山西某礦機電設備降溫裝置應用

楊 濤

（晉能控股集團浙能麻家梁煤業有限責任公司，山西 朔州 036005）

0 引言

煤礦通常分為井工煤礦和露天煤礦，而我國的煤礦大部分屬于井工煤礦，煤礦機電設備往往處于幾十米幾百米的井下工作，煤礦機電設備在使用的過程中發熱量很大，長期使用會對煤礦機電設備造成損壞，因此需要用到降溫裝置對煤礦機電設備進行降溫，但是現有的降溫裝置的降溫位置較為固定，常常只能對著設備的某一個部位降溫，容易造成設備的龜裂老化，且散熱效果差，而在降溫的過程中灰塵容易進入機電設備箱內部，對設備運行造成影響。為了解決上述難題，設計提供了一種活動散熱的用于煤礦機電設備的降溫裝置。

1 礦井概況

礦井通風方式為分區式，通風方法為抽出式，全礦井共有5 個井筒，通風系統為“三進兩回”，分別為主井、副井、2 號風井進風立井進風，回風立井與2 號風井回風立井回風。

主回風立井主要通風機型號為AGF606-3.8-1.8-1（2）型軸流式對旋風機，一臺工作，一臺備用，額定功率為2500 kW；2 號回風立井主要通風機型號AGF-606-3.6-1（2）型軸流式風機，一臺工作，一臺備用，額定功率為1600 kW。礦井總進風量31641 m3/min（主井14062 m3/min、副井14853 m3/min、2 號進風立井2726 m3/min），礦井總回風量為31953 m3/min（主回風立井21754 m3/min、2 號回風立井10199 m3/min），有效風量為28852 m3/min，有效風量率為92.71%[1-2]。

提升系統，主立井井筒凈直徑9.0 m，提升機采用JKMD-5.7×4 落地式多繩摩擦式提升機，裝備兩對45 t 提煤箕斗。副立井井筒凈直徑9.3 m，副井主提升系統采用JKMD-5.7×4 型提升機，用于提升整裝物料及重大件設備；交通罐提升機采用JKMD-2.8×4型提升機，主要用于運送人員。

礦井煤炭運輸均采用帶式輸送機，一采區共安裝DTL160 型帶式輸送機2 部，二采區安裝DTL160 型帶式輸送機3 部，五采區共安裝DTL160 型帶式輸送機5 部，工作面順槽運輸皮帶采用DSL1400 型帶式輸送機。輔助運輸均采用無軌膠輪車運輸。

排水系統，礦井采用“集中式”排水，井底設有井底水倉，水倉有效容積3200 m3，裝備5 臺MD650-80×8 型臥式多級離心泵，最大排水能力為1950 m3/h，可應對礦井各類突發涌水情況。

供電系統，礦井供電電源來自礦區內同安110 kV變電站（雙回路電源引自朔州國電安榮220 kV 變電站），站內主變兩臺容量63000 kVA[3-4]。

2 設計方案

一種用于煤礦機電設備的降溫裝置，包括防護箱體、移動降溫機構和灰塵過濾機構，移動降溫機構設于防護箱體上，灰塵過濾機構設于防護箱體的側壁上；移動降溫機構包括絲桿、限位槽和防護罩，絲桿轉動設于防護箱的內壁上，絲桿的一端貫穿防護箱體的側壁且設有升降電機，絲桿上滑動設有活動板，活動板的兩側設有滑塊，活動板平行設有兩組，限位槽設于防護箱的兩側側壁上，限位槽平行于絲桿設置，滑塊滑動設于限位槽內，防護罩設于兩組活動板上，活動罩的側壁上設有驅動電機，驅動電機的輸出端設有扇葉，扇葉轉動設于防護罩內，啟動驅動電機，帶動扇葉轉動，扇葉帶動空氣流動，外界空氣經過灰塵過濾機構的過濾進人防護箱體內，帶走機電設備本體上的熱量，啟動升降電機，帶動絲桿轉動，絲桿帶動活動板移動，活動板帶動滑塊在限位槽內滑動，保持活動板的平衡，活動板帶動防護罩移動，進而對散熱位置進行調整，提高散熱效果。

