煤礦井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備節(jié)能措施分析

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摘要：文章對井下掘進(jìn)設(shè)備的選擇方法、應(yīng)用方式與全方位管理措施等進(jìn)行綜合分析，力求通過對設(shè)備功率、供電距離以及掘進(jìn)用水量等進(jìn)行嚴(yán)格控制，定期維護(hù)與保養(yǎng)、科學(xué)評估設(shè)備、加強(qiáng)設(shè)備使用管理等方式，逐漸提高能源節(jié)約效率，實(shí)現(xiàn)煤礦開采的節(jié)能管理。

關(guān)鍵詞：煤礦；井下掘進(jìn)；機(jī)電設(shè)備；節(jié)能措施

在供給側(cè)改革不斷深入之下，煤炭行業(yè)的節(jié)能理念不斷增強(qiáng)。為了滿足政策與市場發(fā)展的要求，煤礦企業(yè)開始注重機(jī)電設(shè)備與工藝技術(shù)等方面的優(yōu)化，確保煤炭開采工作能夠順暢高效地完成。對此，應(yīng)對井下掘進(jìn)設(shè)備進(jìn)行正確選擇、科學(xué)使用和全方位管理，以此提高設(shè)備的利用效率，開采出更多優(yōu)質(zhì)的煤礦資源。

1正確選擇井下掘進(jìn)設(shè)備

1.1變壓設(shè)備選擇

該設(shè)備屬于電力系統(tǒng)中的核心所在，可對井下作業(yè)效率起到?jīng)Q定作用。對于煤礦企業(yè)來說，如若無法合理選擇和利用變壓器，勢必導(dǎo)致電能浪費(fèi)。因此，在實(shí)際作業(yè)中，技術(shù)人員應(yīng)定期檢查設(shè)備的負(fù)荷率，及時(shí)調(diào)整和更換平均負(fù)荷低于30%的變壓設(shè)備，保障該項(xiàng)指標(biāo)始終超過50。在動(dòng)力變壓器選擇時(shí)，應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)與節(jié)能需求進(jìn)行選擇，不但要求變壓器能源消耗量滿足節(jié)能減排要求，確保能源消耗處于合理范圍，以免出現(xiàn)能源浪費(fèi)現(xiàn)象；還要兼顧使用效益，樹立長遠(yuǎn)眼光進(jìn)行設(shè)備選擇。據(jù)調(diào)查，當(dāng)前大部分煤礦企業(yè)采用S7變壓器，此類產(chǎn)品產(chǎn)于20世紀(jì)，在性能與能源利用率方面與當(dāng)前井下作業(yè)要求不符，導(dǎo)致設(shè)備耗電量增加，缺乏相應(yīng)的減振抗噪性能，在使用中噪音巨大，嚴(yán)重影響作業(yè)進(jìn)度與環(huán)境。對此，可采用S15或者S11新型變壓器，如下圖1所示，不但噪音小、環(huán)保性強(qiáng)，還可節(jié)約80%的能耗，節(jié)能效果更加明顯。

1.2輸送機(jī)選擇

在煤礦開采中，機(jī)電設(shè)備具有線路長、類型眾多、適用范圍廣等特點(diǎn)，這為設(shè)備性能與實(shí)際應(yīng)用提供更多參考選擇。在掘進(jìn)設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)結(jié)合設(shè)備應(yīng)用環(huán)境，確保設(shè)備使用時(shí)能夠安全節(jié)能。輸送機(jī)作為輸送系統(tǒng)中的關(guān)鍵內(nèi)容，主要作用在于將人、設(shè)備與煤炭等運(yùn)送到指定地點(diǎn)。當(dāng)前，主要采用帶式與刮板兩種類型。在性能方面，前者的運(yùn)送量與距離要超過后者，如SJ-80型輸送機(jī)最遠(yuǎn)可達(dá)800m，運(yùn)輸量為400t/h，而刮板SGW-80T設(shè)備最遠(yuǎn)只有160m，運(yùn)輸量為150t/h，煤礦企業(yè)最好采用帶式輸送機(jī)，以此達(dá)到節(jié)能與高效雙向目標(biāo)。

