煤礦井下掘進機電設(shè)備節(jié)能措施分析
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摘要：文章對井下掘進設(shè)備的選擇方法、應(yīng)用方式與全方位管理措施等進行綜合分析，力求通過對設(shè)備功率、供電距離以及掘進用水量等進行嚴格控制，定期維護與保養(yǎng)、科學(xué)評估設(shè)備、加強設(shè)備使用管理等方式，逐漸提高能源節(jié)約效率，實現(xiàn)煤礦開采的節(jié)能管理。
關(guān)鍵詞：煤礦；井下掘進；機電設(shè)備；節(jié)能措施
在供給側(cè)改革不斷深入之下，煤炭行業(yè)的節(jié)能理念不斷增強。為了滿足政策與市場發(fā)展的要求，煤礦企業(yè)開始注重機電設(shè)備與工藝技術(shù)等方面的優(yōu)化，確保煤炭開采工作能夠順暢高效地完成。對此，應(yīng)對井下掘進設(shè)備進行正確選擇、科學(xué)使用和全方位管理，以此提高設(shè)備的利用效率，開采出更多優(yōu)質(zhì)的煤礦資源。
1正確選擇井下掘進設(shè)備
1.1變壓設(shè)備選擇
該設(shè)備屬于電力系統(tǒng)中的核心所在，可對井下作業(yè)效率起到?jīng)Q定作用。對于煤礦企業(yè)來說，如若無法合理選擇和利用變壓器，勢必導(dǎo)致電能浪費。因此，在實際作業(yè)中，技術(shù)人員應(yīng)定期檢查設(shè)備的負荷率，及時調(diào)整和更換平均負荷低于30%的變壓設(shè)備，保障該項指標始終超過50。在動力變壓器選擇時，應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)與節(jié)能需求進行選擇，不但要求變壓器能源消耗量滿足節(jié)能減排要求，確保能源消耗處于合理范圍，以免出現(xiàn)能源浪費現(xiàn)象；還要兼顧使用效益，樹立長遠眼光進行設(shè)備選擇。據(jù)調(diào)查，當前大部分煤礦企業(yè)采用S7變壓器，此類產(chǎn)品產(chǎn)于20世紀，在性能與能源利用率方面與當前井下作業(yè)要求不符，導(dǎo)致設(shè)備耗電量增加，缺乏相應(yīng)的減振抗噪性能，在使用中噪音巨大，嚴重影響作業(yè)進度與環(huán)境。對此，可采用S15或者S11新型變壓器，如下圖1所示，不但噪音小、環(huán)保性強，還可節(jié)約80%的能耗，節(jié)能效果更加明顯。
1.2輸送機選擇
在煤礦開采中，機電設(shè)備具有線路長、類型眾多、適用范圍廣等特點，這為設(shè)備性能與實際應(yīng)用提供更多參考選擇。在掘進設(shè)備選擇時，應(yīng)結(jié)合設(shè)備應(yīng)用環(huán)境，確保設(shè)備使用時能夠安全節(jié)能。輸送機作為輸送系統(tǒng)中的關(guān)鍵內(nèi)容，主要作用在于將人、設(shè)備與煤炭等運送到指定地點。當前，主要采用帶式與刮板兩種類型。在性能方面，前者的運送量與距離要超過后者，如SJ-80型輸送機最遠可達800m，運輸量為400t/h，而刮板SGW-80T設(shè)備最遠只有160m，運輸量為150t/h，煤礦企業(yè)最好采用帶式輸送機，以此達到節(jié)能與高效雙向目標。
2科學(xué)使用井下掘進設(shè)備
通過合理選擇掘進設(shè)備可使設(shè)備自身的耗能問題得以解決，從本質(zhì)上減少能源消耗問題產(chǎn)生。但是，如若設(shè)備使用與維護時操作不當，仍然會導(dǎo)致電能與資源浪費現(xiàn)象發(fā)生。對此，技術(shù)人員應(yīng)科學(xué)使用機電設(shè)備，對設(shè)備功率、供電距離以及掘進用水量等進行嚴格控制，從而減少設(shè)備掘進時的能源消耗。
