煤礦井下掘進機電設備的節能措施

摘要：作為我國重要能源之一的煤炭，是我國工業生產的基礎能源，隨著科學技術的不斷進步，煤炭工業也得到了大力的發展，在國民經濟發展中占有很大比重。在“十二五”開局之年，國家大力倡導節能減排，煤礦企業被列為全國九大節能減排重點行業之一，隨著煤礦開采機電一體化水平的不斷發展，煤礦機電設備的應用越來越廣泛，越來越普及。然而，礦井機電設備在工作運行中，消耗了大量的電能，尤其是井下掘進機電設備。目前，煤炭開采要求逐漸提高，井下掘進機電設備的單機容量和總容量也隨之加大。因此，為了節約井下掘進機電設備的用電量，必須采取有效的措施對掘進機電設備進行節能管理。

關鍵詞：煤礦 掘進設備 節能 措施

煤礦井下的掘進機電設備具有線路鋪設距離遠、適用范圍大、種類繁多且運行時間長等特點，對井下掘進機電設備的節能管理要采取多方面、多角度、全方位的措施進行耗電量大等問題的解決，針對不同礦井，選用適合的掘進設備，從而達到節約用電的目的。本文主要結合目前各大煤礦的生產實際情況，從掘進供電設備的選擇以及井下掘進設備的管理使用兩個大方面，淺析煤礦井下掘進機電設備的節能措施。

1 科學選配掘進機供電設備，從根本上降低采掘開發的電能消耗

考慮到煤礦井下環境困難、惡劣，空間狹小且瓦斯、甲烷等易燃易爆氣體成分含量高，不適合采用燃油設備進行開采工作。因此，煤礦井下的掘進機電設備的應用是必然的，科學合理的選擇配備供電設備可以從根本上有效的降低電能的消耗。

1.1 科學合理的選擇動力變壓器種類和變壓器的容量 動力變壓器是煤礦井下掘進工作必不可少的供電設備，選擇動力變壓器是既要考慮可以保證掘進設備有足夠的動力進行工作，還要考慮到節約電能的問題。對于煤礦井下掘進機電設備而言，動力變壓器的選擇主要傾向于干式化、節能化的動力變壓器，個別情況需要使用油浸式變壓器時也必須選擇節能型的。目前很多中小型煤礦或者私自非法開采的小煤窯，仍然大量的使用電能消耗高甚至是被淘汰了的油浸式變壓器，造成了大量電能的無謂流失和消耗。通過對煤礦掘進機電設備的調查對比結果表明，一臺節能型的KS9231型變壓器每年可以比普通的動力變壓器節約電耗8400千瓦時。另外，煤礦開采生產實踐表明，煤礦中普遍使用的平均負荷率不足30％的變壓器存在著嚴重的空載運行現象，是大量的電能做了無用功，而工作效率最高的是負荷率大于50%的變壓器。因此，選擇應用范圍廣、節能效果顯著的變壓器以及容量，可以有效的節約電耗，給煤礦生產運營帶來可觀的經濟效益。

1.2 科學合理的選擇煤炭輸送機 煤礦井下的輸送機主要以刮板式輸送機和帶式輸送機為主，其作用是將掘進設備挖掘下來的煤炭傳輸到指定位置。實際生產經驗表明，一臺SJ-80型帶式輸送機的輸送距離可以達到800米，每小時可以輸送400噸煤炭；而一臺SGW-80T型刮板輸送機的輸送距離只有160米，每小時輸送煤炭量也僅僅為150噸，相對比可以看出，淘汰刮板式輸送機，選擇出廠長度160m，運輸能力150t/h的出廠長度為800m.輸送能力為400t/h。帶式輸送機可以有效的提高煤礦生產效率，從而節約電能。

