煤礦機電運輸系統技術創新與應用研究

李佩東

【摘 ?要】煤礦機電運輸系統自動化技術全面應用了傳感測試技術、接口技術、機械技術、編程技術、信息技術等，其特點是能耗低、穩定性高等，在煤礦生產中應用該技術，不但使煤礦生產的信息化與數字化水平提升，而且便于企業管理自動化的實現。本文主要對于煤礦機電運輸系統技術創新與應用進行了研究，從而保障煤礦機電運輸的穩步發展。

【關鍵詞】煤礦;機電運輸系統;措施

一、煤礦機電運輸系統的特點

煤礦機電運輸系統的特點主要有以下幾點，如圖1。

（1）多變且復雜

煤礦機電運輸系統做包括的范圍非常的廣泛，與此同時煤礦運輸系統包含許多井下設備，并且彼此之間相互影響，非常的復雜，除此室外煤礦運輸系統的工作環境非常的惡劣，容易受到多種因素的影響，并且還容易發生一些不可預知的變化，隨著科技的不斷發展，運輸設備正在朝著大型化的方向發展，并且各個大的運輸系統之間還存在著自己的子系統，各個系統之間相互聯系，相互影響，形成了一個比較復雜的層次。一般來說主網絡是由掘進、回采、運輸和提升四個環節組成，煤礦還可以分為很多采區，各個采區之間的排水、通風、運輸、供電系統都有很多個子系統構成，不同的系統之間相互影響，相互作用，從而形成了一個復雜的網絡系統。

（2）大量的安全隱患

煤礦的開采環境比較復雜，尤其是具有大型機電設備的時候，大型機電設備本身的使用就具有一定的危險性，更何況是在煤礦井下這么復雜的環境中。在進行煤礦采掘的時候，如果煤塵與瓦斯的含量到達某一個值的時候，電氣設備就會受到影響發生電火花，對于工作人員的人身健康安全構成了極大的威脅，除此之外，在巷道內的濕度比較高的時候，機電設備及其容易受到腐蝕，從而降低了機電設備的絕緣性，再加上井下的環境比較惡劣，空間狹窄，因此在進行設備的調試、搬運、安裝的時候非常容易發生觸電的事件。

（3）對于人員的要求比較高

機電運輸的主體并不是機電設備，最主要的還是機電設備的操作人員，煤礦下的機電運輸工作在現階段還未實現完全的自動化，因此大部分操作仍然需要相關的工作人員通過手動的方式來進行，因此相關工作人員的操作意識與操作水平都會對運輸的結果造成一定的影響。為了保證工作的高效進行，這些設備通常需要長期持續的工作，因此相關的工作人員也必須一致保持緊張的工作狀態，以此來提高工作的質量。并且對于一些特殊崗位的工作人員來說，對于技術的要求就更高了，所以在實踐中這些職位的工作人員通常情況下是不能進行隨意的調動與調換的。

（4）老礦的維護難度比較大

伴隨著開采深度的不斷增加，開采的條件也變得逐漸的惡劣，在一些老礦中對于機電運輸設備的使用、維護、管理等工作也變得越來越復雜，操作人員必須更加的認真與負責，才能保證運輸工作的安全性。

二、煤礦機電運輸系統技術創新與應用

2.1原有運輸系統設備的升級改造

裝備大運力節能提速型皮帶機在原有的煤炭運輸皮帶系統上，新型皮帶機全部采用節能型電機、變頻裝置、液粘軟啟動等先進節能設備，可提高系統運行速度，減少能耗，減少設備維修維護工作量。采煤設備方面，工作面刮板運輸機配套上采用國內開關磁阻調速系統，實現刮板機的速度可調節，根據刮板輸送機中壓煤量的多少，設定所對應速度來適應設備后續輸送運量，保證整個運輸系統連續穩定運轉，加快了工作面推進速度，提高生產率，并且因為開關磁阻電機本身可實現軟起，系統中可電機直接與減速機連接，節省修護成本，提高了產量。帶式輸送機是一種連續運行設備，廣泛應用于礦產生產中，原配倉帶式輸送機存在運行時間長，運送大塊礦石導致使用壽命短的問題，實際改造過程中，可將兩部配倉帶式輸送機整體縮減3.5米，再在輸送機受礦段的下方安裝緩沖托輥，減速下落礦石時礦石對輸送帶的沖擊，可以延長輸送帶使用壽命，且將剩余部分配件托輥收回，以便日后檢修及更換配件。

2.2在窄軌機車運輸中交流變頻調速技術的應用

如今，在煤礦運輸系統中，窄軌機車也得到了廣泛的應用，其主要依靠直流電動機作為牽引動力源，借助恒定的直流電源進行供電，以此來確保機車操作平穩。在起動、制動和調速等環節中，需要選擇串接電阻給予控制，但是其會造成電能資源的浪費，且會對設備造成不同程度的損害。而交流變頻調速技術的應用能夠使上述問題得到有效解決，既可以輕松實現無級調速、平穩起動和再生制動，而且能源消耗大大降低。實際上，交流變頻調速窄軌電機車，不僅摒棄了以往陳舊的電阻調速器和直流電動機，而且采用了節電顯著的DSP系列變頻調速器和性能可靠的三相永磁同步交流牽引電動機。變頻調速技術達到了國際領先水平，其三相永磁同步交流牽引電動機超過直流電機的起動轉矩，既符合了低速時電機車的最大起動牽引力要求，而且具有十分優越的性能，可以有效提高窄軌機車運輸效率。在窄軌機車運輸過程中，交流變頻調速技術的創新點如下：

①直流架線調速電機車采用了以往的直流電動機;②斬波調速是通過無觸頭總的IGBT開斷，實現電機端電壓改變來實現調速功能。其中的變頻調速器選擇了國際最先進的DSP變頻調速技術，選擇了進口IGBT模塊元件和進口原裝全套控制電路，達到了比較理想的節能效果。電機車啟動平穩、降低能耗、無極調速。對變頻器設有過流、過負荷、過壓、欠壓和接地保護。對電機設有過熱、過流、短路、斷相、失壓等保護，同時也降低了電機車的維修成本。

2.3引入全數字車載移動式應急搶修設施

針對千米深井運行中存在的安全隱患，可引進全數字車載移動式應急搶修先進設備，可以最大80Km/h的速度駛往目的地實現人員應急救援、災防演習及井筒檢查、維護等，由計算機系統控制的全數字救援絞車為載體，傳感器齊全，保護力度完善可靠，可實現快速救援;由于其提升鋼絲繩長1300米左右，可處于最深1200多米的井深，由電力或柴油驅動，最大提升速度1m/s，最多可載10人。絞車采用雙通道通信模式，通信方便、可靠，司機可通過一根置于提升鋼絲繩內的通信電纜與罐籠內人員通信，內置于救援罐籠內的防爆電池提供電源，能夠保證通信裝置的正常通信，在緊急應急時，通過救援罐籠內壁上的自發電式電話可以緊急通話。改進后的提升切換十分方便，安全可靠，環境適應能力和持續救援能力強大，極大提高礦井安全救援可靠性。

三、結束語

綜上所述，機電運輸所產生的安全影響重大，運輸機電系統的創新與研究工作的前提也應該是安全。現階段一些機電運輸系統已經不能滿足煤礦開采的需要，制約了煤礦運輸工作的發展，因此更應該將強對于機電運輸系統的研究與創新工作，在保證安全的同時提高機電運輸系統的效率。

參考文獻：

[1]韓福軍.煤礦機電運輸系統技術創新與應用[J].江西化工，2019，（5）：166-168.