2.1提高設(shè)備功率因數(shù)
該項指標對掘進設(shè)備的工作效率具有較大影響，如若該項數(shù)值偏低則會導(dǎo)致機電設(shè)備出現(xiàn)故障，產(chǎn)生大量無用功率。對此，企業(yè)應(yīng)通過提高設(shè)備功率的方式，使無用功率得到良好的控制，以此減少設(shè)備損耗。在實際應(yīng)用中，可為該設(shè)備安裝相應(yīng)的補償裝置，使因數(shù)偏高的情況得以抑制，有效降低設(shè)備能耗量，使該項指標始終被控制在較小范圍，由此達到能源節(jié)約的目標。
2.2縮短低壓供電距離
該項指標對設(shè)備能源損耗具有重要影響，同時也是設(shè)備運行中的關(guān)鍵指標。通常情況下，機電設(shè)備功率固定不變，自身電流與供電電壓存在直接關(guān)聯(lián)。當電壓數(shù)值較高時，設(shè)備電流量會隨之降低。如若低電壓線路過長，便可能導(dǎo)致線路阻抗增加，進而產(chǎn)生大量能耗損失，能耗率由此提升。對此，在機電設(shè)備布局中，應(yīng)盡量縮短低壓供電距離，促進能源傳輸效率提升，使傳輸中的損耗降到最低。
2.3節(jié)約掘進用水量
在煤炭開采中，有時會碰到地質(zhì)堅硬或者緊密巖層，此時需要噴灑乳化液對巖石進行軟化處理，有助于開采工作的繼續(xù)完成。但是，在實際操作中一些人員忽視相關(guān)規(guī)定，使設(shè)備與乳液泵在同一時間開啟，導(dǎo)致乳液泵持續(xù)噴灑造成資源浪費。同時，在乳液泵噴灑中還會消耗大量電能。對此，技術(shù)人員在掘進時應(yīng)注意液泵的合理管理，節(jié)約液體、用水與電能。
3全方位實施機電設(shè)備管理
對于井下掘進設(shè)備來說，要想實現(xiàn)節(jié)能目標不但要正確選擇設(shè)備、科學(xué)使用設(shè)備，還應(yīng)做好全方位管理工作，使設(shè)備的工作效率得到顯著提升，才可更加有效地實現(xiàn)節(jié)能目標。
3.1定期維護與保養(yǎng)
為了提高設(shè)備使用效率，延長使用壽命，應(yīng)盡量減少機械磨損，減少和避免安全事故發(fā)生。在井下作業(yè)中，設(shè)備的工作環(huán)境較為復(fù)雜，空氣中含有大量粉塵，特別是長期處于高濕環(huán)境下，更會加重設(shè)備零件的蠕變、銹蝕程度，使其使用壽命縮短。對此，應(yīng)定期進行設(shè)備保養(yǎng)與維護，減少因環(huán)境因素、操作不當?shù)仍斐傻脑O(shè)備故障。設(shè)備檢修應(yīng)由專業(yè)人員開展，確保定期檢修效率，強化安全排查，使檢修效果達到預(yù)期目標。因井下設(shè)備的電壓器、變壓器等屬于精密儀器，在維護時應(yīng)堅持安全至上原則，部分設(shè)備應(yīng)在斷電狀態(tài)下檢修和維護。同時，還應(yīng)做好設(shè)備定期清理工作，因設(shè)備管線設(shè)置復(fù)雜，技術(shù)人員根據(jù)相關(guān)標準進行操作，尤其是在零部件、軸承處添加潤滑油時，在用量方面應(yīng)與規(guī)定標準相符。在煤礦企業(yè)運行中，應(yīng)制定切實可行的日常保養(yǎng)與維護制度，劃分相關(guān)部門與人員職責，確保設(shè)備維護實效化、常態(tài)化；其次，企業(yè)應(yīng)派遣專門技術(shù)人員進行設(shè)備保養(yǎng)和維護，確保設(shè)備始終能夠穩(wěn)健運行；此外，還應(yīng)注重對技術(shù)人員的培訓(xùn)，維保工作持續(xù)高效開展。
