關于煤礦機電設備系統節能降損研究

摘 要：在大力發展節能減排、構建生態文明的環境背景下，煤礦企業要深化履行節能減排任務，從生產源頭入手，采取有效的措施實現機電設備的節能降損任務的完成。本文首先介紹了煤礦機電設備系統節能降損的必要性，其次分析目前煤礦機電設備系統的運行現狀，最后提出煤礦機電設備系統節能降損的具體措施。

關鍵詞：煤礦;機電設備;節能降損

煤礦是一個由許多不同功能的系統部分組合起來的大型資源企業，每個系統都在煤礦生產中占有重要而不可替代的地位。煤礦機電設備系統是煤礦中的一個非常重要的部分，可以說貫穿了煤礦的所有生產環節，如工作面開采和掘進、資源運輸、礦井通風和排水等，是煤礦生產的基礎。采取各種技術手段和管理手段對煤礦機電設備系統進行節能降損，能有效實現煤礦的節能計劃，響應國家對于能源結構的調整，為企業未來發展開辟道路。本文結合工作經驗，為煤礦機電設備系統的節能降損提出一些拙見。

1 煤礦機電設備系統節能降損的必要性

中國的能源結構將發生巨大變化，為了使煤炭企業能在這樣的變革中緊跟時代的步伐，對煤礦機電設備系統進行節能導向的探究，不論是從時代發展角度還是從企業發展角度都非常具有必要性。根據資料可看出，在未來50～80a后，煤炭資源利用量在中國全部能源利用量中的占比將下降10%，中國不再以單一煤炭資源為主要的能源供給，各種新型的清潔能源將得到發展和利用，并且在減少煤炭資源利用量的同時，煤炭資源的生產成本也會大幅減少。通過提高煤炭資源的利用效率和降低煤炭資源的開采成本降低煤炭資源在中國能源結構中的占比，是國家對能源發展的整體把控，是百年大計。所以調整煤礦機電設備系統，不論是從國家層面還是從企業層面都勢在必行。一是從系統運行方面，提高煤礦機電設備系統的運行效果，降低系統的相對能耗和損耗，以此實現機電設備系統的節能降損效果;二是從機電系統的硬件入手，引進先進的設備，或積極地改進設備，著重對高能耗設備進行改進和更替，降低系統整體能耗和損耗，以此實現機電設備系統的節能降損;三是通過提高機電設備系統的操作管理效果，在操作運行人員中普及節能意識，使節能意識深入人心。

2 目前煤礦機電設備系統的運行現狀

2.1 機電設備系統的管理模式相對落后、無序

保障機電設備系統的高效運行，就必須要建立完善的設備管理制度，嚴格按照規則制度對設備進行管理，但是目前煤礦企業的機電設備系統管理工作存在不少的問題，導致機電設備的運行效果不理想：一是機電設備管理部門沒有發揮應有的職能。機電管理部門將主要精力放在了提高煤炭產量上，而忽視生產能耗管理工作;二是機電設備長期處于超負荷運行狀態中，很多企業存在人歇機器不歇的現象，導致設備沒有及時進行停機保養;三是機電設備的管理人員素質不高，他們在工作中存在應付了事的態度。

2.2 煤礦設備老化嚴重

由于煤礦企業的機電設備價格昂貴，企業一旦購買相應的設備之后，企業管理者就不愿意在支付巨大的資金用于購買其他技術比較先進的設備，再加上由于平時的設備保養維護不科學，導致設備老化比較嚴重，總所周知設備老化的必然結果就是要消耗較大的能耗。目前煤礦企業設備老化的主要原因是：一是企業對設備的投入資金不足。尤其是對研發先進設備的資金投入不足，導致企業機電設備技術含量要低于世界先進技術水平;二是煤礦企業在生產中盲目追求經濟效益，只強調煤炭的生產量，而不注重企業生產的能源消耗;三是我國煤礦企業的機電設備的配套能力不足，很多設備之間缺乏系統的聯系性，結果導致機電設備運行過程中出現大量的無功消耗。

