煤矿井下掘进机电设备的节能研究

煤矿井下掘进机电设备的节能研究

游健祥1,2

（1.中煤科工集团沈阳研究院有限公司，抚顺 113122）

（2.沈阳煤炭科学研究所有限公司，沈阳 110011）

摘要：煤矿企业必须高度重视井下机电设备的能耗问题，并采取相应的措施将能耗降到最低，实现机电设备节能的目标，这样有利于实现煤矿企业经济效益最大化，进而促进煤矿企业可持续发展。从合理选择煤矿井下机电设备入手进行了分析，并从加强日常维护及检修、提升机电设备功率因数、缩短低压供电距离等方面详细阐述了煤矿井下机电设备的节能策略，以期有效降低煤矿井下机电设备的能耗。

关键词：煤矿；机电设备；节能；应用

引言

煤矿井下机电设备各式各样，而且运行时间较长，在运转过程中需要消耗大量的能量。目前，如何采取有效措施降低煤矿井下机电设备的能耗，是中国煤矿企业需要重点关注的问题。因此，需要从各个角度对井下机电设备实施全方面的节能管理，解决机电设备能耗较大的问题，实现机电设备的节能，进而有效提升煤矿企业的经济效益。需要注意的是，对井下机电设备进行节能管理时，不能为了降低设备的能耗而减少其电力，否则会导致设备因电力不足而无法正常运行，也不能使用功率较大的机电设备来加快生产进度[1]。

1煤矿井下掘进机电设备的使用现状

在煤矿开采的过程中，通过合理使用井下掘进机电设备，并做好相应的维护工作，不仅能够提高井下作业工作效率，更好地保障煤矿开采质量，也能够增加设备的使用年限。长期以来，在煤矿开采中，井下掘进设备都是不可或缺的关键设备，得到了较为广泛的应用。但在长期的使用过程中也逐渐暴露出一些问题，如由于操作不当，导致机电设备不能正常使用，或者由于企业管理模式存在问题，导致设备不能正常发挥其作用。为了保障煤炭开采质量，相应煤炭企业也在积极进行革新，优化其内部管理体制，并对相关政策进行调整。但由于诸多因素的影响，导致相关政策不能有效落实，相应技术优化方案不能真正实施，导致技术管理难以有效提升，影响了煤炭行业的发展。相较于国外的机电设备技术性能，国内还与其存在一定差距，需要进一步优化改进技术[2]。

2煤矿井下掘进机电设备节能策略

2.1合理运用变频技术

变频技术主要通过使用变频器来管控电频率。变频器设备的机构具有较强的复杂性，主要包含电源板和控制面板等部分。在没有使用变频技术之前，掘进设备的电流频率是不能改变的，相应设备只能维持恒定的运行状态，造成较大的能量消耗。而通过变频技术的使用，可以合理对掘进设备的运行状况进行调节，实现节能减排的作用。变频技术的运用主要有以下优势：通过智能化功率模块的应用，更好实现功率变频；通过优化管控模式，拓展运用范围；通过优化管控系统，建成专用集成电路；能够识别编程参数和速度调节，功能具有一定的综合性。在此基础上，根据实际需求，合理运用变频技术，实现高效节能[3]。

2.2加强设备使用管理

在煤矿开采井下掘进中，使用的机电设备比较多，以乳化液泵为例。在实际进行开采的过程中，主要利用该设备对岩石进行处理，以免影响掘进工作的进行。乳化液虽然可以为掘进工作带来便利，但同时也具有一定的风险，其属于一种化学品。为了达到理想的使用效果，一些企业对液泵的使用带有盲目性，没有采取有效的控制措施，导致电能消耗严重。因此，对于煤矿企业来说，应根据实际情况，针对该设备的使用，制定相应的流程，降低能源消耗。如对液泵进行调整，将其换位变频器供液控制，有效控制液管网的流量，保障电量供需均衡，降低能量消耗。同时，也可以使用电气自动化技术，以控制设备运行效率，提高设备的运行状态，具有显著的节能性。如在煤矿开采中，使用自动化采掘设备，提高开采效果。此外，还能降低能源消耗，节能效果比较理想[4]。

2.3采煤机的节能改造

在煤矿的采掘过程中，采煤机扮演着至关重要的角色。为了实现能源的高效利用，变频技术已被用于切割装置、装载系统和行走装置等多个领域。针对不同的工作面，需要根据切割装置的不同分配相应的功率，以确保其正常运行。当工作面较大时，运用最大功率进行切割采煤，可快速将位于该区域下的煤矿资源输送至装载系统内，实现高效的资源利用。当工作面较小时，则需要根据实际情况来确定最佳的电动机转速，以避免电能浪费。因此，针对不同的工作面选择合适的工作模式以及参数配置，对整体工作效率有显著的提升效果。变频技术在装载系统中的应用，可以通过智能调整运行功率，以适应不同的采煤量，实现装载速度和采煤速度的完美配合，达到高效节能。就行走装置而言，由于采煤和行走时所受到的牵引力存在差异，需要进行相应的调整，以最大限度控制电能的消耗，从而保证拥有充足的牵引力[5]。

2.4设备保养与维修技术

采用正确的保养与维修技术对设备的可靠性和寿命具有重要影响。在保养方面，应定期清洁设备、润滑摩擦表面、紧固连接件，并进行必要的调整和校准，以确保设备的正常运行和性能保持。建立设备故障报修和维修记录系统，及时发现并解决设备故障问题，进行正确的维修工作。保养与维修的操作应根据设备制造商的建议和技术规范进行，可由熟练的维修人员来完成简单的维修任务，复杂的维修需要专业技术的支持。通过采用正确的保养与维修技术，可有效提高设备的可靠性和寿命，减少停机时间和生产损失。另外，还应制定维修计划和周期，定期对设备进行全面检查和保养，及时发现和修复潜在问题，确保设备的稳定运行。图2所示为设备保养与维修技术流程图。

结束语

在实际工作中，煤矿企业要不断增强管理人员及技术人员的环保意识，将节能环保渗透到煤矿开采工作的各个环节。同时可通过采取加强机电设备的日常维护及检修、尽可能地缩短低压供电距离、提高设备的功率因数等措施，进一步实现机电设备的节能减排。另外，可在煤矿井下机电设备中应用现代化技术，如电气自动化技术和变频技术等。

参考文献

[1]煤矿通风安全管理及事故防范措施分析[J]. 周志翔.煤矿安全,2021(07)

[2]探索加强煤矿安全管理的有效路径.梁刚刚.煤矿安全,2022
[3]大数据在煤矿安全领域的应用.李璐.煤矿安全,2022
[4]基于风险管控的煤矿安全综合防控体系建设研究.王玺淦.煤矿安全,2022

[5]煤矿通风安全管理及通风事故的防范措施探究[J]. 宋敏.煤矿安全2017(13)

[6]刁怀斌．煤矿生产技术管理与煤矿安全生产研究［Ｊ］．当代化工研究，2023（17）：191－193．