煤礦帶式輸送機運輸系統節能方案探討

左麗爽 冀中能源機械裝備集團有限公司邢臺機械廠

引言：煤礦帶式輸送機是煤礦生產主要設備，對于煤礦的開采和煤炭的運輸均有著重要作用。但是，在實際的使用過程中，煤礦帶式輸送機消耗較大，如果不能妥善解決這一問題，則會嚴重地影響到系統的整體運行和煤礦生產的總體經濟效益。如何制定出科學的系統節能方案，并在實際的工作中推廣和落實，成為了相關領域工作人員的工作重點之一。

一、煤礦帶式輸送機運輸系統節能途徑

（一）降壓節能。電動機負載如果能夠保持最佳的運行狀態，則系統運行大功率可以得到最大化的利用，能耗也可以控制在合理范圍之內。當運輸機處于低負荷的狀態當中，或者系統整體處于空負荷狀態時，電動機的功率因素會降低，損失的功率也會大大增加。所以在此種情況下，工作人員需要提高功率因素，并且減少電動機端電壓。采用雙向可控硅調節的方式，達到控制電動機系統內部電流的方法，對電動機的整體性進行調控[1]。

（二）功率平衡。多電機驅動運行的管理模式中，可以通過功率平衡與協調管理的方式，提升系統整體運行的穩定性。因為系統內電機型號、功率、設備摩擦系數、傳動裝置和功率分配等方面的差異性，系統在運行驅動的過程中，可能會出現功率不平衡的問題，此種問題如果不能得到解決，會增加系統的機械磨損。對此，工作人員可以采用耦合補償的方式，對電動機的差異性進行分析，提出針對性的參數修正方法。

（三）減機運行。國內精工煤礦開采工作中，需要配備至少2臺驅動電機，用于啟動煤礦帶式輸送機。如果設備在運行的過程中，始終由全部的電動機進行驅動，則在煤流量較少的情況下，系統可能會出現空載情況。此類問題如果不能得到充分解決，則會造成嚴重的資源浪費。所以，相關領域的工作人員需要針對這一問題，對帶式運輸機的負荷進行調整。對于處于低負荷狀態的煤礦帶式輸送機，工作人員可以選擇自動匹配電動機運行臺數的方式，降低運行過程中的負荷，達到節約電能的目的。

二、煤礦帶式輸送機運輸系統節能方案

（一）問題的提出。目前，大部分的煤礦生產單位中應用的煤礦帶式輸送機為人工控制模式，此種模式的操作相對分散，并且操作的流程較為繁瑣。在應用中，煤礦帶式輸送機啟動模式直接啟動，啟動過程中所產生的電流可能會對機械會產生較大的沖擊。此外，在日常運營期間，設備還有可能產生明顯的震動、顛簸、接頭損壞、灑煤等問題。一般來說，當煤礦帶式輸送機的功率因素較低，且維持在0.4至0.6左右時，如果不能對功率因素進行調整，則會影響到系統運行的整體效率。部分煤礦帶式輸送機可能采用逆煤流的啟動方式，此種模式會導致下游的煤礦帶式輸送機會在較長時間內處于空載運行的狀態當中，不利于系統整體性發揮[2]。

（二）方案的制定。了解到煤礦帶式輸送機中存在的如上問題之后，技術人員可以通過對問題進行總結的方式，與現場工作人員進行密切地交談，從而獲取最關鍵的問題解決要點，共同商討制定出問題解決方案。比如，工作人員提出在現有的煤礦帶式輸送機中，增加集成式能效變頻器設備。通過增加變頻設備的方式，可以實現調速與軟啟軟停操作。并且，在煤礦帶式輸送機的機尾部分安裝料流傳感器設備，在煤流系統內部的設備中，配備設備開停傳感器設備，設備的機頭增加高清數字化攝像機設備，可以實現真正意義上視頻數據上傳和集中處理。

（三）應用的調試。在完成方案的基本制定后，工作人員要根據煤礦生產的具體情況，將煤礦帶式輸送機納入到運行系統當中。通過智能化調節和調控等方式最終可以達到煤礦帶式輸送機運輸控制水平全面提升的效果，進而實現地面的遠程化和集中化控制，實現系統無人值守與自動化監管。以順煤流起車為例，該環節主要是實現線路當中煤礦帶式輸送機物料卸空控制。如果在此環節中出現了設備故障停機或者是檢修問題，則系統可以根據具體的情況，進一步對啟動方式進行調整，實現系統優化調控，確保煤礦帶式輸送機設備具有順煤流、逆煤流以及手動操控等多種不同的啟動方式，充分滿足不同場合和條件的使用需求。通過先啟動綜合工作面，后啟動綜采轉載機的方式，等待煤流運行到設備尾部之時，最后啟動下游帶式輸送機設備，可以達到輸送機設備優化調整的目的。

（四）結果的評析。經過制定處煤礦帶式輸送機系統節能運行方案，并在實際的生產環節中應用之后，最終可以獲取良好的系統節能效果。在方案實施的前后階段，現場的工作人員可以通過實測的方式，對改造前后的現場運行模式、節能效率等方面進行統計和計算，最終得出煤礦帶式輸送機在完成系統改造后，運輸每噸煤產生的電能消耗會大大減少。電能消耗率極大降低，使得煤礦生產單位每年資金投入成本能明顯降低。不僅如此，在系統運行和管理的過程中，人員消耗也可以降低，比如，原本煤礦帶式輸送機運行人員的20人已經降低到12人。與此同時，設備的使用壽命明顯降低，煤礦帶式輸送機運行后，整體機械損耗率降低，設備的費用得到充分節約。

總結：綜上所述，對于電氣設備而言，變頻技術能夠發揮出重要的節能價值。對此，煤礦生產領域的工作人員需要在現代化的組織和管理工作中，對煤礦生產的實際情況進行分析和判斷，明確掌握生產過程中存在的不確定因素，以此實現對煤礦帶式輸送機的技術改造和全面升級，從根本上實現系統節能，為后續的煤礦生產和技術管理提供更為可靠的保障。