關(guān)于煤礦井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備的節(jié)能策略研究

張鴻飛

摘 要：煤炭是我國最基本的生產(chǎn)能源之一，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，煤炭工業(yè)也得到了非?？焖俚陌l(fā)展，而且煤炭掘進(jìn)機(jī)的自動化程度也提高了很多。但是隨著礦井機(jī)電設(shè)備的廣泛應(yīng)用，設(shè)備相關(guān)的損耗也在不斷的增加，其中電費(fèi)的損耗是最大的。所以本文針對這個問題，具體分析掘進(jìn)機(jī)的節(jié)電措施。

關(guān)鍵詞：煤礦井下掘進(jìn)機(jī)；機(jī)電設(shè)備節(jié)能；策略研究

煤礦企業(yè)在我國“十二五”的規(guī)劃中被列為中國九大節(jié)能項(xiàng)目的第一位，如何采取更好的節(jié)能措施減少煤炭污染量的排放，降低掘進(jìn)機(jī)的電能損耗，目前成為了我國煤炭企業(yè)共同面對的重點(diǎn)問題。煤炭掘進(jìn)機(jī)的節(jié)能設(shè)計(jì)，需要考慮到整個施工的每個步驟，不能因?yàn)榻档土穗娔芏霈F(xiàn)掘進(jìn)機(jī)動力不足的問題，也不能為了加快生產(chǎn)時(shí)間使得掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行超大功率的工作。本文將根據(jù)我國目前煤炭企業(yè)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，具體分析節(jié)能措施。

1 設(shè)備選取

1.1 節(jié)能變壓器的選取

現(xiàn)在國內(nèi)很多的煤炭企業(yè)在選取機(jī)電設(shè)備的時(shí)候，使用的變壓器基本上都是S7型的，甚至是更為落后的變壓器，這種傳統(tǒng)的變壓器在工作的時(shí)候會產(chǎn)生非常大的噪音，而且還直接影響了電能的大量消耗。現(xiàn)在已經(jīng)更新的變壓器設(shè)備已經(jīng)發(fā)展到S15系列了，新型變壓器使用的是干式變壓器，屬于非晶合金變壓器。非晶合金材料是一種全新的合金材料，這種材料的最大特點(diǎn)就是可以很好的降低工作時(shí)的噪音，電能損耗相比較傳統(tǒng)的S7設(shè)備降低很多。因此非晶合金材料是節(jié)能變壓器中首選使用的材料。

1.2 輸送控制系統(tǒng)的選取

大部分的井下傳輸裝置的方向都是按照煤礦流動的方向?yàn)榛鶞?zhǔn)，也就是說只要掘進(jìn)機(jī)下井之后，處在工作時(shí)間段的時(shí)候，掘進(jìn)機(jī)機(jī)電設(shè)備就會處在一種無休止工作的狀態(tài)，那么這樣的情況就會造成大量的電能損耗。為了有效的解決這樣一個問題，我們選擇對輸送控制系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的改造和創(chuàng)新。我們在確保輸送設(shè)備正常運(yùn)行的狀態(tài)下，在輸送設(shè)備上面安裝一個高度感應(yīng)系統(tǒng)，這個高度感應(yīng)系統(tǒng)可以自動感覺到有無煤炭運(yùn)輸，通過煤炭重量的傳輸判斷進(jìn)行工作，有的話就正常工作，零負(fù)重的時(shí)候就停止作業(yè)。這樣以來就很好的解決了掘進(jìn)機(jī)無休止工作的不良情況，減少了工作過程中的電能浪費(fèi)。

1.3 節(jié)能電動機(jī)的選取

電動機(jī)在掘進(jìn)機(jī)設(shè)備中的使用非常廣泛，傳統(tǒng)電動機(jī)的運(yùn)行效率并不是非常的高效，而且在一定程度上還造成極度的浪費(fèi)，所以在電動機(jī)的選擇方面使用節(jié)能性更好的電動機(jī)設(shè)備成為必然。采用新型材料改進(jìn)傳統(tǒng)電動機(jī)的工作方式，就可以減少在工作過程中的能源損耗數(shù)量。高效的電動機(jī)節(jié)能設(shè)備能夠通過熱能效應(yīng)和降低電磁能等方式減少機(jī)械運(yùn)動中的機(jī)械能損耗，這樣以來就提高了電動機(jī)的運(yùn)行效率。而且高效節(jié)能電動機(jī)設(shè)備不單單提高了工作的效率，而且在降低噪音方面也有很大的作用。