灰塵過濾機構包括進風窗和排風口，進風窗貫穿設于防護箱體的側壁上，進風窗靠近絲桿設置，排風口貫穿設于防護箱體的側壁上且遠離進風窗設置，進風窗和排風口內均設有過濾網。防護罩呈鏤空設置。防護箱體的底壁上設有機電設備本體，機電設備本體的底壁上設有支撐塊，支撐塊設有多組。作為優選地，防護箱體的側壁上設有導流板，導流板靠近絲桿的兩端設置，導流板傾斜設置。作為優選地，防護箱體的底壁上設有支撐腿[5]。

煤礦機電設備的降溫裝置，通過設置絲桿和活動板，便于對降溫位置進行活動，增加降溫范圍，通過設置導流板，能夠對風向進行引流，提高散熱效果，通過設置過濾網，能夠對外界灰塵進行過濾，減少灰塵對設備的影響。

3 裝置特征

3.1 裝置構成

裝置構成由防護箱體、移動降溫機構、灰塵過濾機構、移動降溫機構、灰塵過濾機構組成。移動降溫機構包含絲桿、限位槽、防護罩、升降電機、活動板，活動板滑塊和活動板平行設有兩組，限位槽平行于絲桿設置，滑防護罩設于兩組活動板上，活動罩設有驅動電機，驅動電機如圖1 所示。

圖1 礦機電設備的降溫裝置結構圖

煤礦機電設備的降溫裝置制冷系統運行供冷能力或者散熱量大小判斷主要依靠流量，溫差主要監測為溫度計，流量計相對監測需要供電，井下煤安流量計，方案選擇電磁式流量計，型號為LZD127/200G、尺寸DN200，要求：PO 內襯、316 L 電極、1.6 MPa、法蘭、配螺栓（全）、線長20 m、RS485 接口、modbus 標注協議、波特率9600、8 個數據位、1 個停止位、無檢驗、工作電壓127 V[6]。

3.2 實施方式

具體使用時，啟動驅動電機，帶動扇葉轉動，扇葉帶動空氣流動，外界空氣經過過濾網的過濾將灰塵過濾掉，通過進風窗抽入防護箱體內，在經過導流板的引流，帶走機電設備本體上的熱量，最終通過排風口排出，啟動升降電機，帶動絲桿轉動，絲桿帶動活動板移動，活動板帶動滑塊在限位槽內滑動，保持活動板的平衡，活動板帶動防護罩移動，進而對散熱位置進行調整，提高散熱效果。

4 安裝加固及應用

1）整修與單側擴巷長度：20 m，沿進風巷風流方向右手側擴巷1.5 m，并加固。

2）巷道穩定性要求：降溫裝置運行使用期間，巷道應較穩定，變形量不應超過100 mm，巷道底板應硬化、穩定性好，確保降溫裝置使用期間安全可靠。

3）設備安裝對巷道要求：降溫裝置安裝時巷道應整齊平齊，底板硬化且平整、便于降溫裝置支架及水箱安裝，使用期間底鼓變形不應過大及頂部碎塊墜落破壞設備，降溫裝置與巷道安裝預留間隙100 mm；降溫裝置出風側、沿進風方向皮帶右側巷道擴巷加寬1.5 m 并加固，長度15 m；降溫裝置出風側、沿進風方向皮帶右側巷道寬度3.5 m 底板平整、加固與混凝土硬化，長度15 m；降溫裝置出風側、沿進風方向皮帶右側巷道3.5 m 頂部整修與加固，巷頂應平整，避免碎塊墜落破壞設備。

4）山西某礦設計并應用煤礦機電設備的降溫裝置，通過活動散熱，用于煤礦機電設備的降溫。能夠長期適用于現場惡劣的采掘環境，讓機電設備遠離高溫環境延長使用壽命，減少維修維護次數，節約人工和物料成本，提高煤礦生產效率。

5 結語

山西某礦采用一種用于煤礦機電設備降溫裝置，提高了機電設備的使用效率，降低了使用成本和維護成本，優化了建設現代礦井得需要，對礦井的安全文明、科學高效生產具有重要的意義。