煤礦機電設(shè)備變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

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摘要：煤礦生產(chǎn)環(huán)境惡劣、情況復(fù)雜，工作量較大，需要使用大量機械設(shè)備輔助作業(yè)，要求開采技術(shù)水平不斷提升。但是相較于發(fā)達國家，我國煤礦井下機電設(shè)備還有所不足，在保證設(shè)備安全穩(wěn)定運行的同時，還要考慮到設(shè)備節(jié)能效果。尤其是當前綠色環(huán)保背景下，節(jié)能減排在各行業(yè)達成統(tǒng)一共識，煤礦企業(yè)作為能源型企業(yè)首當其沖，應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)，推動煤礦機電設(shè)備優(yōu)化創(chuàng)新是必然選擇。文章就變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中應(yīng)用展開分析，在了解變頻節(jié)能技術(shù)原理和要點基礎(chǔ)上，促使此項技術(shù)應(yīng)用在煤礦機電設(shè)備中，實現(xiàn)煤礦節(jié)能生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：變頻節(jié)能技術(shù)；機電設(shè)備；煤礦生產(chǎn)；節(jié)能減排

煤礦企業(yè)屬于能源型企業(yè)，在當前能源危機背景下，部分煤礦企業(yè)仍然沿用滯后的開采技術(shù)，對地質(zhì)環(huán)境破壞較大，開采效率不高，資源損耗大。通過變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，推動煤礦機電設(shè)備改進優(yōu)化，有助于減少機電設(shè)備能耗，提升開采效率，并且實現(xiàn)清潔開采，滿足節(jié)能減排要求。故此，煤礦企業(yè)應(yīng)積極增加投入力度，大力推廣和應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)，以求提升煤礦開采效率，減少能耗，為我國經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻。

1煤礦機電設(shè)備應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀

煤礦機電設(shè)備中推行變頻節(jié)能技術(shù)，需要充分契合煤礦生產(chǎn)情況，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，提升開采效率的同時，減少機電設(shè)備能耗。變頻節(jié)能技術(shù)實際應(yīng)用，交流電周期固定模式更換頻率，在后續(xù)具體工作中依據(jù)工作負荷、工作環(huán)境和工作內(nèi)容來動態(tài)調(diào)整。結(jié)合可持續(xù)發(fā)展相關(guān)要求，煤礦行業(yè)引進變頻節(jié)能技術(shù)是必然選擇，尤其是煤礦機電設(shè)備類型和規(guī)模不斷增加，充分發(fā)揮變頻技術(shù)優(yōu)勢，可以大大降低電能損耗和企業(yè)生產(chǎn)成本，賦予企業(yè)可持續(xù)發(fā)展動力[1]。隨著我國工業(yè)化進程不斷加快，對煤炭資源需求度急劇增長，但是從我國煤礦行業(yè)開采情況來看，電能損耗問題居高不下，致使企業(yè)成本較高，而變頻節(jié)能技術(shù)可以在機電設(shè)備中加以應(yīng)用。如：在提升機、采煤機和皮帶機等設(shè)備中應(yīng)用，會使電能損耗顯著下降[2]。故此，新時期煤礦企業(yè)應(yīng)該深入研究和分析變頻節(jié)能技術(shù)，明確其應(yīng)用重要性，在不影響開采效率、效益基礎(chǔ)上，靈活運用變頻節(jié)能技術(shù)，降低電能損耗，謀求可持續(xù)發(fā)展[3]。

2機電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)原理

我國煤礦開采行業(yè)改革發(fā)展，節(jié)能減排是主要方向，在提升機、采煤機和皮帶機等機電設(shè)備中應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)，可以有效降低電能損耗，提升開采效率。就變頻節(jié)能技術(shù)的原理來看，是通過交流電固定周期模式來調(diào)整機電設(shè)備運行功率，并通過應(yīng)用智能化電氣系統(tǒng)，推動機電設(shè)備智能變頻。如：機電設(shè)備空載運行中，降低設(shè)備功率到最低成本，減少機電設(shè)備能耗。如果設(shè)備滿載運行，調(diào)整機電設(shè)備功率到峰值，提升采煤效率同時，將能耗降到最低，是煤礦開采企業(yè)主要關(guān)注的內(nèi)容[4]?；谧冾l節(jié)能技術(shù)，有助于推動機電設(shè)備智能化操控，減少勞動強度和工作量，降低生產(chǎn)成本和設(shè)備維護成本，推動采煤過程自動化、智能化發(fā)展[5]。

