煤礦機電設備安裝技術研究

(淮南礦業集團安裝公司培訓中心 安徽 淮南 232000)

引言

當前我國煤礦科技不斷發展，許多礦井主要采用機械化采煤方式。因為機械化采煤所用設備較為繁雜，若想使這些采煤設備的使用效果達到最優，首先需要正確安裝這些采煤設備，如果采煤機電設備安裝不符規范，不僅會影響設備的正常運行，而且極易造成人員傷亡事故。因此，必須加強煤礦機電設備應用研究，以保障煤礦工程運行質量。

一、煤礦機電設備安裝技術概況及特征

煤礦生產的重要設備有礦井提升絞車、主壓風機、主排水泵以及主通風機等。煤礦主通風機(見圖1)是礦井通風系統的核心，是煤礦員工安全生產的重要保障[1]。現今我國機電安裝企業機電設備安裝的技術水平較低，而煤礦機電設備安裝技術要求較高。因此，在實際生活中，多數煤礦機電設備的安裝并未滿足煤礦日常工作的要求。

煤礦機電設備安裝技術的特征有兩方面，一是機電設備的多樣性。煤礦生產的采掘、支護、供電、通風、運輸等環節都需使用機電設備，而煤礦機電設備較多，例如采掘過程中的主壓風機與主排水泵，通風項目的主通風機等。主壓風機、主排水泵、主通風機、主提升絞車等不同的機電設備的安裝與調試存在較大不同，安裝這些煤礦機電設備需要安裝人員有豐富的專業知識，具備較高的綜合素質。二是機電設備更新快，安裝要求較高。隨著我國科學技術水平的不斷提高，煤礦機電設備的新設備、新技術不斷產生，煤礦機電設備的安裝難度增加。煤礦開采過程十分復雜，期間需要運用許多大型機電設備[2]。機電設備安裝過程中，要根據礦井實際情況安裝，這要求設備在運輸、安裝過程中必須具備良好的環境。

圖1 主通風機

二、煤礦機電設備安裝的主要問題

煤礦主通風機的運行效率深受其本身性能的影響，如果施工單位所用通風機質量較高，其工作效率也高，有利于煤礦工作順利開展。但從現實來看，國內多數的礦用主通風機質量不高，尤其是少數企業仍在使用的老式通風機，效率低下。新型高效節能的風機并未進行有效的宣傳，節能環保意識尚待提高。

第一，部分企業在安裝軸流式通風機時，風機葉輪、引風道、外殼不在同一軸線或安裝地基強度不夠等原因造成風機低運轉現象。安裝軸流式通風機與調整葉片角度的過程中，技術人員的操作不當可能會造成葉片安裝角度不一致或者葉片變形，從而導致設計空氣結構被破壞，使葉片間氣流阻力增大。

第二，主通風機配套電動機負荷較低，但容量較大。某些企業安裝配套電動機僅考慮安全儲備，并未考慮風機安裝運營后的經濟損失。主通風機配套電機的容量應符合煤礦開采所要求的風壓與風量。一般來說，煤礦開采的初、中期負荷率偏小以及礦井阻力較小，主通風機與電機不匹配造成主通風機低效率運轉的問題。其次，主通風機安裝與使用過程中采用不合理的調節方法也會造成主通風機低效率運轉的問題。

第三，通風網絡安裝不合理會增加管網阻力與所耗電能，造成通風機運行效率低。主通風機在安裝使用前的選型設計，采用的備用系數較大，易導致主通風機能力過剩，在部分礦井中甚至會出現主通風機供風量大于實際所需風量的情況，導致空載損耗量較大，降低了風機的運行效率。在安裝主通風機時，部分安裝人員不注重通風網絡的布置，不合理的通風網絡會增加管網阻力，例如巷道通風斷面突然縮小或擴大時，主通風機滿足不了風量的通風需求；或者巷道失修，風機進出口的管路結構不合理以較易產生巨大的渦流損失，需要多部同通風機進行調節，增加了電能消耗，造成主通風機運行效率低(檢修圖如圖二所示)。

圖2 某主通風機葉片變形檢修現場

三、煤礦機電設備安裝的有關建議

(一)煤礦機電設備安裝技術措施

第一，主通風機方面，正確選擇主通風機與配套電動機。電動機的負荷率對其效率和功率因數影響較大，因此，電機除保證安全運行外，還要考慮其運行的經濟性，為減少浪費，電機和風機必須要配套。

第二，礦井主通風機在安裝設計時，根據井下作業人員數量、通風巷道阻力與井下人員的作業數量因素選定適于安裝使用的主通風機。從通風網絡特性來看，在礦井生產過程不斷變化期間，主通風機的風量與風壓不適用于礦井的通訊網絡，不利于主通風機高校、安全地運行。因此，在設備安裝使用時要根據實際情況調整主通風機的工況點，保證主通風機在特性曲線的高效區內運行。

第三，在安裝主通風機時，技術人員需要同步安裝風機專用的擴散器。主通風機與擴散器配合使用能夠使得少數動壓轉變為靜壓，這一方式不既可以減少出口動壓損失，還可以提高設備的靜壓效率，促進煤礦企業經濟效益的增長。

第四，主通風機在安裝時，可以改變軸流式主通風機的葉輪與葉片的安裝角度，進而調整風機產生的風量與風壓，實現主通風機與礦井風量相匹配，降低主通風機能源損耗，提高風機運行效率。二級軸流式風機可以通過拆除一級，使風機轉為雙極一半葉片運轉或單級運轉。

(二)加強煤礦機電設備安裝監管

設備安裝人員在實際安裝礦山機電設備時，應嚴格根據有關要求明確設備安裝場地。技術人員在充分了解實際生產環境之后，再進行機電設備安裝技術的選擇與具體操作規劃。機電設備后安裝后還對其進行試運行，以確保安裝好的機電設備可以穩定運行。試運行過程中應重點檢查機電設備的傳動裝置與控制系統，傳動裝置與控制系統是否靈活運轉。另外，還要加強煤礦機電設備安裝監管，通過設置機電設備安裝監管人員，加強機電設備安裝監管，對機電設備安裝時存在的問題及時發現并解決，使機電設備安裝質量得到有效提高。

四、結語

煤礦機電設備安裝工程涉及領域廣、安裝過程復雜，安裝質量的好壞直接影響未來設備的運行效果。因此，有關技術人員必須熟悉煤礦機電設備的安裝環境，充分了解煤礦機電設備安裝的技術要求，在設備安裝時謹遵有關法規，合理、科學地安裝，進而提高設備安裝水平，保證后續工作的順利開展，有利于企業的經濟效益的提高。

【參考文獻】

[1]王俊杰.煤礦企業機電設備安裝工程施工技術重點分析[J].機械管理開發.2017(01)

[2]吳仲強,裴德勝,孔令龍.關于煤礦機電設備中變頻技術的應用分析[J].科技傳播.2016(11)