2科學(xué)使用井下掘進(jìn)設(shè)備

通過合理選擇掘進(jìn)設(shè)備可使設(shè)備自身的耗能問題得以解決，從本質(zhì)上減少能源消耗問題產(chǎn)生。但是，如若設(shè)備使用與維護(hù)時(shí)操作不當(dāng)，仍然會(huì)導(dǎo)致電能與資源浪費(fèi)現(xiàn)象發(fā)生。對此，技術(shù)人員應(yīng)科學(xué)使用機(jī)電設(shè)備，對設(shè)備功率、供電距離以及掘進(jìn)用水量等進(jìn)行嚴(yán)格控制，從而減少設(shè)備掘進(jìn)時(shí)的能源消耗。

2.1提高設(shè)備功率因數(shù)

該項(xiàng)指標(biāo)對掘進(jìn)設(shè)備的工作效率具有較大影響，如若該項(xiàng)數(shù)值偏低則會(huì)導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障，產(chǎn)生大量無用功率。對此，企業(yè)應(yīng)通過提高設(shè)備功率的方式，使無用功率得到良好的控制，以此減少設(shè)備損耗。在實(shí)際應(yīng)用中，可為該設(shè)備安裝相應(yīng)的補(bǔ)償裝置，使因數(shù)偏高的情況得以抑制，有效降低設(shè)備能耗量，使該項(xiàng)指標(biāo)始終被控制在較小范圍，由此達(dá)到能源節(jié)約的目標(biāo)。

2.2縮短低壓供電距離

該項(xiàng)指標(biāo)對設(shè)備能源損耗具有重要影響，同時(shí)也是設(shè)備運(yùn)行中的關(guān)鍵指標(biāo)。通常情況下，機(jī)電設(shè)備功率固定不變，自身電流與供電電壓存在直接關(guān)聯(lián)。當(dāng)電壓數(shù)值較高時(shí)，設(shè)備電流量會(huì)隨之降低。如若低電壓線路過長，便可能導(dǎo)致線路阻抗增加，進(jìn)而產(chǎn)生大量能耗損失，能耗率由此提升。對此，在機(jī)電設(shè)備布局中，應(yīng)盡量縮短低壓供電距離，促進(jìn)能源傳輸效率提升，使傳輸中的損耗降到最低。

2.3節(jié)約掘進(jìn)用水量

在煤炭開采中，有時(shí)會(huì)碰到地質(zhì)堅(jiān)硬或者緊密巖層，此時(shí)需要噴灑乳化液對巖石進(jìn)行軟化處理，有助于開采工作的繼續(xù)完成。但是，在實(shí)際操作中一些人員忽視相關(guān)規(guī)定，使設(shè)備與乳液泵在同一時(shí)間開啟，導(dǎo)致乳液泵持續(xù)噴灑造成資源浪費(fèi)。同時(shí)，在乳液泵噴灑中還會(huì)消耗大量電能。對此，技術(shù)人員在掘進(jìn)時(shí)應(yīng)注意液泵的合理管理，節(jié)約液體、用水與電能。

3全方位實(shí)施機(jī)電設(shè)備管理

對于井下掘進(jìn)設(shè)備來說，要想實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)不但要正確選擇設(shè)備、科學(xué)使用設(shè)備，還應(yīng)做好全方位管理工作，使設(shè)備的工作效率得到顯著提升，才可更加有效地實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。

3.1定期維護(hù)與保養(yǎng)

為了提高設(shè)備使用效率，延長使用壽命，應(yīng)盡量減少機(jī)械磨損，減少和避免安全事故發(fā)生。在井下作業(yè)中，設(shè)備的工作環(huán)境較為復(fù)雜，空氣中含有大量粉塵，特別是長期處于高濕環(huán)境下，更會(huì)加重設(shè)備零件的蠕變、銹蝕程度，使其使用壽命縮短。對此，應(yīng)定期進(jìn)行設(shè)備保養(yǎng)與維護(hù)，減少因環(huán)境因素、操作不當(dāng)?shù)仍斐傻脑O(shè)備故障。設(shè)備檢修應(yīng)由專業(yè)人員開展，確保定期檢修效率，強(qiáng)化安全排查，使檢修效果達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。因井下設(shè)備的電壓器、變壓器等屬于精密儀器，在維護(hù)時(shí)應(yīng)堅(jiān)持安全至上原則，部分設(shè)備應(yīng)在斷電狀態(tài)下檢修和維護(hù)。同時(shí)，還應(yīng)做好設(shè)備定期清理工作，因設(shè)備管線設(shè)置復(fù)雜，技術(shù)人員根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，尤其是在零部件、軸承處添加潤滑油時(shí)，在用量方面應(yīng)與規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)相符。在煤礦企業(yè)運(yùn)行中，應(yīng)制定切實(shí)可行的日常保養(yǎng)與維護(hù)制度，劃分相關(guān)部門與人員職責(zé)，確保設(shè)備維護(hù)實(shí)效化、常態(tài)化；其次，企業(yè)應(yīng)派遣專門技術(shù)人員進(jìn)行設(shè)備保養(yǎng)和維護(hù)，確保設(shè)備始終能夠穩(wěn)健運(yùn)行；此外，還應(yīng)注重對技術(shù)人員的培訓(xùn)，維保工作持續(xù)高效開展。

