煤礦排水系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化措施

張升華

摘 要：煤礦產(chǎn)業(yè)是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)構(gòu)成部分，在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求下，煤礦作為不可再生資源，必須要保證合理開采、有序開采，并且注意各環(huán)節(jié)的節(jié)能減排，這個(gè)過(guò)程中不能忽視煤礦的排水系統(tǒng)也會(huì)造成資源浪費(fèi)，但是現(xiàn)階段煤礦排水系統(tǒng)節(jié)能沒(méi)有引起足夠的重視，這也是受技術(shù)水平有限和人員專業(yè)能力不強(qiáng)的影響。所以，現(xiàn)階段煤礦要根據(jù)國(guó)家的相關(guān)政策，優(yōu)化排水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)既高效運(yùn)轉(zhuǎn)又節(jié)約能源的雙重效果。本文將從煤礦排水系統(tǒng)的重要意義出發(fā)，根據(jù)當(dāng)前存在不節(jié)能的現(xiàn)象對(duì)優(yōu)化措施進(jìn)行合理思考，為我國(guó)煤礦排水系統(tǒng)節(jié)能提供參考，也為我國(guó)其他領(lǐng)域設(shè)備節(jié)能做貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：煤礦；排水系統(tǒng)；節(jié)能優(yōu)化；措施

中圖分類號(hào)： X752 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）15-193-2

0 引言

面對(duì)資源緊缺和環(huán)境破壞的嚴(yán)峻問(wèn)題，節(jié)能成為全球都關(guān)注的問(wèn)題，也成為各領(lǐng)域變革的主要方向。我國(guó)煤礦行業(yè)是人們生活和生產(chǎn)的重要構(gòu)成部分，受各方面影響，這種不可再生資源在短時(shí)間內(nèi)還不能被完全代替，所以煤礦產(chǎn)業(yè)需要改革，排水系統(tǒng)作為煤礦的重要組成部分，運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，所以運(yùn)用技術(shù)手段推動(dòng)其節(jié)能優(yōu)化是當(dāng)前煤礦行業(yè)應(yīng)該重點(diǎn)研究的課題。研究煤礦排水系統(tǒng)節(jié)能減排需要先明確其重要意義和目前存在的問(wèn)題。

1 煤礦排水系統(tǒng)有重要的意義

雖然我國(guó)幅員遼闊，礦產(chǎn)豐富，但是面對(duì)人口眾多的國(guó)情，各種資源消費(fèi)的數(shù)量非常龐大，尤其是在改革開放后，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，對(duì)能源的需求越來(lái)越多，尤其是煤炭資源，但是煤礦發(fā)展中安全問(wèn)題頻發(fā)，尤其是礦下積水、滲水導(dǎo)致的問(wèn)題，不僅造成資源浪費(fèi)，而且還會(huì)引起人員傷亡，針對(duì)這一方面的問(wèn)題，排水系統(tǒng)至關(guān)重要，煤礦排水系統(tǒng)可以將礦井下的水傳送到礦井上，一些沒(méi)有受到污染的水資源可以直接引到河流中，合理規(guī)劃排水系統(tǒng)，可以提高工作效率，避免發(fā)生安全事故，對(duì)煤礦安全生產(chǎn)有重要的意義[1]。

2 當(dāng)前我國(guó)煤礦排水系統(tǒng)存在不節(jié)能的現(xiàn)象

2.1 排水的設(shè)備落后，工作效率低

現(xiàn)階段我國(guó)大部分煤礦采用的排水設(shè)備都比較落后，與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比有很大的差距。第一，落后的設(shè)備工作效率低，而且老化現(xiàn)象嚴(yán)重，只能達(dá)到50%；第二，新型的排水設(shè)備技術(shù)水平提高，雖然保證了設(shè)備先進(jìn)性有，工作效率也顯著提升，但是效率也只能達(dá)到72%；第三，一些排水設(shè)備比較先進(jìn)，但是排水泵相對(duì)落后，這就存在矛盾，在運(yùn)行的時(shí)候效率低，而且造成浪費(fèi)；第四，排水系統(tǒng)中排水管道缺少治理和維修，內(nèi)部污垢積層后，導(dǎo)致水流過(guò)的時(shí)候受到阻礙，從而速度變慢；第五，排水系統(tǒng)的儲(chǔ)水容器儲(chǔ)水量非常小，再加上設(shè)備老化現(xiàn)象，導(dǎo)致排水泵要一直運(yùn)轉(zhuǎn)，造成電資源浪費(fèi)，而且設(shè)備磨損嚴(yán)重[2]。