3.2科學(xué)評估設(shè)備
井下設(shè)備使用的主要目標在于保障開采活動的安全順利實施。因此，在設(shè)備應(yīng)用時，企業(yè)應(yīng)對設(shè)備進行合理評估和利用，確保其處于最佳運行狀態(tài)。為了確保設(shè)備達到最佳使用效果，在設(shè)備正式應(yīng)用之前，應(yīng)通過嚴格的性能測評掌握能耗實際情況，對于超標設(shè)備應(yīng)及時更換或剔除，確保各項設(shè)備均可高效可持續(xù)使用。例如，對于乳化液泵來說，可結(jié)合實際情況進行調(diào)整，確保漿液使用科學(xué)合理。同時，技術(shù)人員還應(yīng)定期對掘進設(shè)備進行評估，確保其穩(wěn)定可靠的工作，以免因時快時慢等導(dǎo)致能源浪費。
3.3加強設(shè)備使用管理
以乳化液泵為例，該設(shè)備屬于煤炭開采中專用設(shè)備，普遍用于井下掘進中。在開采過程中，大部分企業(yè)利用其處理堅固的巖石，確保井下順暢掘進。乳化液屬于化學(xué)品之一，雖然可為掘進工作帶來便利，但也增加了設(shè)備使用風險。在實際應(yīng)用中，部分企業(yè)過于注重使用效果，忽視對使用過程的重視與控制，導(dǎo)致液泵的應(yīng)用帶有較強的隨意性和盲目性，由此造成大量電力能源消耗。對此，企業(yè)應(yīng)結(jié)合開采實際情況制定設(shè)備使用規(guī)則與流程，確保各項設(shè)備保持高效運行，最大限度控制能源消耗。例如，企業(yè)可將液泵改為變頻器供液控制，當閥門開啟時，變頻器可控制泵站中的電動機轉(zhuǎn)動，對液管網(wǎng)的壓力與流量進行良好控制，使供電量與需求量均衡，由此實現(xiàn)節(jié)能目標。在信息時代背景下，電氣自動化技術(shù)也可應(yīng)用到設(shè)備管理之中，使設(shè)備運行頻率與控制度得到有效控制，使機電設(shè)備始終保持最佳化。雖然當前電氣技術(shù)在機電設(shè)備中的應(yīng)用仍處于探索階段，但部分性能與節(jié)能效果已經(jīng)十分顯著，可靈活應(yīng)用到煤礦開采中。例如，膠帶運輸機用于煤礦運輸、采掘自動化設(shè)備用于煤礦開采等，均可提高井下開采效果。該項技術(shù)是在節(jié)能環(huán)保理念下誕生的，可有效降低井下能源消耗，具有十分顯著的節(jié)能效果。
4結(jié)論
綜上所述，在礦井開采中，為了提高井下掘進效率，管理者應(yīng)從多方面著手進行設(shè)備管理與維護，在實際工作中通過采取對設(shè)備功率、供電距離以及掘進用水量等進行嚴格控制，定期維護與保養(yǎng)、科學(xué)評估設(shè)備、加強設(shè)備使用管理等方式，提高設(shè)備工作效能，達到能源節(jié)約的效果。此外，應(yīng)將科學(xué)技術(shù)引入其中，提高現(xiàn)代化技術(shù)在產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用程度，實現(xiàn)能源開采的系統(tǒng)性管理，促進整個產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級，為節(jié)約型社會建設(shè)貢獻更多力量。
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作者：趙鵬勃 單位：神東煤炭集團大柳塔煤礦
