煤矿井下掘进机电设备节能措施分析

摘要：文章对井下掘进设备的选择方法、应用方式与全方位管理措施等进行综合分析，力求通过对设备功率、供电距离以及掘进用水量等进行严格控制，定期维护与保养、科学评估设备、加强设备使用管理等方式，逐渐提高能源节约效率，实现煤矿开采的节能管理。

关键词：煤矿；井下掘进；机电设备；节能措施

在供给侧改革不断深入之下，煤炭行业的节能理念不断增强。为了满足政策与市场发展的要求，煤矿企业开始注重机电设备与工艺技术等方面的优化，确保煤炭开采工作能够顺畅高效地完成。对此，应对井下掘进设备进行正确选择、科学使用和全方位管理，以此提高设备的利用效率，开采出更多优质的煤矿资源。

1正确选择井下掘进设备

1.1变压设备选择

该设备属于电力系统中的核心所在，可对井下作业效率起到决定作用。对于煤矿企业来说，如若无法合理选择和利用变压器，势必导致电能浪费。因此，在实际作业中，技术人员应定期检查设备的负荷率，及时调整和更换平均负荷低于30%的变压设备，保障该项指标始终超过50。在动力变压器选择时，应结合生产与节能需求进行选择，不但要求变压器能源消耗量满足节能减排要求，确保能源消耗处于合理范围，以免出现能源浪费现象；还要兼顾使用效益，树立长远眼光进行设备选择。据调查，当前大部分煤矿企业采用S7变压器，此类产品产于20世纪，在性能与能源利用率方面与当前井下作业要求不符，导致设备耗电量增加，缺乏相应的减振抗噪性能，在使用中噪音巨大，严重影响作业进度与环境。对此，可采用S15或者S11新型变压器，如下图1所示，不但噪音小、环保性强，还可节约80%的能耗，节能效果更加明显。

1.2输送机选择

在煤矿开采中，机电设备具有线路长、类型众多、适用范围广等特点，这为设备性能与实际应用提供更多参考选择。在掘进设备选择时，应结合设备应用环境，确保设备使用时能够安全节能。输送机作为输送系统中的关键内容，主要作用在于将人、设备与煤炭等运送到指定地点。当前，主要采用带式与刮板两种类型。在性能方面，前者的运送量与距离要超过后者，如SJ-80型输送机最远可达800m，运输量为400t/h，而刮板SGW-80T设备最远只有160m，运输量为150t/h，煤矿企业最好采用带式输送机，以此达到节能与高效双向目标。

2科学使用井下掘进设备

通过合理选择掘进设备可使设备自身的耗能问题得以解决，从本质上减少能源消耗问题产生。但是，如若设备使用与维护时操作不当，仍然会导致电能与资源浪费现象发生。对此，技术人员应科学使用机电设备，对设备功率、供电距离以及掘进用水量等进行严格控制，从而减少设备掘进时的能源消耗。

2.1提高设备功率因数

该项指标对掘进设备的工作效率具有较大影响，如若该项数值偏低则会导致机电设备出现故障，产生大量无用功率。对此，企业应通过提高设备功率的方式，使无用功率得到良好的控制，以此减少设备损耗。在实际应用中，可为该设备安装相应的补偿装置，使因数偏高的情况得以抑制，有效降低设备能耗量，使该项指标始终被控制在较小范围，由此达到能源节约的目标。

2.2缩短低压供电距离

该项指标对设备能源损耗具有重要影响，同时也是设备运行中的关键指标。通常情况下，机电设备功率固定不变，自身电流与供电电压存在直接关联。当电压数值较高时，设备电流量会随之降低。如若低电压线路过长，便可能导致线路阻抗增加，进而产生大量能耗损失，能耗率由此提升。对此，在机电设备布局中，应尽量缩短低压供电距离，促进能源传输效率提升，使传输中的损耗降到最低。

2.3节约掘进用水量

在煤炭开采中，有时会碰到地质坚硬或者紧密岩层，此时需要喷洒乳化液对岩石进行软化处理，有助于开采工作的继续完成。但是，在实际操作中一些人员忽视相关规定，使设备与乳液泵在同一时间开启，导致乳液泵持续喷洒造成资源浪费。同时，在乳液泵喷洒中还会消耗大量电能。对此，技术人员在掘进时应注意液泵的合理管理，节约液体、用水与电能。