2.2 煤礦排水系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)間安排不合理

生產(chǎn)行業(yè)用電費(fèi)用高于居民用電費(fèi)用，而且生產(chǎn)企業(yè)的電費(fèi)是根據(jù)時(shí)間段安排的，集中生產(chǎn)的時(shí)間費(fèi)用高，相對(duì)不集中的時(shí)間，如夜晚、中午休息時(shí)間等，費(fèi)用較低。但是當(dāng)前我國(guó)煤礦排水系統(tǒng)沒(méi)有考慮這個(gè)問(wèn)題，在使用排水設(shè)備的時(shí)候，只要有水就開啟設(shè)備，不考慮電費(fèi)的問(wèn)題，而且有些時(shí)候積水量不至于開啟設(shè)備，那么最后電費(fèi)就會(huì)很高，造成浪費(fèi)。

2.3 缺少管理

一方面，煤礦開采工作缺少管理，出現(xiàn)亂開采的現(xiàn)象，而且在挖掘之前沒(méi)有認(rèn)真做好規(guī)劃，尤其是地下水的走向和巖石的厚度，那么在開采的時(shí)候，就容易破壞地下巖石，導(dǎo)致地下水滲漏，這樣的情況下就要啟動(dòng)排水系統(tǒng)，浪費(fèi)資源；另一方面，運(yùn)行排水系統(tǒng)的時(shí)候缺少管理，只考慮各個(gè)環(huán)節(jié)是否運(yùn)轉(zhuǎn)，缺少維修和保養(yǎng)工作，這就容易使一些微小的隱患變成大問(wèn)題，造成事故，而且還會(huì)縮短設(shè)備的使用壽命[3]。

3 關(guān)于煤礦排水系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化措施的合理思考

3.1 提高排水系統(tǒng)設(shè)備的先進(jìn)性

3.1.1 使用先進(jìn)的排水泵，保證節(jié)約

十三五計(jì)劃中提出要促進(jìn)排水泵節(jié)能高效，所以煤礦排水系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化的第一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)就是使用先進(jìn)的排水泵，現(xiàn)階段常用的排水泵是單吸附多級(jí)別的離心水泵，這種排水泵性能低，而且功率大，會(huì)造成電資源的浪費(fèi)，所以要選用自動(dòng)吸附多級(jí)別的離心水泵，通過(guò)減少保持平衡的裝置，故障發(fā)生概率大大降低，那么效率就會(huì)比傳統(tǒng)的高出5%到15%之間。

3.1.2 提高排水系統(tǒng)的先進(jìn)性

除了選用節(jié)能高效的排水泵，還要針對(duì)排水系統(tǒng)整體來(lái)考慮。提高計(jì)算機(jī)信息水平，保證各環(huán)節(jié)運(yùn)算的速度和準(zhǔn)確性，根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)算，得出排水泵最佳的效率值，這個(gè)值要既節(jié)能又高效，這個(gè)數(shù)值根據(jù)排水系統(tǒng)管線排水量的效率和排水泵抽水功率的比得到，根據(jù)嚴(yán)密的運(yùn)算得到這個(gè)數(shù)值在0.86的時(shí)候是最佳的選擇，所以就要將這個(gè)比值控制在這個(gè)范圍內(nèi)，上下浮動(dòng)不差過(guò)0.1。

3.1.3 根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的電機(jī)

在做好上面兩點(diǎn)工作的時(shí)候，還要結(jié)合實(shí)際情況選用合適的電機(jī)。選擇的電機(jī)要能保證實(shí)現(xiàn)排水泵的效率，其自身的效率不能超出太多，也不能過(guò)低，所以要合理研究，必要的時(shí)候可以定制，煤礦管理人員不能只考慮更換設(shè)備的時(shí)候要投入資金，而要從長(zhǎng)運(yùn)的角度出發(fā)，電機(jī)符合標(biāo)準(zhǔn)后，還要根據(jù)積水量調(diào)節(jié)運(yùn)行的速度，這就需要做好自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)[4]。

