吳艷鵬

（山西焦煤西山煤電官地礦，山西太原030000）

引言

大量掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備在礦井生產(chǎn)中的應(yīng)用不僅大幅提高了礦井生產(chǎn)效率，使得礦井煤炭產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)，而且更好地保障了煤礦開(kāi)采的安全性，煤礦開(kāi)采質(zhì)量不斷提高，但在實(shí)際生產(chǎn)中，機(jī)電設(shè)備的廣泛應(yīng)用也帶來(lái)了不少問(wèn)題，如礦井生產(chǎn)耗油、耗水、耗電量急劇上升，造成的環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。對(duì)此，為促進(jìn)煤礦開(kāi)采的長(zhǎng)期健康可持續(xù)發(fā)展，國(guó)家特地制定了相關(guān)政策，以更好地引導(dǎo)礦井生產(chǎn)。但基于實(shí)際因素的影響，很多管理方案與技術(shù)優(yōu)化方案很難具體貫徹落實(shí)，同時(shí)在新政策、新管理模式以及新技術(shù)的實(shí)際推行中也遇到了很多問(wèn)題，以致礦井掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中產(chǎn)生了嚴(yán)重的能源浪費(fèi)及環(huán)境污染問(wèn)題，這相悖于我國(guó)“十二五”期間提出的煤礦節(jié)能減排發(fā)展理念，因此，積極研究礦井掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備節(jié)能降耗措施迫在眉睫。

1 礦井掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備的選用

1.1 節(jié)能變壓器

當(dāng)前，就各礦井變壓器應(yīng)用現(xiàn)狀而言，S7型變壓器是很多礦井主要應(yīng)用的變壓器，該變壓器已屬于一種早期生產(chǎn)的變壓器，較落后，在實(shí)際工作時(shí)不僅會(huì)發(fā)出較大噪音，形成噪音污染，而且會(huì)耗費(fèi)大量電能，浪費(fèi)電能。目前，隨著我國(guó)變壓器節(jié)能技術(shù)的飛速發(fā)展，生產(chǎn)出很多新型節(jié)能變壓器，這些變壓器在功能、能耗方面都比S7型變壓器優(yōu)良很多。如常見(jiàn)的S15系列變壓器，消耗的電能就相對(duì)較少，且噪音小，它主要是用全新非晶合金材料制成的[1-2]。圖1為常見(jiàn)的S系列變壓器中S7型、S11型、S13型、S14型、S15型具體空載損耗情況與負(fù)載損耗情況，通過(guò)對(duì)比，可清楚地了解到它們的各種損耗情況。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，各礦井應(yīng)依據(jù)自身實(shí)際情況，合理地更新淘汰舊式變壓器，選用新型變壓器。

1.2 輸送控制系統(tǒng)

就各礦井傳輸裝置而言，當(dāng)前很多礦井都是依據(jù)煤礦流動(dòng)方向來(lái)布設(shè)礦井傳輸裝置的，導(dǎo)致礦井掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備連續(xù)工作，從而該傳輸裝置運(yùn)行模式會(huì)耗費(fèi)大量電能，造成嚴(yán)重的電能損耗。對(duì)此，可通過(guò)在原輸送設(shè)備上裝設(shè)高度感應(yīng)系統(tǒng)，借助該裝置來(lái)自動(dòng)檢測(cè)感應(yīng)煤炭運(yùn)輸情況，依據(jù)具體煤炭量來(lái)確定運(yùn)行與否，這樣可科學(xué)、合理地解決輸送裝置一直連續(xù)運(yùn)行問(wèn)題，顯著降低輸送裝置耗費(fèi)的電能。

1.3 節(jié)能電動(dòng)機(jī)

在選用電動(dòng)機(jī)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用借助新型材料進(jìn)行改進(jìn)后的節(jié)能性能更優(yōu)良的電動(dòng)機(jī)，這樣的電動(dòng)機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的能源損耗更少[3]。同時(shí)所選的電動(dòng)機(jī)節(jié)能設(shè)備應(yīng)更高效，這樣可利用其熱能效益以及降低電磁能等方式，來(lái)使電動(dòng)機(jī)的工作運(yùn)行效率得到進(jìn)一步提高，這與礦井節(jié)能降耗發(fā)展策略相符。

圖1 S7、S11、S13、S15變壓器空載損耗、負(fù)載損耗比較圖

2 礦井掘進(jìn)設(shè)備的強(qiáng)化管理

2.1 充分應(yīng)用礦井機(jī)電設(shè)備

從各礦井當(dāng)前消耗的總能源來(lái)看，有很大一部分能源消耗為設(shè)備運(yùn)行所消耗的電能，設(shè)備整體運(yùn)行效率普遍偏低[4]。對(duì)此，在實(shí)際生產(chǎn)中，相關(guān)技術(shù)人員首先應(yīng)對(duì)機(jī)械設(shè)備工作原理進(jìn)行深入了解，并按相關(guān)操作規(guī)程科學(xué)操作，使機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行潛能得到充分發(fā)揮，有效降低各種不必要能耗，如應(yīng)嚴(yán)格控制機(jī)械設(shè)備運(yùn)行速度，最好讓設(shè)備處于勻速運(yùn)行，這樣可使設(shè)備機(jī)械能耗更低。