3全方位实施机电设备管理

对于井下掘进设备来说，要想实现节能目标不但要正确选择设备、科学使用设备，还应做好全方位管理工作，使设备的工作效率得到显著提升，才可更加有效地实现节能目标。

3.1定期维护与保养

为了提高设备使用效率，延长使用寿命，应尽量减少机械磨损，减少和避免安全事故发生。在井下作业中，设备的工作环境较为复杂，空气中含有大量粉尘，特别是长期处于高湿环境下，更会加重设备零件的蠕变、锈蚀程度，使其使用寿命缩短。对此，应定期进行设备保养与维护，减少因环境因素、操作不当等造成的设备故障。设备检修应由专业人员开展，确保定期检修效率，强化安全排查，使检修效果达到预期目标。因井下设备的电压器、变压器等属于精密仪器，在维护时应坚持安全至上原则，部分设备应在断电状态下检修和维护。同时，还应做好设备定期清理工作，因设备管线设置复杂，技术人员根据相关标准进行操作，尤其是在零部件、轴承处添加润滑油时，在用量方面应与规定标准相符。在煤矿企业运行中，应制定切实可行的日常保养与维护制度，划分相关部门与人员职责，确保设备维护实效化、常态化；其次，企业应派遣专门技术人员进行设备保养和维护，确保设备始终能够稳健运行；此外，还应注重对技术人员的培训，维保工作持续高效开展。

3.2科学评估设备

井下设备使用的主要目标在于保障开采活动的安全顺利实施。因此，在设备应用时，企业应对设备进行合理评估和利用，确保其处于最佳运行状态。为了确保设备达到最佳使用效果，在设备正式应用之前，应通过严格的性能测评掌握能耗实际情况，对于超标设备应及时更换或剔除，确保各项设备均可高效可持续使用。例如，对于乳化液泵来说，可结合实际情况进行调整，确保浆液使用科学合理。同时，技术人员还应定期对掘进设备进行评估，确保其稳定可靠的工作，以免因时快时慢等导致能源浪费。

3.3加强设备使用管理

以乳化液泵为例，该设备属于煤炭开采中专用设备，普遍用于井下掘进中。在开采过程中，大部分企业利用其处理坚固的岩石，确保井下顺畅掘进。乳化液属于化学品之一，虽然可为掘进工作带来便利，但也增加了设备使用风险。在实际应用中，部分企业过于注重使用效果，忽视对使用过程的重视与控制，导致液泵的应用带有较强的随意性和盲目性，由此造成大量电力能源消耗。对此，企业应结合开采实际情况制定设备使用规则与流程，确保各项设备保持高效运行，最大限度控制能源消耗。例如，企业可将液泵改为变频器供液控制，当阀门开启时，变频器可控制泵站中的电动机转动，对液管网的压力与流量进行良好控制，使供电量与需求量均衡，由此实现节能目标。在信息时代背景下，电气自动化技术也可应用到设备管理之中，使设备运行频率与控制度得到有效控制，使机电设备始终保持最佳化。虽然当前电气技术在机电设备中的应用仍处于探索阶段，但部分性能与节能效果已经十分显著，可灵活应用到煤矿开采中。例如，胶带运输机用于煤矿运输、采掘自动化设备用于煤矿开采等，均可提高井下开采效果。该项技术是在节能环保理念下诞生的，可有效降低井下能源消耗，具有十分显著的节能效果。

4结论

综上所述，在矿井开采中，为了提高井下掘进效率，管理者应从多方面着手进行设备管理与维护，在实际工作中通过采取对设备功率、供电距离以及掘进用水量等进行严格控制，定期维护与保养、科学评估设备、加强设备使用管理等方式，提高设备工作效能，达到能源节约的效果。此外，应将科学技术引入其中，提高现代化技术在产业中的应用程度，实现能源开采的系统性管理，促进整个产业的技术升级，为节约型社会建设贡献更多力量。

参考文献：

[1]武波.煤矿井下掘进机电设备的节能措施分析[J].机械管理开发,2019,32(09):50-51.

[2]冯志勤.探究煤矿井下掘进机电设备的节能对策[J].能源与节能,2019(07):79-80.

[3]叶京.煤矿井下掘进机电设备的节能措施探析[J].数字化用户,2019,25(07):89.

作者：赵鹏勃 单位：神东煤炭集团大柳塔煤矿