3.2 制定完備的制度并且加強(qiáng)管理

在保證排水系統(tǒng)設(shè)備節(jié)能的同時(shí)，不能忽視管理工作，加強(qiáng)管理工作要有制度保障，所以煤礦部門要根據(jù)國(guó)家的相關(guān)政策，為各項(xiàng)工作提供制度保障，而對(duì)于管理工作來(lái)說(shuō)，要明確負(fù)責(zé)人的職責(zé)。

3.2.1 煤礦開采工作過(guò)程中加強(qiáng)管理

做好地質(zhì)檢測(cè)工作，掌握地下巖石的厚度變化和地下水的走向，根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)，提高施工人員的專業(yè)能力和綜合素質(zhì)，避免在開采的時(shí)候過(guò)度觸碰導(dǎo)致的地下水滲漏，而且還要提高員工的風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，做好實(shí)戰(zhàn)演練。

3.2.2 做好排水系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的管理工作

首先，合理規(guī)劃排水系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間，避免在電費(fèi)最高的階段使用，這也要根據(jù)具體情況，如出現(xiàn)危險(xiǎn)事故則要全力排險(xiǎn)。

其次，在排水系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中，規(guī)范操作人員的專業(yè)能力，保證操作的規(guī)范性，而且要定期組織清理管道中的沉積物和雜質(zhì)。

最后，在日常的管理工作中，各個(gè)環(huán)節(jié)都要落實(shí)維修管理工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障、老化問(wèn)題，而且要定期測(cè)試功率和功能，出現(xiàn)耗能變大后要及時(shí)更換。這里需要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，維修管理還包括日常保養(yǎng)，根據(jù)不同設(shè)備的特性和使用率，規(guī)劃保養(yǎng)的時(shí)間，如電機(jī)磨損要更換零件、加潤(rùn)滑油等，而且要注意維修后的評(píng)價(jià)工作，制定完備的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，做好工作記錄，并且定期總結(jié)，減少維修的費(fèi)用和投入。

3.3 合理規(guī)劃排水系統(tǒng)的管線

選用直徑比較粗的抽水管線，但是要符合上文中提到的排水泵效率的要求，保證各環(huán)節(jié)有序進(jìn)行，而且對(duì)于安裝的高度和管線的長(zhǎng)度、位置都要認(rèn)真考慮，根據(jù)測(cè)算，在排水泵附近安裝一小段的管線，這樣可以保證水利用自身的管線排出礦井[5]。不僅如此，要選用符合綠色建材要求的管線，保證管線的使用壽命，而且管線廢棄后不對(duì)自然產(chǎn)生不良影響，保證原料的可降解性能。

4 結(jié)論

總之，實(shí)現(xiàn)煤礦排水系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保是我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的基本要求，國(guó)家和煤礦企業(yè)要重視起來(lái)。除了文中提到的內(nèi)容外，煤礦企業(yè)還要提高自身整體的信息化水平，將排水系統(tǒng)節(jié)能經(jīng)驗(yàn)運(yùn)用到其他工作環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)自身綠色發(fā)展。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 寇彥飛，楊潔明，寇子明.基于安全節(jié)能的礦井自動(dòng)化排水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].煤炭工程，2016，48（45301）：31-34.

[2] 苗立永，楊磊，趙林東.井工煤礦節(jié)能評(píng)估指標(biāo)體系構(gòu)建的探討與研究[J].煤炭工程，2015，47（44606）：146-148.

[3] 車永軍，王成真，杜利宏.煤礦井下中央水泵房自動(dòng)化排水系統(tǒng)研究與應(yīng)用[J].煤礦開采，2013，18（11405）：28-31，37.

[4] 湯慶勇.基于組態(tài)監(jiān)控和PLC技術(shù)構(gòu)建下的煤礦排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)芻議[J].電子世界，2014（44709）：113-114.

[5] 張國(guó)光.淺析原煤井工開采單位產(chǎn)品能耗影響因素及節(jié)能措施[J].煤質(zhì)技術(shù)，2014（19104）：52-55+62.