即电压越大，用电器电流越小，这样用电器所产生的热能损耗也会随之减少。这也意味着降低设备功率，提高电压，可以在一定程度上减少电能损耗，通过这样的方式也可以达到节能的目的。目前较为正规的煤矿开采企业已将供电电压提升到了 660V 和 1140V，许多煤矿开采企业在条件允许的情况下是可以将电压上调的，一般可以上调至1140V，甚至有的企业在特定的条件下还可以采用 3300V 的供电电压，电压越高，电能损耗越少。因为煤炭开采大多为井下作业，所以使用机电设备需要使用较长的输电线路，可是线路过长会带来大量的电能损耗，压低输送速度，长期使用这样的高能耗方式会造成资源的浪费。所以构建移动变电站，缩短输电线路是最为有效的解决办法，通过这样的方式可以有效降低能耗，充分发挥资源作用，提高作业效率。

1.2 选择恰当的动力变压器种类与容量

煤矿井下环境较为恶劣，而且空间狭小，空气中含有较多危险气体，如瓦斯等等，在此环境中如果使用燃油设备极易造成爆炸问题。所以选用井下动力变压器，可以有效保障矿工作业的安全性，在一定程度上也能避免资源浪费问题的出现。动力变压器如今已然成为了井下作业的必备品，在挑选采购时一定要注意到设备的动力需求是否能够满足井下作业的动力需求，同时，也应当考虑节电节能的问题。干式化、节能化的动力变压器更适合井下掘进设备使用。另外，少数情况下需要使用油浸式变压器最好选择节能型的。非法煤矿进行作业时大多使用落后的油浸式变压器，有着非常严重的资源浪费问题。

变压器是井下掘进机电设备的关键所在，选购变压器对于井下作业非常重要。科学实验证明，节能型变压器和普通变压器之间的能耗差距大概是8000 千瓦时。为实现井下作业的电力节能，在进行变压器选择时要综合考量其能源的消耗量是否在节能减排的标准要求范围之内，确保电力这一井下煤炭挖掘占有比例最大的损耗能源消耗程度不超出规定限度。以往的煤炭开采企业大多使用 S7 型变压器，但是这类变压器不论是工作性能还是能耗都无法满足当下的企业发展需求，非常的落后。而且这类变压器在使用时还会出现严重的噪音污染问题，对于提高开采效率非常的不利。出于减少此类变压器能耗，提升资源利用率的目的，节能型变压器的研发得到了学术界的广泛关注。随后如 S15型变压器一类的节能型变压器面世，此类变压器是通过加入非晶合金材料来提升变压器的抗振降性能，减少能耗，提升了机电设备的工作效率。由于使用的非晶合金材料，变压器运行负载和空载的电力损耗远低于使用常规材料的变压器，对于实现煤炭开采环节的节能减排目标起着十分重要的作用。

1.3 井下掘进输送控制系统的选择标准

井下掘进机电设备是一种使用人力或者机电设备通过输送控制系统进行挖掘，然后将挖出来的煤炭送到不同的地方，它是一种代替人工劳动力的先进设备，而且它还能持续运输煤炭。但是它所配置的机电却需要很大的电力能源，对电力调度的负载运行产生了较为不利的影响。与此同时，设备的连续运转对于其工作的效率和使用的期限也有不好的影响，因此有关学者想研究出更好的机器，想用感应性更高的程序来替代当前使用的系统，这样可以让现有的机器变得不再那么耗电，同时还能达到自动运输煤炭的目标，这弥补了当前运输设备的缺陷，除此之外，自动化的运输流程还能监察到煤炭运输的质量问题，能够及时有效地去除那些不合格的煤炭，还能自动控制机器，在它不工作的时候自动为其断电，这样也会节省很多电量，减少了资源的浪费，从而实现了节能的目标。

2 井下掘进机电设备的全方位管理

2.1 定期对井下掘进机电设备进行安全维护

每天维护机电设备，定期保养是维持设备运行的必要措施，同时还能降低机械的磨损，也能降低事故发生的频率。井下掘进的机电设备运作的环境和其他施工的项目不太一样，它要求在地下工作，因为地上所含的杂质较多，而且地上湿度较高，这样很容易腐蚀设备，减少其使用的期限，所以定期对机器进行维护是非常重要的，它会从一定程度上减少因外部因素造成的对机器的损坏。设备的检修需要由专业的技术人员进行，保证定期检修的效率，加强安全隐患的排查力度，从而实现检修效果达到预期值。井下掘进的变电器和电压器是一个非常精密的设备，所以要经常保养它，但是也要注意维修人员在保养机器时的安全问题。不同的设备在维修的时候所要求的技术不同，而有的设备一定要在确保其断电的时候再来检查机器的状况，这样就能保证维修人员的安全，同时也能加快维修的速度。除此之外，机电还要经常进行清洗，以此来确保它的干净，但是因为设备复杂，需要专门的技术人员来负责清洗，同时还要严格按照清洗的步骤来执行，在一些特殊的部位还要注意相关的机油标准。

2.2 加强乳化液泵管理以及强化各环节的联动性

对于岩石开采来说，对其软化进一步开采是一个固定的套路，乳化液就是起到此作用。所以对于岩石开采的工人来说，乳化液是常用的工具之一，煤矿井下环境较为恶劣，如果可以在正式进行开采工作之前使用乳化液喷雾，那么可以在一定程度上缓解环境恶劣所导致的矿工不适。但是乳化液喷雾的使用也影响了机电设备的环境，长期处于潮湿的环境之中，机电设备的故障率大大提升，如果维修频率较高，那么极易造成资源浪费等的问题。所以，一定要定期检查机电设备，避免设备在工作时出现故障，影响正常工作秩序。由于乳化液泵的控制程序精密性较差，所以在使用时可能会对正常的工作秩序造成一定的阻碍。如在井下机电设备运行时，就开始了岩石的软化工作，没有对乳化液泵的使用流程进行有序的安排。这种情况也造成了能源浪费的问题，如水资源一类的资源成本投入增加，但是相应的使用效率却没有得到提升，可能会影响企业的经济效益。所以乳化液泵的运转流程应该要做进一步的管理升级，保障工作流程的高效有序。开采工作中各个环节所需要使用的机电设备各不相同，但是各类设备之间拥有较强的联动性，可以进行统一管理。通过科学合理的管理模式可以优化电力等的资源配置，提高开采工作的管理水平和工作效率。