3煤礦機電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

變頻節(jié)能技術(shù)作為一種前沿技術(shù)，應(yīng)用在煤礦機電設(shè)備改造中，更加智能的結(jié)合設(shè)備運行情況，動態(tài)調(diào)整設(shè)備運行功率，提升設(shè)備運行效果。但是，要充分結(jié)合不同的采礦設(shè)備，靈活高效運用變頻節(jié)能技術(shù)，充分發(fā)揮此項技術(shù)的作用。

3.1采煤機應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)

煤礦機電設(shè)備中，采煤機作為重要組成部分，電能損耗量較大，其中包含電氣系統(tǒng)、機械系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等，基于變頻節(jié)能技術(shù)，可以實現(xiàn)各系統(tǒng)能耗降低[6]。其組成部分可劃分為采煤機，包括裝載系統(tǒng)、切割部、行走裝置和其他控制裝置等。切割裝置結(jié)合不同工作面動態(tài)調(diào)整設(shè)備運行功率，大功率適合大工作面作業(yè)需要，將煤礦快速納入到裝載系統(tǒng)中，小工作面下減少切割工作面，以此來實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。裝載系統(tǒng)需要結(jié)合采煤量來調(diào)整設(shè)備運行功率，促使裝載速度和采煤速度匹配。行走裝置，采煤機作業(yè)時牽引力有所偏差，需要變頻調(diào)節(jié)行走裝置頻率，保證牽引力足夠基礎(chǔ)上，將電能損耗降到最低。另外，通過變頻節(jié)能技術(shù)合理運用，除了降低采煤機能耗，還可以減少采煤機運行負荷，提升設(shè)備使用性能、使用壽命。

3.2風機設(shè)備應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)

煤礦開采中，風機設(shè)備不可或缺，主要是由于井下環(huán)境相較于封閉，有很多有毒有害氣體，應(yīng)借助通風設(shè)備將有害氣體稀釋、排出，創(chuàng)設(shè)安全的井下作業(yè)環(huán)境。通常情況下，礦井下風機設(shè)備主要是用于換氣操作，伴隨煤礦開采不斷深入，礦井下的氣體含量有所變化，通過風機設(shè)備中應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)，在創(chuàng)設(shè)安全開采環(huán)境下，減少風機設(shè)備的運行壓力。保證井下空氣質(zhì)量符合要求，井下沒有瓦斯等有毒、易爆氣體后，風機設(shè)備可以停止運行，減少不必要能耗。同時，將變頻節(jié)能技術(shù)和空氣檢測設(shè)備結(jié)合在一起，動態(tài)依據(jù)井下空氣質(zhì)量自動調(diào)節(jié)，自動化水平較高。通過變頻節(jié)能技術(shù)在風機設(shè)備中應(yīng)用，煤礦企業(yè)取得了可觀的成果。

3.3提升機中應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)

不同礦山類型不同，對于一些開采難度大，礦井深的礦山，需要借助提升機將煤炭資源運輸?shù)降孛妫缓筮M行后續(xù)加工。提升機是煤礦企業(yè)主要生產(chǎn)設(shè)備之一，為了大大提升煤礦開采效率，必須要保證設(shè)備不間斷進行。但如果設(shè)備滿載或是空載運行狀態(tài)會有電能損耗，如何改善此類問題，推動提升機和變頻節(jié)能技術(shù)融合應(yīng)用，在智能化操控平臺下來調(diào)整提升機運行功率，提升設(shè)備運行效率的同時，為煤礦企業(yè)減少了能耗。一般情況下，煤礦企業(yè)中常見的提升機為JD-BP32-185P型號，在實際應(yīng)用中節(jié)能效果可觀，可以為企業(yè)帶來更為可觀的經(jīng)濟效益。

3.4皮帶機應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)

皮帶機主要是用于輸送煤炭資源到地面，而皮帶機運行荷載并非是不變的，設(shè)備長期運行會導(dǎo)致電能損耗過大，基于變頻節(jié)能技術(shù)調(diào)整皮帶機功率，促使皮帶機變頻運行，合理配置荷載，減少電能損耗。變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，可以避免皮帶機長期超負荷運行，減少設(shè)備故障幾率，保障設(shè)備正常運轉(zhuǎn)，使用壽命也將大大延長。