3.2科學(xué)評估設(shè)備

井下設(shè)備使用的主要目標(biāo)在于保障開采活動(dòng)的安全順利實(shí)施。因此，在設(shè)備應(yīng)用時(shí)，企業(yè)應(yīng)對設(shè)備進(jìn)行合理評估和利用，確保其處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。為了確保設(shè)備達(dá)到最佳使用效果，在設(shè)備正式應(yīng)用之前，應(yīng)通過嚴(yán)格的性能測評掌握能耗實(shí)際情況，對于超標(biāo)設(shè)備應(yīng)及時(shí)更換或剔除，確保各項(xiàng)設(shè)備均可高效可持續(xù)使用。例如，對于乳化液泵來說，可結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，確保漿液使用科學(xué)合理。同時(shí)，技術(shù)人員還應(yīng)定期對掘進(jìn)設(shè)備進(jìn)行評估，確保其穩(wěn)定可靠的工作，以免因時(shí)快時(shí)慢等導(dǎo)致能源浪費(fèi)。

3.3加強(qiáng)設(shè)備使用管理

以乳化液泵為例，該設(shè)備屬于煤炭開采中專用設(shè)備，普遍用于井下掘進(jìn)中。在開采過程中，大部分企業(yè)利用其處理堅(jiān)固的巖石，確保井下順暢掘進(jìn)。乳化液屬于化學(xué)品之一，雖然可為掘進(jìn)工作帶來便利，但也增加了設(shè)備使用風(fēng)險(xiǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中，部分企業(yè)過于注重使用效果，忽視對使用過程的重視與控制，導(dǎo)致液泵的應(yīng)用帶有較強(qiáng)的隨意性和盲目性，由此造成大量電力能源消耗。對此，企業(yè)應(yīng)結(jié)合開采實(shí)際情況制定設(shè)備使用規(guī)則與流程，確保各項(xiàng)設(shè)備保持高效運(yùn)行，最大限度控制能源消耗。例如，企業(yè)可將液泵改為變頻器供液控制，當(dāng)閥門開啟時(shí)，變頻器可控制泵站中的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，對液管網(wǎng)的壓力與流量進(jìn)行良好控制，使供電量與需求量均衡，由此實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。在信息時(shí)代背景下，電氣自動(dòng)化技術(shù)也可應(yīng)用到設(shè)備管理之中，使設(shè)備運(yùn)行頻率與控制度得到有效控制，使機(jī)電設(shè)備始終保持最佳化。雖然當(dāng)前電氣技術(shù)在機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用仍處于探索階段，但部分性能與節(jié)能效果已經(jīng)十分顯著，可靈活應(yīng)用到煤礦開采中。例如，膠帶運(yùn)輸機(jī)用于煤礦運(yùn)輸、采掘自動(dòng)化設(shè)備用于煤礦開采等，均可提高井下開采效果。該項(xiàng)技術(shù)是在節(jié)能環(huán)保理念下誕生的，可有效降低井下能源消耗，具有十分顯著的節(jié)能效果。

4結(jié)論

綜上所述，在礦井開采中，為了提高井下掘進(jìn)效率，管理者應(yīng)從多方面著手進(jìn)行設(shè)備管理與維護(hù)，在實(shí)際工作中通過采取對設(shè)備功率、供電距離以及掘進(jìn)用水量等進(jìn)行嚴(yán)格控制，定期維護(hù)與保養(yǎng)、科學(xué)評估設(shè)備、加強(qiáng)設(shè)備使用管理等方式，提高設(shè)備工作效能，達(dá)到能源節(jié)約的效果。此外，應(yīng)將科學(xué)技術(shù)引入其中，提高現(xiàn)代化技術(shù)在產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用程度，實(shí)現(xiàn)能源開采的系統(tǒng)性管理，促進(jìn)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級，為節(jié)約型社會(huì)建設(shè)貢獻(xiàn)更多力量。

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作者：趙鵬勃 單位：神東煤炭集團(tuán)大柳塔煤礦