小議煤礦井下掘進設備的節能方式應用

郭雷華

（太原理工大學研究生院，山西 太原 030024）

隨著可持續發展觀的普及，我國經濟逐漸朝著節能減排方向轉型，這也給煤礦企業提出了嚴格要求。在煤礦井下一系列掘進設備中采用科學合理化的節能措施，能夠有效提高設備的節能性能，從而最大程度發揮設備作用，獲得較高效益。

1 設備供電電壓的合理調整

在煤礦井下掘進設備的用電功率保持平衡的前提下，設備運行的過程中，供電電壓往往與設備運行電流成反比關系。供電電壓的不穩定，會相應導致設備運行電流的不平衡，使得設備線路承擔的壓降與實際損耗也出現波動，一定程度上會導致能源浪費情況。通過均衡平穩升高供電電壓，能夠使得設備運行電流保持平穩降低，對應線路承擔的壓降及實際損耗也相應降低。

這需要在實際工作當中，以保持電壓平穩為前提，科學合理的應用高電壓，并采取措施使低壓供電距離變短從而實現有效節能。具體可采用為設備配備相應的移動式變電站，伴隨著設備工作進度，隨時保持配套供電，盡最大可能，減少因設備線路太長出現阻抗過高情況的出現，避免了能源的浪費。

2 設備配套電力變壓器的節能措施

科學合理化的選擇配套電力變壓器，可以保證供電電壓的穩定，達到節能電能消耗的目的。這就需要相應設備管理人員定時定期對電力變壓器的負荷率進行深入檢查，若電力變壓器負荷率低于30%，則應當及時采取調整措施，應當確保電力變壓器的平均負荷率不低于50%，才能夠真正達到節能減耗目的。若變壓器不符合節能標準需要進行調整，則以井下掘進設備的能耗情況，采取調整或直接更換現有變壓器等措施。

2.1 節能變壓器的選用

效率高、能耗低是選擇井下掘進設備配套變壓器的重要目標，符合標準的節能式變壓器能夠在極大程度上避免激磁電流導致的設備鐵損、漏磁等情況的出現，減少負載電流經過變壓器線圈式電阻過程中出現的消耗。

2.2 變壓器數量的控制

大部分煤礦企業的井下掘進設備負荷均屬于三級程度，此時根據設備實際情況裝配一臺變壓器，若此時設備一級與二級負荷占有較大比重，則還應當額外裝設兩部供電電源并加設兩臺變壓器。若為井下等較特殊的區域，則應當合理變通，選擇數臺小容量變壓器共同運作的方式實現節能。

2.3 變壓器容量的把握

通常情況下，若要充分發揮電力變壓器的作用，則需要確保電力變壓器的負荷率平均值達到其額定容量的50%-75%范圍內。而又由于變壓器的不穩定性，其負載與相應的運行參數可能在實際投入使用時出現不穩定變化，存在超載等潛在問題，這就要求選擇變壓器時全面考慮。在實際選用變壓器時，不需要過分考慮到其最大功率，而應當充分分析其平均功率，并結合日常工作中的常用功率，綜合實踐經驗，選擇最為適用的變壓器。在防止變壓器因空載導致的能源損耗基礎上，還要避免因電壓器負載過大導致的能源損耗。

3 推廣節能式煤礦掘進設備的應用

煤礦井下掘進設備的發展逐漸趨于智能化，朝著節能環保的方向不斷進步。這需要相應人員在實際工作當中，逐漸轉變傳統思念，使用新型節能設備，充分提高煤礦掘進設備的綜合節能性能。常用的方法包括使用節能式變壓器與發動機替換設備原有發動機、從節能方向改造空壓機及帶式運輸機操作控制系統，從根本上實現對井下掘進設備的節能優化。

一方面，使用節能式變壓器與發動機替換原有設備。通常可使用非晶合金類變壓器，選用這類型材質的變壓器，能夠有效確保能耗低，且產生的噪音污染也較低，空載和負載兩種情況下的損耗都會大幅降低。而節能式的發動機，具有較大的啟動轉矩，運行效率較高，同樣不會造成噪音污染，在保證能耗低的前提下極大提高了設備運行效率。

另一方面，對原有空壓機采取節能改造措施。在實踐工作當中，優先使用離心式或螺桿式空壓機代替以往傳統式的活塞空壓機，對原有的壓風管道系統進行優化完善，可以最大程度上降低管道阻力，避免漏風情況出現。而后，采用變頻手段對空壓機的控制進行優化，綜合分析管道壓力，對空壓機等設備的輸出功率進行合理調整，且確保空壓機等設備的輸出功率保持均衡變化，并盡量保障空壓機制風量與用風量兩者的均衡一致，從而減少空壓機設備反復啟停導致的能源損耗。

此外，還應該對原有帶式傳輸機的控制系統進行優化。現有的煤礦井下掘進工作規模較大，運輸距離較遠，需要用到的設備數量也龐大繁多，經常出現大量設備堆積的情況。對大量設備采取集中式控制措施，可以極大的減少因設備反復啟停或者空載導致的能源浪費。現有的集中式控制措施較多，例如同煤流方向反向采取延時啟動措施，這一集中控制的形式能夠充分降低煤堆出現壓頭情況，防止輸送機前段部分出現空轉。但在實踐過程中，也有部分煤礦使用的是傳輸機隨機運轉的方式，該方式防止輸送機空轉的同時，又導致發動機反復啟動，若處理不當同樣會導致能源損耗。這就要求煤礦工作人員在優化集中式控制措施的過程中，充分分析本企業內部煤礦井下開采的實際情況，盡量確保空轉情況與反復啟動情況兩者的相互平衡，從而將節能效果最大化。

4 結束語

現有科學技術條件下的節能方式，具有較為寬廣的發展空間。特別是在煤礦井下掘進設備的節能處理中，其科學合理的應用能夠有效提高設備節能性能，為煤礦企業帶來較大的經濟效益，值得相關人員深入思考。

［1］李健偉.煤礦井下掘進設備的節能方式應用研究[J].科技創新與應用,2013(32).

［2］李芳.論我國煤礦能耗的現狀及節能技術的應用分析[J].經濟視野,2012(7).

［3］權立志.中國煤礦能耗現狀及節能技術發展方向分析[J].能源與節能,2012(12).