2 采取有效的節電措施，加強對井下掘進機電設備的使用管理

選擇先進的井下掘進設備可以從根本上提高電能使用率，節約電能。然而，如果設備使用和維護方面存在不合理因素，仍然會導致電能在無形中被浪費。下面從設備的使用和管理方面探討煤礦井下掘進設備的有效節能措施。

2.1 有效提高掘進機電設備的功率因數 對井下掘進設備供電效率的高低直接取決于功率因數的高低。據調查，我國大部分煤礦的供電功率因數較低，導致供電過程中產生了大量的無功功率，不能有效的保證供電電壓質量，同時，最直接的后果是增加了供電系統中的電能損耗。所以，在井下掘進機電設備中安裝就地補償裝置，提高供電的功率因數，可以有效的節約掘進機電設備的電能消耗。

2.2 合理的減小低壓供電距離 通常情況下，每個井下掘進機電設備的功率一定是不變的，在這種情況下，工作電流的大小就直接取決與供電電壓的高低，換言之，供電電壓越高工作電流就越小，二者之間成負相關關系。如果低壓供電的線路過長會使供電線路上的阻抗增大，電能傳輸過程中的損耗也會增加。因此，減小低電壓的供電距離可以有效的防止電能在傳輸過程中的損耗。此外，由于掘進機電設備的工作電流與供電電壓成負相關關系，提高供電電壓是減少供電線路中電能損耗的另一個有效途徑。目前，大多數大中型煤礦的供電系統中建立了變電站，把正常的380V供電提升到660V或是1140V，條件優越的甚至將電壓提升到了3300V，大大的減少了電能在供電線路上的損耗。

2.3 有效的挖掘井下掘進機電設備的工作潛力 充分挖掘井下掘進機電設備的工作需要建立在對掘進機電設備的工作能力做好技術測評，盲目的使用會導致設備損壞，得不償失。其主要目的是，減小現有掘進機電設備在額定工作狀態下本身消耗的比率。目前，很多煤礦的掘進設備的功率普遍不高，呈現出“大馬拉小車”的現象，掘進機電設備本身運轉消耗往往占總消耗中很大的比率，甚至運轉消耗比率和工作消耗比率持平。因此，對于機電一體化系統發達的煤礦而言，要保持井下掘進機電設備勻速、平穩的運行，保證輸送機上時時有煤在輸送，切記掘進機電設備時快時慢的盲目運行。

2.4 有效節約井下掘進設備用水、用液 在煤炭開采過程中，對于質地緊密、堅硬的巖層需要噴灑乳化液等液體或氣霧進行軟化，便于開采，所以乳化液泵廣泛的配合著掘進機電設備的工作。但是由于不少工作人員為了減少操作步驟，啟動掘進設備的同時就啟動了液泵，導致了無論用不用液泵都始終開著的現象，造成了液體浪費，同時由于液泵的持續運行消耗了大量的電能。因此，必須加強液泵管理，節水節液的同時也是在節電。

2.5 完善設備保養制度，加強掘進設備的檢修與維護 煤礦井下機電設備長期工作在陰暗潮濕、粉塵遍布的工作環境中，很容造成銹蝕或者因為粉塵渣滓的進入導致設備運轉不靈活等問題，所以，必須加強設備使用管理制度的完善，定期對井下掘進機電設備進行檢修和保養。從物理學角度考慮，如果掘進設備的滾軸、托輥等部位充滿了渣滓，會增加彼此的摩擦力，使設備運轉遲鈍或直接卡死，大大的增加了動力系統的負荷，消耗大量電能。因此，定期對設備進行渣滓清理、加注潤滑油可以使設備運轉靈活、運行平穩，提高傳動效率，對電能的節約起著很大作用。

3 結束語

煤炭是人類社會賴以生存的能源基礎，在“節能減排”的大社會背景下，節約煤炭開采本身的能源消耗，對節能減排有著重大的意義。選擇先進節能的井下掘進機電設備，科學合理的對掘進機電設備進行使用、管理和維護，是井下掘進機電設備最有效的節能途徑。

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