煤礦掘進機電設備節能研究

劉養振

（兗州煤業鄂爾多斯能化有限公司安源煤礦，內蒙古 鄂爾多斯 017205）

煤礦產業應當積極將國家所推出的節能環保法律法規和自身的發展互相結合，將高耗能高污染的產業發展模式轉變為綠色環?？沙掷m發展的產業發展模式。現代化技術在井下煤礦掘進過程中的大范圍應用，提高了機電設備的使用效率、減少了無效成本的投入，提高了煤炭開采質量，也強化了相關單位在節能減排等維持綠色生態環境方面的建設力度。所以，企業方面可以積極引進井下節能設備，提高開采效率的同時也關注環保。在進行煤炭開采時一定要將作業安全放在第一位，確保開采工作的高效有序。此外，利用先進開采技術進行作業，還可以提高煤礦的開采質量，為企業創造更大的利潤空間。

1 裝備選用規格

挑選井下機電設備時，對于設備功能性也要進行充分的考慮，目前的煤礦作業機電設備要求在不斷的改進，由以往的片面追求高效化，轉向節能安全，而對于變壓器以及電動機等的常用機電設備，更是衍生出了全新的參考模式，幫助選擇性價比更高的機電設備，提高開采效率，壓縮設備成本。

1.1 采用合理的供電電壓

用電功率一定時，電壓和設備電流大多呈反比，即電壓越大，用電器電流越小，這樣用電器所產生的熱能損耗也會隨之減少。這也意味著降低設備功率，提高電壓，可以在一定程度上減少電能損耗，通過這樣的方式也可以達到節能的目的。目前較為正規的煤礦開采企業已將供電電壓提升到了 660V 和 1140V，許多煤礦開采企業在條件允許的情況下是可以將電壓上調的，一般可以上調至1140V，甚至有的企業在特定的條件下還可以采用 3300V 的供電電壓，電壓越高，電能損耗越少。因為煤炭開采大多為井下作業，所以使用機電設備需要使用較長的輸電線路，可是線路過長會帶來大量的電能損耗，壓低輸送速度，長期使用這樣的高能耗方式會造成資源的浪費。所以構建移動變電站，縮短輸電線路是最為有效的解決辦法，通過這樣的方式可以有效降低能耗，充分發揮資源作用，提高作業效率。

1.2 選擇恰當的動力變壓器種類與容量

煤礦井下環境較為惡劣，而且空間狹小，空氣中含有較多危險氣體，如瓦斯等等，在此環境中如果使用燃油設備極易造成爆炸問題。所以選用井下動力變壓器，可以有效保障礦工作業的安全性，在一定程度上也能避免資源浪費問題的出現。動力變壓器如今已然成為了井下作業的必備品，在挑選采購時一定要注意到設備的動力需求是否能夠滿足井下作業的動力需求，同時，也應當考慮節電節能的問題。干式化、節能化的動力變壓器更適合井下掘進設備使用。另外，少數情況下需要使用油浸式變壓器最好選擇節能型的。非法煤礦進行作業時大多使用落后的油浸式變壓器，有著非常嚴重的資源浪費問題。

變壓器是井下掘進機電設備的關鍵所在，選購變壓器對于井下作業非常重要。科學實驗證明，節能型變壓器和普通變壓器之間的能耗差距大概是8000 千瓦時。為實現井下作業的電力節能，在進行變壓器選擇時要綜合考量其能源的消耗量是否在節能減排的標準要求范圍之內，確保電力這一井下煤炭挖掘占有比例最大的損耗能源消耗程度不超出規定限度。以往的煤炭開采企業大多使用 S7 型變壓器，但是這類變壓器不論是工作性能還是能耗都無法滿足當下的企業發展需求，非常的落后。而且這類變壓器在使用時還會出現嚴重的噪音污染問題，對于提高開采效率非常的不利。出于減少此類變壓器能耗，提升資源利用率的目的，節能型變壓器的研發得到了學術界的廣泛關注。隨后如 S15型變壓器一類的節能型變壓器面世，此類變壓器是通過加入非晶合金材料來提升變壓器的抗振降性能，減少能耗，提升了機電設備的工作效率。由于使用的非晶合金材料，變壓器運行負載和空載的電力損耗遠低于使用常規材料的變壓器，對于實現煤炭開采環節的節能減排目標起著十分重要的作用。

