礦用防爆柴油機關鍵技術研究現狀與前景

劉偉立

摘 ? 要：本文主要針對礦用防爆柴油機關鍵技術的研究現狀進行分析與探討。具體從礦用柴油機的進氣防爆系統、排氣防爆系、安全系統三個方面來分別闡述。明確我國當前礦用柴油機的防爆原理，通過分析和探討，筆者認為當前我國使用的礦用防爆柴油機還其存在以下不足：第一點是發動機工作效率慢、費油，第二點是安全系統亟待更新，第三點是廢氣排放問題嚴重，第四點是加強高新科技的應用。針對以上問題筆者提出相關建議，首先是加強高新科技的應用，其次是降低廢氣排放，旨為我國的礦用防爆柴油機的研發提供理論依據。

關鍵詞：礦用防爆柴油機 ?關鍵技術 ?防爆系統 ?防爆原理

中圖分類號：TD684 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）08（c）-0075-02

我國的煤炭儲存量在世界上排名靠前，隨著社會的發展，各個國家對于煤炭的需求量都在逐漸升高，煤炭資源的地位與日俱增。我國對于煤炭的開采最早要追溯到二戰時期。隨著時代的發展，我國很多地區都發現了大量的煤炭儲藏地。建國以來，隨著科學技術發展，煤炭開采技術也在不斷的更新換代。礦用防爆柴油機具有馬力大、功率高以及能夠適應多種環境等優點。但是當前礦用防爆柴油機還存在著一些不足。例如，在長時間使用后就會出現進氣少，排氣困難等現象，嚴重縮短其使用壽命。因此我國礦用防爆柴油機的研發還有很長一段路要走。

1 ?礦用防爆柴油機的進氣防爆系統

進氣防爆系統對于礦用防爆柴油機整個系統有著至關重要的作用。熱理論是當前學術公認的進氣系統的工作原理。國外早在20世紀初就有人對進氣防爆系統進行了相關研究，并且研究出了防爆系統的相關原理的計算公式。我國對此研究時間偏晚，但是也取得了一定的成就，在進氣防爆系統的相關參數上和相關標準上進行了修訂[1]。并且對進氣防爆裝置中的火焰速度與淬火時間之間的關系進行了相關研究。對于進氣阻火器流動性方面，這是整個進氣防爆系統的關鍵，因此我國相關研究很多。不僅指定了很多改進方案和仿真分析，而且對其還進行了多方面的優化。

2 ?礦用防爆柴油機的排氣防爆系統

排氣防爆系統是礦用防爆柴油機整個系統中最復雜的，也是科技含量最高的部分。該部分的研究具有重要意義。當前我國對于排氣防爆系統的冷卻系統的研究處于世界領先地位，尤其是在近些年，我國在該方面的研究取得了突破性進展，不僅補足以前冷卻效果差、冷卻速度慢等缺陷，而且經過更新換代已經更新出散熱速度快、效率高的排氣防爆系統的冷卻系統。對于廢棄處理系統的研究當前還處于攻關階段。隨著社會的發展，國民對于環境保護意識逐漸加強，對于礦用防爆柴油機產生的廢氣一直是受到大眾詬病的方面。因此在近些年，世界各國已經加快廢氣系統的研究。我國在這方面也進行了相關研究，目前正處于技術攻堅階段。

3 ?礦用防爆柴油機的安全保護系統

任何器械的安全問題都是該機械的重要關注問題。尤其是礦用防爆柴油機這類關乎生命安全的器械。在此之前，由于礦用防爆柴油機的安全系統出現問題而造成的意外事故出現過多次。該類問題不容忽視。礦用防爆柴油機的安全系統主要采用傳感器的工作原理，對柴油機的溫度變化、工作異常情況進行實時監控，進而達到安全保護的目的。對于該方面的研究，我國已經有一套相對成熟的技術體系，不僅在礦用防爆柴油機上得以應用，在其他領域也廣泛應用，并取得良好效果。

4 ?當前我國礦用防爆柴油機關鍵技術的不足

4.1 發動機工作效率慢、費油

當前我國礦場上使用的礦用防爆柴油機均具有工作效率慢、費油問題。發動機的效率慢，不僅會導致生產力低，投入加大，更關鍵是還會造成現有資源的浪費。這需要我國的有關科研機構加大科研力度，增加資金投入，加快新能源的開發和利用，盡快找到可再生、清潔的替代能源。盡快研究出適合當前礦場生產需求的礦用防爆柴油機。

