變頻節(jié)能技術(shù)在井下采煤系統(tǒng)中的應用

雷 惠

（山西焦煤集團嵐縣正利煤業(yè)有限公司 山西呂梁 033000）

引言

隨著我國工業(yè)的不斷發(fā)展前進，對煤礦的開采也加大了力度，然而，由于煤礦的特殊性，導致能源缺乏成為了我國發(fā)展過程中一個較嚴重的問題。在傳統(tǒng)煤礦開采工作中，工作效率較低，往往需要大量時間才能開采出少量煤礦，同時，在開采過程中還會造成能源浪費的問題。因此，為了提高煤礦開采效率，節(jié)約能源成本，增加工作人員的安全性，必須要改變傳統(tǒng)開采方式，應用變頻節(jié)能技術(shù)來開采煤礦。

1 變頻節(jié)能技術(shù)的概念

變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦開采工作中應用時需要依靠機械設備作為媒介，其中最主要的一個設備叫做變頻器，它能將其他電壓頻率轉(zhuǎn)換成符合煤礦開采要求的電壓頻率，通過這種方式來達到節(jié)約能源的目的。變頻器的應用原理是改變半導體器具的功能和結(jié)構(gòu)。變頻技術(shù)應用的最終目的是節(jié)能減排，同時，它的應用關鍵也是節(jié)能減排，而根據(jù)實際調(diào)查結(jié)果來看，如果能將變頻節(jié)能技術(shù)應用在恰當?shù)牡胤胶颓‘數(shù)臅r間，它甚至可以讓煤礦開采工作所消耗的能源降低百分之四十左右，特別是在當變頻節(jié)能技術(shù)被用到風機這類機械設備中時能節(jié)約百分之五十的電力資源。除此之外，變頻節(jié)能技術(shù)還會被應用在要求調(diào)速的負載中，這時，它也能實現(xiàn)百分之四十的能源節(jié)省。變頻節(jié)能技術(shù)在負載中的應用主要是通過輕負載電壓的降低來實現(xiàn)的。

2 變頻節(jié)能技術(shù)的作用

變頻節(jié)能技術(shù)在實際工作中的作用主要體現(xiàn)在當它被應用到風機環(huán)境中時。一方面是因為變頻節(jié)能技術(shù)需要改變轉(zhuǎn)速來降低能源的消耗，這就導致在其他環(huán)境中所能降低的能源并不多。另一方面，當對風能的需求量降低時，風機的轉(zhuǎn)速也會降低，而在風機環(huán)境中，轉(zhuǎn)速與風能的消耗成正相關，風能損耗會隨著轉(zhuǎn)速的減少而有所降低，從而有明顯的節(jié)能效果。變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦工程中的作用除了降低能源消耗外，還能在一定程度上提高施工過程中的安全性，減少工作人員施工中可能會遇到的問題，從而避免煤礦開采工作受到阻礙，這就意味著，變頻節(jié)能技術(shù)在提高了煤礦開采工作安全性的同時還提高了開采工作的效率，從而促進了整個煤礦企業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展。

3 變頻節(jié)能技術(shù)的發(fā)展

變頻節(jié)能技術(shù)的發(fā)展時間不是特別長，它的起始發(fā)展是從上個世紀六十年代開始的，一直到二十年后才逐漸發(fā)展成型，并且從這時起，它們越來越多的被應用到了各個國家的生產(chǎn)發(fā)展中去。在起始階段，變頻節(jié)能技術(shù)在大多數(shù)是在發(fā)達國家被應用，且僅僅被應用在工業(yè)生產(chǎn)中，但是，隨著它的不斷發(fā)展，越來越多國家和企業(yè)認識到了它的重要性，因此，進入二十一世紀以后，我國也在工業(yè)生產(chǎn)中加入了對變頻節(jié)能技術(shù)的應用。變頻節(jié)能技術(shù)在我國的應用還屬于發(fā)展階段，由于它在近幾年有飛速的發(fā)展，因此，我國的變頻節(jié)能技術(shù)已經(jīng)得到了初步的完善。變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦開采工作中的發(fā)展前景較大，這是由于我國的煤礦工程多，市場對煤礦產(chǎn)量的要求也比較大，因此，為了滿足社會對煤礦企業(yè)的要求和需求量，必須要將變頻節(jié)能技術(shù)的作用完全發(fā)揮出來。