3.5負載荷設(shè)備應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)

在負載荷設(shè)備中應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)，結(jié)合煤礦特殊作業(yè)環(huán)境，不斷加強變頻調(diào)速設(shè)備研發(fā)，實現(xiàn)采礦設(shè)備變頻操作。結(jié)合風機設(shè)備運行情況逐步改造和完善操作，提升設(shè)備使用性能。改造前，綜合檢查和分析風機設(shè)備運行情況，在此基礎(chǔ)上調(diào)整風機的風量、風壓，通過變頻改造后，節(jié)能效果較為顯著，是改造前的3倍。

4煤礦機電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)維護措施

變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中應(yīng)用，盡管一定程度上可以提升煤礦開采效率、質(zhì)量，應(yīng)注重合理的措施來保障變頻節(jié)能技術(shù)效應(yīng)得以發(fā)揮，維護機電設(shè)備安全穩(wěn)定運行。在機電設(shè)備中應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)，立足于機電設(shè)備運行情況，結(jié)合設(shè)備型號規(guī)格加強設(shè)備檢修和維護，安裝前調(diào)試好，合理運用變頻節(jié)能技術(shù)。

4.1制定完善的機電設(shè)備維護管理制度體系

煤礦企業(yè)的機電設(shè)備類型多樣，長時間在煤礦這一特殊環(huán)境下高負荷運行，可能受到客觀因素影響出現(xiàn)故障問題。鑒于此，應(yīng)加強機電設(shè)備維護管理力度，轉(zhuǎn)變理念來健全和完善維護管理制度體系，持續(xù)深化技術(shù)研發(fā)，推動設(shè)備技術(shù)更新，便于變頻節(jié)能技術(shù)充分在機電設(shè)備中應(yīng)用。通過日常巡查和維護，便于及時發(fā)現(xiàn)、解決設(shè)備故障問題，將安全隱患消滅在萌芽狀態(tài)。同時，檢查機電設(shè)備變頻工作情況，預(yù)測分析可能產(chǎn)生的變頻異常故障，制定防控方案，及時解決。相關(guān)維修管理人員要注重技術(shù)的學(xué)習(xí)和運用，分析可能出現(xiàn)的設(shè)備故障問題，并尋求合理方法予以解決，促使機電設(shè)備逐步恢復(fù)使用。只有保證機電設(shè)備正常運行，才能保證變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)有效應(yīng)充分發(fā)揮，改善潛在的機電設(shè)備安全隱患。

4.2推動機電設(shè)備和技術(shù)更新

機電設(shè)備和變頻技術(shù)不斷推陳出新，技術(shù)更新頻率加快，不斷涌現(xiàn)出先進機電設(shè)備。這就需要煤礦企業(yè)高度關(guān)注變頻節(jié)能技術(shù)更新和完善，順應(yīng)時展趨勢，積極運用變頻節(jié)能技術(shù)到實處，改善傳統(tǒng)技術(shù)不足和缺陷，賦予變頻技術(shù)更強的兼容性，為機電設(shè)備安全穩(wěn)定運行提供支持。新設(shè)備、新技術(shù)融合運用，對于提升煤礦機電設(shè)備運行效率和運行性能意義深遠。煤礦企業(yè)要注重資源的合理配置，投入資金用于設(shè)備的更新?lián)Q代中，提升機電設(shè)備整體靈活性、可靠性，減少設(shè)備能耗，對于延長機電設(shè)備使用壽命具有積極作用。

5結(jié)束語

綜上所述，在煤礦機電設(shè)備運行中，由于設(shè)備眾多，管控方式存在不合理，不可避免造成電能損耗。基于變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，可以改善傳統(tǒng)技術(shù)不足，推動機電設(shè)備更新?lián)Q代，自動化調(diào)整設(shè)備運行功率，不影響設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的前提下，減少電能損耗，可以減少企業(yè)成本，提升經(jīng)濟效益。

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作者：許曉林 單位：黑龍江龍煤鶴崗礦業(yè)有限責任公司峻德煤礦