淺談煤礦井下掘進機電設備的節電方式

　　摘要：在節能減排的時代背景下，作為能源消耗大戶的煤礦企業如何在保障自身生產效率的同時減少對能源的消耗已經成為企業管理者所共同關注的問題。本次研究在對煤礦企業井下掘進機電設備的相關情況進行簡單介紹的基礎上，圍繞設備節電進行了深入的討論和分析。
　　關鍵詞：煤礦；井下掘進；設備；節電
　　中圖分類號: TD632文獻標識碼：A文章編號：1672-3791(2011)03(a)-0000-00
　　1 引言
　　“十一五”以后，黨和政府將宏觀調控的重點以及經濟增長方式轉變的突破口放在了節能減排工作上，在這樣的時代背景下，作為國家重點節能減排行業之一的煤礦企業，如何順應時代發展潮流、積極履行承擔社會義務和責任就成為了擺在管理者面前的一道亟待解決的問題。技術水平的進步讓煤礦采掘作業的機械化程度有了明顯改善，掘進機電設備的總容量不斷提升，所以，做好井下掘進機電設備的節電管理，做到節約用電、合理用電，對于煤礦企業節能減排任務的完成無疑具有重要意義。就目前的實際情況來看，掘進機電設備主要具備以下特征，分別是運行時間長、型號種類繁多、管線鋪設距離較遠，因此想要實現節約用電的目標，就必須從不同的角度開展工作，下面就對實際工作中節能目標的實現進行討論。
　　2 井下掘進機電設備的節電措施分析
　　2.1 對供電電壓進行合理選擇
　　在設備的用電功率不變的情況下，其工作電流和供電電壓之間成反比例關系，即工作電流越小，供電電壓越高。而在工作電流較小的情況下，線路上的壓降與功率損耗會隨之降低。所以，有條件的工作面應注意采用高電壓，同時還要盡可能減少低壓供電的距離，以免因距離的拉長而使線路產生較高阻抗造成不必要的浪費。除采用高電壓外，采掘工作面在條件允許的情況下要配備移動變電站，并隨著作業面的前進及時跟進，使低壓供電的距離始終保持在最短狀態，將線路上的電能損耗壓縮到最低水平。
　　2.2 對運輸系統進行集中管控
　　國內很多礦井的采掘作業面都在-1000m左右，不僅運輸路線長，而且涉及設備較多，部分作業面從順槽到集中巷羅列著不下十余部設備，所以，只有對其進行集中管控，才能有效避免重復啟動或空載等能源浪費問題的發生。集中管控的方式有很多，例如逆著煤流方向進行延時啟動，該方法能夠有效避免產生堆煤、壓頭現象，但卻會使前端輸送機空轉；也有的煤礦實行輸送機隨機運轉，該方法能夠有效避免空轉，但卻增加了重復啟動次數。在實際方式的選擇上，各煤礦企業應注意結合自身的實際條件，在避免空轉和避免重復啟動之間尋找最佳的平衡點，最大程度的實現節約用電的目標。
　　2.3 對變頻器進行有效利用
　　據不完全統計，電動機消耗的電能約占總量的60%，受各種主客觀因素的影響，許多高效率的電動機常年處于低效率的運行狀態之下，這時就需要通過使用變頻器對其進行調速控制，以便使電動機始終保持高效運行，從而達到節約能源的目的。在煤礦企業的實際生產過程中，電動機負載種類相對較多，變頻器的安裝也應該根據負荷使用情況的差異有針對性的進行，例如，作業面乳化液泵站變頻器的設置就應該參考乳化液泵頻率與功率之間的“P=Kn3”的立方關系，實踐結果表明，在卸荷階段使用變頻器，能夠使電動機的轉速較工頻減少約20%，能夠節約30~50%的能源，電動機的電流也會因此減少到以往的60%，節電效果顯著。
　　2.4 合理選擇變壓器容量
　　如果沒能合理的選擇和使用變壓器，也會在一定程度上造成電能的浪費，所以煤礦企業的管理人員應定期對變壓器負荷率進行檢查，及時替換、調整那些平均負荷率不足30%的變壓器，至少保證平均負荷率處于50%的水平，以滿足電能節約所必需的功率因數。另外，在生產設備、工藝更新之后，變壓器二次側的負荷也會隨之改變，應及時對其所供負荷進行調整，對那些多余的變壓器作停用處理。根據相關的計算結果可知，當一臺315kVA的變壓器處于空載狀態時，會導致14890kWh/a的電能損失，因此應竭力避免變壓器的空載。
　　2.5 深入挖掘機電設備潛力
　　在煤礦企業井下掘進機電設備中，有不少都處于“大馬拉小車”的狀態，設備自身的能耗在總能耗中占有相當一部分比例，進而導致其功率的降低。所以，工作人員應深入挖掘機電設備潛力，以降低設備能耗所占百分比。在一些機采面應保證煤機的勻速運行，避免無煤運行或是速度忽快忽慢運行的情況出現。另外，下山運輸皮帶機以及平巷短距離運輸皮帶機應盡量采用雙電機啟動、單電機運行的方式，以便在不影響生產正常進行的情況下最大程度節約電能。
　　2.6 加強泵站管理
　　煤礦企業采區乳化液泵和噴霧已經得到了廣泛的應用，但是在泵隨作業開閉方面，很多地方的做法卻不盡如人意，不少工作面的泵站管理人員只要上崗就會開泵，即便是在不需使用的情況下，也不會進行主動關閉，導致不上乳化液管和水管處于“常年流淌”的狀態，不僅浪費液體，也對電能產生了不必要消耗。因此，相關管理人員應盡快構建泵站的管理規則，做到專人專管，同時對液體的使用量進行監測，若發現超出合理范圍的現象，即對相關負責人進行處罰，從而在工作人員心中逐步樹立節約能源的觀念。
　　2.7 替換刮板輸送機
　　相對于刮板輸送機而言，帶式輸送機具有拆卸簡便、鋪設距離長、運行平穩、使用效率高等優點，在電動機功率相同的情況下，SJ-80型帶式輸送機的運送能力為400t/h，長度近800m，而SGW-80T型刮板輸送機的運送能力僅為150t/h，長度不足160m。可以看出，刮板輸送機無論是在運送能力還是在輸送長度上，都要明顯落后于帶式輸送機。所以，若順槽運輸系統中仍存在刮板輸送機，應盡快采用帶式輸送機進行替換，從而在提高工作效率的同時減少電能的消耗。
　　3 結語
　　雖然煤礦企業井下掘進機電設備種類較多，且各有特性，但總體來看，大多數地區的大多數設備都處于高能耗低工效的運行狀態，此種現象雖不樂觀，但也從另外一個角度說明了設備的節能降耗仍有巨大的上升潛力。所以，相關管理及工作人員應在樹立牢固的節能減排觀念的基礎上，積極開展管理手段的更新和使用設備的改進，最終實現生產效率提升、能源消耗降低雙豐收的目標。
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