2 使用管理

在選擇先進(jìn)井下掘進(jìn)機(jī)的時(shí)候，從根本上就已經(jīng)決解了電能使用率低下的情況，而且還節(jié)約了電能。下面從設(shè)備的管理和使用方面，對掘進(jìn)機(jī)工作過程中出現(xiàn)的浪費(fèi)情況提出了相對的應(yīng)對策略。

2.1 提高掘進(jìn)機(jī)的功率因數(shù)

井下掘進(jìn)機(jī)功效效率的高低直接決定了功率因數(shù)的大小。根據(jù)官方調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，我國85%的煤炭供電效率因數(shù)都非常低，直接影響了整個供電過程產(chǎn)生了很多無用的功率，在沒有辦法安全保證供電電壓質(zhì)量的時(shí)候，直接影響就是掘進(jìn)機(jī)在工作的時(shí)候產(chǎn)生的大電量損耗。因此，我們選擇在井下掘進(jìn)機(jī)的設(shè)備中加裝了一種“就地補(bǔ)償”裝置，是專門用來提高供電功率因數(shù)，通過這個就地補(bǔ)償裝置，就可以很好的提高掘進(jìn)機(jī)的功率因數(shù)，降低機(jī)電設(shè)備的損耗值，最終達(dá)到降低電能損耗的目的。

2.2 縮減低壓供電的距離

一般的工作情況來講，掘進(jìn)機(jī)設(shè)備的功率是不會發(fā)生變化的，那么在這種工作環(huán)境下，工作電流的大小也就直接決定了供電電壓的大小。換句話來說，供電電壓量越高，工作時(shí)候的電流量越小，兩者之間形成一種反比例關(guān)系。如果說低電壓供電線路略顯過長，那呢么就會增加整個線路的阻抗，電能在阻抗的作用下就會產(chǎn)生大量的電能損失。除此之外，還有就是絕積極設(shè)備的工作電流和供電電壓成反比例的關(guān)系，那么就是提高供電電壓可以減少工作電流的損耗，這也是一種解決問題的另一種途徑。

2.3 充分發(fā)揮掘進(jìn)機(jī)的工作能力

對于即將下井工作的掘進(jìn)機(jī)設(shè)備做好相對應(yīng)的工作能力測評工作，因?yàn)槊つ康氖褂镁蜻M(jìn)機(jī)會影響設(shè)備的損耗速度。這么做的目的是：降低掘進(jìn)機(jī)在工作過程中，在額定工作狀態(tài)下對機(jī)械本身的損耗比例。當(dāng)前我們很多的煤礦企業(yè)掘進(jìn)機(jī)設(shè)備的功率都很低，呈現(xiàn)一種“大馬拉小車”的不良情況，也就是說掘進(jìn)機(jī)本身的運(yùn)轉(zhuǎn)消耗在總消耗中占據(jù)很大的比例，嚴(yán)重的時(shí)候運(yùn)轉(zhuǎn)損耗和工作效率持平。所以對于機(jī)電一體化已經(jīng)相對非常發(fā)達(dá)的煤礦企業(yè)來說，想要確保掘進(jìn)機(jī)在工作的時(shí)候設(shè)備能夠平穩(wěn)勻速的就需要避免設(shè)備在進(jìn)行運(yùn)輸工作的時(shí)候，不要出現(xiàn)時(shí)快時(shí)慢的情況。

2.4 制約掘進(jìn)機(jī)的用水量和用液量

在煤炭開采的時(shí)候，對地質(zhì)相對堅(jiān)硬和緊密的巖層進(jìn)行必要的乳化液噴灑，可以對其進(jìn)行很好的軟化作用，也就方便煤炭的開采工作，因此在工作的時(shí)候乳化液和掘進(jìn)機(jī)是配合工作的。但是因?yàn)楹芏嗾J(rèn)為的因素和工作步驟的減少，出現(xiàn)了在啟動設(shè)備的同時(shí)也啟動了乳液泵，也就是說無論是否使用乳液，乳液泵都會一直工作，造成了極度浪費(fèi)。而且乳液泵在工作的時(shí)候，也會造成大量的電能損耗，最終得不償失。所以在掘進(jìn)機(jī)工作的時(shí)候，必須加強(qiáng)對液泵的管理，因?yàn)楣?jié)約水的使用和節(jié)約液體的使用，都是在節(jié)約電能用量。

3 結(jié)束語

經(jīng)過長期的時(shí)間積累和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，煤炭作為人類最主要的生產(chǎn)能源，也是人們賴以生存的主要能源。結(jié)合現(xiàn)如今的“節(jié)能減排”國家改革措施，節(jié)約能源在煤炭企業(yè)中顯得非常重要，為了很好的做到節(jié)能效果，主要把握的對象管理途徑就是設(shè)備的合理選取和使用的管理兩個方面。

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