4.2 安全系統亟待更新

礦用防爆柴油機的安全系統一直是科研重點攻關的難題。安全高于一切，任何時候安全話題都是不可替代的熱點話題，安全問題也是所用用人單位和個人最關注的問題。對于礦用防爆柴油機的安全問題這里面主要有幾個原因：首先是礦用防爆柴油機本身的安全性還存在漏洞，使得其未到使用壽命年限就產生安全性問題。其次是很多時候是礦工操作不當造成的[2]。因此除了礦用防爆柴油機自身的安全系數之外，正確的操作和規范的使用更是重中之重。對于安全系統的更新迫在眉睫，不僅要對預警系統進行更新，還要對其工作中的錯誤使用進行相應的預警，這樣才能夠保障礦用防爆柴油機使用壽命大大增加，提高其使用安全系數。對于具體操作柴油機的工人來講，必須要經過嚴格的篩選和培訓才能夠上崗工作，使其能夠科學規范使用儀器，降低其故障率。

4.3 廢氣排放問題未得到有效解決

為了追求經濟的發展，全球很多國家不惜以犧牲環境為代價來換取經濟效益。這對于當今環保的要求是相背離了。礦用防爆柴油機的廢棄排放問題一直是空氣污染的重要問題，近些年，我國對此進行了相關研究，到目前為止，雖然已經取得了巨大進步，但是還未得到完全解決。這不僅是我國面臨的重要問題，對于世界發達國家也存在著類似問題。很多發達國家為了避免環境污染的產生，對于柴油機的使用進行了限制，對其使用時間、使用年限、使用數量進行了嚴格的規定。雖然這樣做可以在一定程度上的解決廢氣排放問題，但是這種方法制約了生產效率，增加了生產成本，并沒有從根本上對其廢氣排放問題得到徹底的解決。這就要求世界各國對此高度重視，在現有給柴油機添加廢氣處理水箱、引射式廢氣處理裝置來降低廢氣排放量的基礎上，應當加強對柴油機科研的投入，加大力度，在保證柴油機自身性能理想、可以排放廢氣的前提下，致力研發出一種在降低廢氣排放量的同時，降低機器溫度效果好、整體性價比高的廢氣排放裝置，爭取早日研究出解決方法。

4.4 加強高新科技的應用

當前很多高新科技已經在很多領域得以應用。包括人工智能、電子遙控等高尖端技術的發展[3]。煤礦產業一直是我國經濟的重要支柱，對于其最開始的開采階段，更應該加大科技投入。將高科技加入到礦用防爆柴油機的使用中去，可以有效規避其弊端，增加礦用防爆柴油機的工作效率，提高礦用防爆柴油機的使用壽命。

5 ?對于礦用防爆柴油機關鍵技術研究的建議

5.1 注重高科技的應用

當前我國各項高科技的研發和應用均取得重要進展，對于高新技術的推廣還有一段路要走。將礦用防爆柴油機研發與高科技相結合，將新型安全防爆系統與礦用柴油機結合，提高其安全系數。其次還要注重新能源的開發和利用，利用新能源代替傳統柴油，既可以減少不可再生能源的消耗，又可以降低大氣污染。

5.2 降低廢氣排放

廢氣排放是關系到全世界生態問題，是當前各個國家最關注的污染問題之一，這一問題得不到有效解決，生態環境將面臨著持續破壞。對于礦用防爆柴油機加強對排放廢氣的過濾，或者采用廢氣轉化，將有害氣體轉化為普通大氣氣體，加強對廢氣凈化設備的應用與監管，環保部門加大力度進行逐一排查，對于違規排放廢氣的設備和使用者采取嚴肅處理。

6 ?結語

通過筆者對于礦用防爆柴油機的進氣防爆系統、排氣防爆系統和安全保護系統進行簡單的分析和探討認為當前我國的礦用防爆柴油機的應用還存在發動機工作效率慢、費油、安全系統亟待更新、廢氣排放問題為未得到有效解決、加強高新科技的應用等問題亟待解決和研究。最后要加強高新科技的應用。針對以上問題筆者提出相關建議，首先是加強高新科技的應用，其次是降低廢氣排放。

參考文獻

[1] 譚飛，鮑久圣，葛世榮，等.礦用防爆柴油機關鍵技術研究現狀與展望[J].煤炭科學技術，2018，46（9）：181-187.

[2] 張強.礦用防爆柴油機尾氣污染控制技術研究[J].中國管理信息化，2017（22）：119-120.

[3] 羅銀俊.新型礦用防爆柴油機特性研究[J].機械工程師，2017（6）：97-98.