1.3 井下掘進輸送控制系統的選擇標準

井下掘進機電設備是一種使用人力或者機電設備通過輸送控制系統進行挖掘，然后將挖出來的煤炭送到不同的地方，它是一種代替人工勞動力的先進設備，而且它還能持續運輸煤炭。但是它所配置的機電卻需要很大的電力能源，對電力調度的負載運行產生了較為不利的影響。與此同時，設備的連續運轉對于其工作的效率和使用的期限也有不好的影響，因此有關學者想研究出更好的機器，想用感應性更高的程序來替代當前使用的系統，這樣可以讓現有的機器變得不再那么耗電，同時還能達到自動運輸煤炭的目標，這彌補了當前運輸設備的缺陷，除此之外，自動化的運輸流程還能監察到煤炭運輸的質量問題，能夠及時有效地去除那些不合格的煤炭，還能自動控制機器，在它不工作的時候自動為其斷電，這樣也會節省很多電量，減少了資源的浪費，從而實現了節能的目標。

2 井下掘進機電設備的全方位管理

2.1 定期對井下掘進機電設備進行安全維護

每天維護機電設備，定期保養是維持設備運行的必要措施，同時還能降低機械的磨損，也能降低事故發生的頻率。井下掘進的機電設備運作的環境和其他施工的項目不太一樣，它要求在地下工作，因為地上所含的雜質較多，而且地上濕度較高，這樣很容易腐蝕設備，減少其使用的期限，所以定期對機器進行維護是非常重要的，它會從一定程度上減少因外部因素造成的對機器的損壞。設備的檢修需要由專業的技術人員進行，保證定期檢修的效率，加強安全隱患的排查力度，從而實現檢修效果達到預期值。井下掘進的變電器和電壓器是一個非常精密的設備，所以要經常保養它，但是也要注意維修人員在保養機器時的安全問題。不同的設備在維修的時候所要求的技術不同，而有的設備一定要在確保其斷電的時候再來檢查機器的狀況，這樣就能保證維修人員的安全，同時也能加快維修的速度。除此之外，機電還要經常進行清洗，以此來確保它的干凈，但是因為設備復雜，需要專門的技術人員來負責清洗，同時還要嚴格按照清洗的步驟來執行，在一些特殊的部位還要注意相關的機油標準。

2.2 加強乳化液泵管理以及強化各環節的聯動性

對于巖石開采來說，對其軟化進一步開采是一個固定的套路，乳化液就是起到此作用。所以對于巖石開采的工人來說，乳化液是常用的工具之一，煤礦井下環境較為惡劣，如果可以在正式進行開采工作之前使用乳化液噴霧，那么可以在一定程度上緩解環境惡劣所導致的礦工不適。但是乳化液噴霧的使用也影響了機電設備的環境，長期處于潮濕的環境之中，機電設備的故障率大大提升，如果維修頻率較高，那么極易造成資源浪費等的問題。所以，一定要定期檢查機電設備，避免設備在工作時出現故障，影響正常工作秩序。由于乳化液泵的控制程序精密性較差，所以在使用時可能會對正常的工作秩序造成一定的阻礙。如在井下機電設備運行時，就開始了巖石的軟化工作，沒有對乳化液泵的使用流程進行有序的安排。這種情況也造成了能源浪費的問題，如水資源一類的資源成本投入增加，但是相應的使用效率卻沒有得到提升，可能會影響企業的經濟效益。所以乳化液泵的運轉流程應該要做進一步的管理升級，保障工作流程的高效有序。開采工作中各個環節所需要使用的機電設備各不相同，但是各類設備之間擁有較強的聯動性，可以進行統一管理。通過科學合理的管理模式可以優化電力等的資源配置，提高開采工作的管理水平和工作效率。

3 結語

煤炭行業應盡快實現產業優化升級，減少環境污染問題。其中，實現生產的節能減排是尤為重要。所以，對于井下機電設備的選擇應當要建立起一個客觀的參考標準，合理規劃開采工作流程，推動煤炭產業的快速升級，推動生態節約型社會的建設。