煤礦井下皮帶運輸系統優化控制

姚華

摘要：井下皮帶運輸系統能效節約是企業降低成本的一個重要環節，在現在煤炭企業市場形勢蕭條時期，降成本已成為企業重要的工作內容。本文針對煤礦井下皮帶運輸系統的優化以及控制工作的落實進行了相應的分析，提出相應的見解和思考，形成系統化的思路，也為日后的優化工作以及控制工作的落實奠定良好基礎。

關鍵詞：煤礦；皮帶運輸系統；優化優化

井下皮帶運輸系統可謂是煤礦生產過程中極其重要的能耗環節，其能源應用效率將會給最終的煤礦生產效益具有直接關系，進而給企業的實際競爭力帶來影響，傳統的運行模式之下，皮帶機常處于空載的運行狀態，這樣的能源消耗率相對較低，還會帶來極大的電能浪費，若想一定程度的減少能源消耗量，并降低能源成本支出，就像對傳統的系統進行優化和改良.基于此，筆者主要針對煤礦井下皮帶運輸系統的優化以及控制工作的落實進行了相應的分析，同時提出了自身的思考和見解，希望可為相關的研究人士帶來一定的借鑒和參考。

一、皮帶機軟啟動方面的優化方式

皮帶運輸機在實際的啟動過程中，將會產生極大的沖擊電流，這一數值將會達到額定電流的五倍到七倍，就會給內部設備帶來一定的危害，情況嚴重的甚至會燒毀電機，給企業的生產安全性帶來極大的威脅。不僅如此，皮帶機啟動的瞬間，其張力將會急劇提升，進而給皮帶造成相應的沖擊，無法保證皮帶的使用壽命，容易出現斷帶的情況，不僅如此，突然啟動過程中所產生的驅動摩擦力如若不足，那么就會造成皮帶打滑。

皮帶機的軟件啟動指的是相對平穩的啟動方法，大功率皮帶機的運作是為了盡可能降低啟動環節給電網抑或是內部設備所帶來的沖擊力，所以，必須盡可能運用軟啟動這一形式，有效控制轉速或是力矩，保證皮帶啟動全過程的無沖擊性和平穩性。整個過程的速度變化相對穩定，不會存在突變情況，與此同時，還應當極大的降低沖擊力所帶來的影響。不僅如此，大傾角皮帶機啟動的過程中，還需對物料下滑這一現象予以規避，通過軟啟動的方式，保證皮帶機啟動過程的平滑性。

二、多點擊驅動功率平衡方面的優化方式

最近幾年來，我國的皮帶機的運作以及發展方向逐步向大功率轉變，與此同時，也相應的增加了驅動電機的運作要求，如若應用大功率電機，那么此時對于單電機驅動的技術要求也會相對較高，這一過程中容易存在各類的問題。當前大功率皮帶機所運用的多為電機驅動這一模式，簡而言之，就是皮帶機油多個型號一致的功率相對較小的電機，同時完成驅動，這樣利于設備維護、生產以及更換等各項工作的落實，還可以一定程度的降低成本，避免出現各類的問題，多電機驅動功率不平衡則是其中的典型，此問題應著重避免。

通常情況下，皮帶機是運用型號一致的電極所驅動的，每個電機的運行功率都具有一定的趨同性，但是實際上，很多設備生產以及安裝工作的落實，都容易受到不同因素的影響和制約，進而引發功率分配不均衡等問題，一些電機還會出現欠載運行的情況，

另外，還有一些電極處于過載狀態，功率越大，這一不平衡問題越發顯著，欠載運行將會導致皮帶機的運行效率降低，與此同時，也會一定程度的增加能源耗損，在運行的過程中電流大，會給設備帶來一定的損害，情況嚴重的還會燒毀電機，因此，對皮帶機多電機驅動功率不平衡問題進行分析以及探討具有極大的現實性意義。

皮帶機的實際運行環節，每一環節的運轉速度都會較為相似，二后可以得知電機功率的分配與驅動力的分配相等同，筆者對驅動力的影響因素進行總結和歸納，主要有以下三項因素。

其一，皮帶的實際寬度。其二，供電頻率。其三，皮帶機的固有參數。其四，皮帶機運行過程中的實際阻力。

針對礦井之下已經安裝完成的皮帶機，第一和第三個因素可以基本確定，而第二個因素則會受到運行條件以及運量等各類參數值的影響，經過筆者的分析和探討，而后發現可以運用調整電機供電頻率這一途徑，使得電機的運行功率得到優化，最終實現功率平衡的目的。

皮帶機通常情況下所選用的型號均一致，電機的參數相同，它的驅動力也相同，實際的運行環節，每個電機的電壓亦或是功率因數都具有等同性。

三、變頻調速優化工作的落實

通過前文的探討可知，當前已有的皮帶機運行模式整體相對落后，因此，必須針對井下皮帶運輸系統進行相應的優化和更新，相應的提高其運輸質量，確保運輸效率，可對皮帶機進行有效調控，運用增減電機數量，亦或是對其運轉速度進行調整的方法，達到調速控制的效果，體現其應用優勢。

調速的方法較多，例如，變頻調速、轉子串電阻以及變極調速等均為較為常用的手段，變頻調速與其他的調速方式相比較，體現了一定的應用優勢，可優先選用此調整方法。

變頻調速指的是運用電機頻率改變這一方法，對電機運行速度進行調整的手段，此方式的運用可以有效改善啟動環節沖擊力過大的問題，并將軟啟動這一目標落實到實踐中，與此同時，還能對多電機驅動功率不平衡現象予以處理，還能實現對皮帶機的精準控制，對于皮帶機節能優化控制工作的落實具有一定的作用，雖說從短時間來看，變頻調整裝置的應用，會相應的增加資金投入量，但是如若從長遠化的角度來講，它所帶來的社會效益以及經濟效益均是較大的。

若想實現系統優化這一目標，就應當獲取系統相關的數學模型，也被稱為系統建模，筆者針對煤礦井下運輸系統的控制以及優化工作的落實進行了相應的分析和探討，建議首先構建產煤量預測模型、能源成本數學模型以及皮帶機數學模型，以此為基礎，將系統建模優化工作落實到實處，逐步實現煤礦井下皮帶運輸系統的優化以及控制。

結束語：

綜上所述，經過筆者的分析和探討，首先需要將能源效率分為幾個重要的層次，比如，運行效率、技術效率、性能效率以及設備效率等等，定根據能源優化這一問題，提出相應的見解和思考，形成系統化的思路，而后，還需明確能源需求側管理的基本要求，為日后的優化工作以及控制工作的落實奠定良好基礎，此后，還需對已有的皮帶機系統驅動模式予以了解和掌握，探討機械耗損和生產成本兩者之間的關系，分析皮帶機軟啟動等方面的控制需要，最近變頻調速的優化方案，可結合峰谷分時電價削峰填谷這一原則，對最終的策略進行更新和優化，保證策略的可行性和科學性，體現策略應用的價值。最后，希望筆者的分析和探討可為相關的研究人士帶來一定的借鑒和參考。

參考文獻：

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