4 變頻節(jié)能技術(shù)在井下采煤系統(tǒng)中的應用

4.1 在采煤機當中的應用

根據(jù)調(diào)查結(jié)果來看，大多數(shù)煤礦企業(yè)在進行煤礦開采工作時所使用到的機器都是雙滾筒采煤機。在長期發(fā)展完善的前提下，傳統(tǒng)采煤機器已經(jīng)逐漸趨于完美了，當兩臺機器的功率都被設計為一點五千瓦時，想要變頻器能承擔它們的工作就必須要保證三千瓦，這是由于雙滾筒采煤機中的負載有兩個，且都是一點五千瓦，而“一拖一”電機則有所不同，它只有一個負載，因此，在選擇變頻器時，只需要選擇一點五千瓦的就可以了。除此以外，在變速器當中，輸出端的波被稱為PWM 波，這就意味著電纜與大地之間有一定的電容效應，尤其是當電纜附帶了屏蔽層時，電容效應將會最大化的被體現(xiàn)出來。在實際操作過程中，變頻器一般都屬于四象變頻器，這種變頻器有調(diào)速電牽引的作用，它不但能維持牽引速度不變，從而防止機械設備出現(xiàn)問題，還能提高操作的穩(wěn)定性。

4.2 在皮帶運輸機當中的應用

皮帶運輸機對于煤礦開采工作而言最大的作用在于提高了煤礦工程的安全性，對煤礦工程中工作人員的人身安全起到了一個有效的保障。同時，皮帶運輸機的出現(xiàn)還解放了大量人工勞動力，讓工作人員能有更多的時間去進行更加復雜困難的工作，并且由于機器工作不需要經(jīng)常休息，從而在一定程度上提高了工作效率。皮帶運輸機的啟動往往需要用到液壓耦合器，這種啟動方法最大的缺點在于需要大量能源消耗才能將機器啟動，除此之外，還會造成皮帶運輸機的磨損，當長期磨損導致皮帶運輸機斷裂時，也會造成資源的浪費。變頻節(jié)能技術(shù)在皮帶運輸機中的應用主要是通過降低啟動過程中的電流波來實現(xiàn)降低能源損耗的目的，這是由于電流波得到降低后，將會使慣性沖擊和機械熱能都減少，從而提高能源轉(zhuǎn)換。

4.3 在刮板運輸機中的應用

在傳統(tǒng)煤礦開采工作中，刮板運輸機的主要作用是將原煤和作業(yè)物料進行運送，而隨著技術(shù)的不斷發(fā)展完善，刮板運輸機的作用已經(jīng)不再局限于此了。在當前階段，刮板運輸機還增加了一個非常重要的作用，它成為了采煤機的作業(yè)軌道，這就意味著刮板運輸機在煤礦開采工作中的作用越來越重要了，它已經(jīng)逐漸成為了一個必不可少的機械設備。刮板運輸機的正常工作甚至影響到了整個煤礦開采工作的正啊運行。刮板運輸機在大體上可以分成兩個不同的類型，一個是固定式刮板運輸機，一個是移動式刮板運輸機，當它們被應用到煤礦開采工作中時，可以使運輸能力得到極大的提高，并且還能通過提高鏈條的運輸速度來提高整個運輸機的工作效率，但是，這就導致了刮板運輸機在使用過程中會消耗大量能源，因此，需要在刮板運輸機中應用變頻節(jié)能技術(shù)。

4.4 在通風設備中的應用

煤礦工程一般都位于通風較差的環(huán)境中，并且需要工作人員長期處于這個環(huán)境下，因此，通風設備在煤礦工程中占據(jù)著非常重要的作用。由于通風設備的作業(yè)時間長，所以通風設備往往需要花費大量能源來維持運轉(zhuǎn)，它在整個煤礦工程中都屬于高耗能都設備。為了降低通風設備的耗能，必須要在其中加入變頻節(jié)能技術(shù)，在當前階段，已經(jīng)有越來越多的企業(yè)認識到了變頻節(jié)能技術(shù)的重要，并且將其加入到了通風設備中去，因此，大多數(shù)煤礦企業(yè)中的傳統(tǒng)通風設備都已經(jīng)被取代了。加入變頻器后的通風設備擁有更高的靈活性，它改變了過去那種恒定運行的通風方式，而是變成了可以隨著工程實際情況而不斷改變的通風方式，它不但能對通風量進行有效的調(diào)節(jié)，還能減少對通風設備的磨損，將電功率進行有效的分配，從而實現(xiàn)節(jié)能的目的。

結(jié)語

綜上所述，變頻節(jié)能技術(shù)能通過以下幾個方面來促進煤礦企業(yè)的發(fā)展，首先，它能提高煤礦工程的安全性，從而對工作人員的人生安全提供一個有效保障。其次，它還能通過節(jié)約能源的方式來為企業(yè)節(jié)約資金成本，從而提高整個煤礦企業(yè)的經(jīng)濟收益。最后，變頻節(jié)能技術(shù)還能降低對不可再生資源的損耗，從而達到保護環(huán)境的目的，實現(xiàn)煤礦開采工作的健康發(fā)展。