3 煤礦機電設備系統節能降損的具體措施

3.1 制定完善的設備管理制度

實現煤炭企業節能降損的目的，最終措施就是制定完善的機電設備管理制度：首先煤礦企業要制定明確的機電設備管理部門的職能，規范他們的管理權限。煤礦機電管理部門要制定清晰的技能減排任務量，并且在具體的生產中進行定量考核，并且將節能降損指標考核作為企業生產管理中的重要內容，以此調動企業員工在生產中具有節能減排的意識;其次制度完善的設備維護與保養制度。在機電設備使用中，要及時根據設備的應用現狀進行保養與維修。當前對機電設備的維修一定要制定科學的計劃，因為在對設備進行維修時，設備原有的運行模式被打破，從而會產生一定的電能消耗，因此在進行維修時要在合理的范圍內進行;最后要合理應用變壓器。變壓器的能耗要占到配電網能耗中的很大一部分，因此降低變壓器的損耗是實現機電設備損耗的重要措施。在煤礦變壓器管理工作中，煤礦企業要及時根據生產需要對變壓器設備進行升級改造，及時淘汰落后、低功率的變壓器。同時煤礦企業要改善公共照明系統，逐漸推廣使用節能燈具，發展并使用先進節能技術。改造礦燈的充電架，以直接供電的形式代替充電變壓器的使用，這樣不僅可以有效減少噪音污染，而且可以降低能耗。

3.2 機電設備系統要大力應用變頻節能技術

變頻技術就是通過改變電機控制方式，實現節能的目的，由于煤礦機電設備的用電量比較大，因此采取變頻技術對實現煤礦企業的節能降損具有重要的作用，比如在煤礦運輸系統中應用變頻技術能夠取得節能降損的目的，通過變頻器實現了對絞車的變頻控制，避免了啟動電流沖擊對電網的不良影響，同時也減少了機械慣動量，降低了機械損耗，從而保證了機電設備始終處于高效運行階段。

3.3 優化煤礦機電設備的布局

機電設備的布局結構不合理會造成大量無效能耗的產生，因此為降低能耗，煤礦企業在進行機電設備安裝時要本著降低無效能耗的原則，對布局結構進行優化：首先要對井下供電線路進行優化布局，避免供電線路過長而導致的能耗增加，對已經處于生產階段的煤礦企業，企業要采取分片排查的方式，對不合理的線路結構進行調整;其次煤礦企業要合理用于廢棄資源，實現資源的最大利用。比如煤礦企業可以利用自備煤矸石電廠余熱，經過系統改造，應用與職工的洗澡以及冬季取暖等工程，從而為企業節省了大量的資金，同時也避免了廢水的排放，實現了資源的最大利用;最后要積極利用各種節能降損裝置。煤礦企業要積極利用各種節能降損裝置，通過該裝置實現機電設備的節能減排功能。比如煤礦企業將靜止式動態無功補償裝置應用于6 kV級母線上該裝置能實時計算電網無功，控制晶閘管觸發角大小，進而控制補償無功量的大小，且消除流經系統的高次諧波，向系統提供容性無功，提高功率因數。經補償，6 kV電網功率因素保持在95%以上，電網電壓保持在最好水平。

4 結語

節能降損是一項綜合性工作，不但可以減少工礦企業電費支出，提高企業經濟效益，挖掘配電設備供電能力，而且對國家能源利用、環境保護、資源優化配置極為有利。節能降損工作需從技術、管理以及設備布局等方面抓，技術改造是節能的基礎，加強管理是降損的關鍵，完善設備布局是節能的補充，因此我們在采用傳統措施的同時，應加大科技投入，提高供用電管理的技術水平和管理水平。

參考文獻：

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[2]煤礦機電設備自動化集中控制技術的應用與發展[J]. 姜鍇. ?中國石油和化工標準與質量.

[3]探討煤礦機電設備安全管理措施[J]. 孫愉博. ?城市建設理論研究（電子版）. 2019（09）

作者簡介：

馬磊（1980—），男，漢族，安徽省 宿州市，本科 ，助理工程師 ，研究方向：煤礦機電。