2.2 提高礦井掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備功率因數(shù)

礦井掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備實(shí)際運(yùn)行效率的高低受功率因數(shù)的影響較嚴(yán)重。據(jù)相關(guān)部門(mén)研究顯示，在國(guó)內(nèi)各礦井中，有將近2/3的礦井實(shí)際供電功率因數(shù)偏低，這樣在實(shí)際供電作業(yè)中，必然會(huì)產(chǎn)生大量的無(wú)用功率[5]。供電質(zhì)量的低劣大幅增加了礦井電能損耗。對(duì)此，企業(yè)可通過(guò)給礦井掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備裝設(shè)一種就地補(bǔ)償裝置，這樣可顯著提高礦井供電功率因數(shù)，使機(jī)電設(shè)備損耗變小，以實(shí)現(xiàn)礦井機(jī)電設(shè)備的節(jié)能降耗。

2.3 縮減低壓供電距離

設(shè)備在工作過(guò)程中，礦井生產(chǎn)中掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備功率一定，工作電流量與供電電壓成反比，也就是當(dāng)供電電壓越高時(shí)，耗費(fèi)的供電電流將越少。若礦井低壓供電線路過(guò)長(zhǎng)，線路阻抗也會(huì)增大，這樣會(huì)損失更多電能。對(duì)此，可適當(dāng)提高供電電壓，使工作電流損耗變小，同時(shí)可通過(guò)合理縮減低壓供電距離，來(lái)使電能損耗降低。

2.4 強(qiáng)化維護(hù)礦井掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備

礦井作業(yè)環(huán)境惡劣，存在大量的灰塵、瓦斯氣體且陰暗潮濕，這些因素易對(duì)礦井掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備性能產(chǎn)生影響，以致引發(fā)設(shè)備故障，這會(huì)在某種程度上增大礦井能源消耗。對(duì)此，在實(shí)際生產(chǎn)中，必須做好機(jī)電設(shè)備的日常檢查維護(hù)工作，以確保設(shè)備正常運(yùn)行，并達(dá)到預(yù)期運(yùn)行效率；與此同時(shí)，應(yīng)做好設(shè)備內(nèi)部清潔工作，及時(shí)給設(shè)備添加機(jī)油、加注潤(rùn)滑油等，以防設(shè)備因能源不足而產(chǎn)生各種故障，進(jìn)而增加設(shè)備維護(hù)成本，使設(shè)備能源消耗增大。

2.5 節(jié)約水及乳化液用量

當(dāng)前，很多礦井在進(jìn)行采煤作業(yè)時(shí)，若遇到堅(jiān)硬巖石，大多會(huì)選擇采用乳化液噴霧來(lái)軟化巖石，以更便于開(kāi)采作業(yè)，因此，很多礦井在生產(chǎn)作業(yè)中都應(yīng)用了乳化液泵噴霧來(lái)協(xié)助生產(chǎn)。但就實(shí)際應(yīng)用現(xiàn)狀而言，人們?cè)趹?yīng)用乳化液噴霧時(shí)，存在很多不合理現(xiàn)象，如很多礦井在啟動(dòng)機(jī)電設(shè)備的同時(shí)也會(huì)把乳化液泵打開(kāi)，使得乳液泵的應(yīng)用缺乏針對(duì)性，這樣乳化液泵長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，必然會(huì)浪費(fèi)大量的電能、水資源以及乳化液體。因此，必須強(qiáng)化乳化液泵管理，應(yīng)先對(duì)礦井地質(zhì)條件進(jìn)行準(zhǔn)確勘測(cè)，進(jìn)而針對(duì)性地應(yīng)用乳化液泵站，謹(jǐn)防所用乳化液泵站出現(xiàn)長(zhǎng)期無(wú)意義運(yùn)行情況，同時(shí)，應(yīng)對(duì)乳化液用量進(jìn)行嚴(yán)格控制，以進(jìn)一步降低乳化液泵站能源損耗，實(shí)現(xiàn)最終的節(jié)能目的。

3 結(jié)語(yǔ)

礦井掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備屬于礦井的主要耗能設(shè)備，要想使其實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，一方面在選用掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用節(jié)能效果好、工作性能優(yōu)良的機(jī)電設(shè)備，另一方面應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)備操作規(guī)程作業(yè)，并做好設(shè)備的日常維護(hù)保養(yǎng)工作。只有這樣才能使礦井掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備更節(jié)能，進(jìn)而顯著降低礦井生產(chǎn)成本，更好地促進(jìn)煤礦企業(yè)的長(zhǎng)期健康可持續(xù)發(fā)展。

[1]李健偉.煤礦井下掘進(jìn)設(shè)備的節(jié)能方式應(yīng)用研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（3）：45-47.

[2]鄭建義.關(guān)于煤礦井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備的節(jié)能對(duì)策分析[J].能源與節(jié)能，2016（2）：117-118.

[3]茹盼.論煤礦機(jī)電設(shè)備的節(jié)能技術(shù)[J]科技致富向?qū)В?012（21）：261.

[4]王艷坤.煤礦井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備的節(jié)能環(huán)保對(duì)策探析[J].科技展望，2014（7）：88-91.

[5]李小蓉.煤礦企業(yè)機(jī)電設(shè)備的節(jié)能降噪措施探究[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2015（6）：45-48.