對煤礦井下掘進機電設備的節能措施探討與研究

徐麗君

（觀音堂煤業有限公司，河南 三門峽 472000）

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保可持續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。

一、煤礦井下掘進機電設備的使用現狀

作為煤礦開采的井下掘進機電設備來講，合理使用與維護，可以最大化延長設備的使用壽命，提高在設備運行過程中的井下作業工作效率和開采煤礦質量。一直以來，井下掘進機電設備充當著煤礦開采的核心設備，它一直被各大企業廣泛普及與運用，在提升煤礦生產效率的同時，同樣伴隨而來一些現實問題。設備所受到外界因素制約影響越來越大，比如掘進機電設備由于煤炭企業管理模式問題和機電設備操作不當導致無法正常使用。為了滿足經濟發展對煤炭能源的需求，我國頒布了一系列相關舉措[2]。與此同時，為了保證煤炭開采質量和產量的相對穩定，煤礦企業內部政策以及管理體制也在不斷調整。總的來講。煤炭企業內部管理模式、操作、井下掘進機電設備的使用狀況都與企業發展息息相關。然而，由于諸多實際因素制約，未能較好地落實相關政策的實行、管理方案以及技術優化方案的實施。煤炭企業的技術管理的有效性無法保證，大量技術管理無法得到有效提升與突破，最終煤炭行業發展也受到了阻礙。站在井下掘進機選擇標準來考慮，企業偏向于選擇功率比較低的設備，從而導致了工作效率的低下，而對于機電設備技術性能本身來說，中外設備技術差距明顯，技術優化改良勢在必行。

二、井下掘進機設備的選擇標準

（一）節能變壓器

當前，就各礦井變壓器應用現狀而言，S7型變壓器是很多礦井主要應用的變壓器，該變壓器已屬于一種早期生產的變壓器，較落后，在實際工作時不僅會發出較大噪音，形成噪音污染，而且會耗費大量電能，浪費電能。目前，隨著我國變壓器節能技術的飛速發展，生產出很多新型節能變壓器，這些變壓器在功能、能耗方面都比S7型變壓器優良很多。如常見的S15系列變壓器，消耗的電能就相對較少，且噪音小，它主要是用全新非晶合金材料制成的[1-2]。圖1為常見的S系列變壓器中S7型、S11型、S13型、S14型、S15型具體空載損耗情況與負載損耗情況，通過對比，可清楚地了解到它們的各種損耗情況。因此，在實際生產中，各礦井應依據自身實際情況，合理地更新淘汰舊式變壓器，選用新型變壓器。

（二）輸送控制系統

就各礦井傳輸裝置而言，當前很多礦井都是依據煤礦流動方向來布設礦井傳輸裝置的，導致礦井掘進機電設備連續工作，從而該傳輸裝置運行模式會耗費大量電能，造成嚴重的電能損耗。對此，可通過在原輸送設備上裝設高度感應系統，借助該裝置來自動檢測感應煤炭運輸情況，依據具體煤炭量來確定運行與否，這樣可科學、合理地解決輸送裝置一直連續運行問題，顯著降低輸送裝置耗費的電能。

（三）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。

三、井下掘進機電設備全方位管理的節能措施

（一）定期安全維護

對于機電設備的日常維護是保持設備的使用效率，減少機械磨損程度，減低其事故發生頻率的重要措施。井下掘進機電設備的運行環境相較于其他的施工項目而言，其設備的工作環境大部分處于地下，空氣中的粉塵含量較大，尤其是長期處于濕度較大的環境中，會對加深設備部件的銹蝕、蠕變程度，縮短其使用壽命。在此基礎之上，對于設備進行定期的維護是降低因使用不當、環境因素等造成的設備故障可能性的必要措施。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。由于井下掘進機電設備的變電器、電壓器等設備屬于精密的機電儀器，因此在設備維護的過程中要注意將安全要素放在執行工作的首位[5]。一些特定的設備一定要在確保斷電的情況下，再展開檢修工作，兼顧維修工作的安全性與高效性。對機電設備的定期清理工作是維護工作的核心內容之一，在進行清潔工作時，由于部分設備的管線設置比較復雜，因此，需要技術人員按照清理標準執行清潔步驟。在設備的部件、軸承添加潤滑油和機油時，注意用量符合相關標準。

（二）提高礦井掘進機電設備功率因數

礦井掘進機電設備實際運行效率的高低受功率因數的影響較嚴重。據相關部門研究顯示，在國內各礦井中，有將近2/3的礦井實際供電功率因數偏低，這樣在實際供電作業中，必然會產生大量的無用功率[5]。供電質量的低劣大幅增加了礦井電能損耗。對此，企業可通過給礦井掘進機電設備裝設一種就地補償裝置，這樣可顯著提高礦井供電功率因數，使機電設備損耗變小，以實現礦井機電設備的節能降耗。

結束語

礦井掘進機電設備屬于礦井的主要耗能設備，要想使其實現節能降耗，一方面在選用掘進機電設備時，應優先選用節能效果好、工作性能優良的機電設備，另一方面應嚴格按設備操作規程作業，并做好設備的日常維護保養工作。只有這樣才能使礦井掘進機電設備更節能，進而顯著降低礦井生產成本，更好地促進煤礦企業的長期健康可持續發展。