煤矿机电设备变频节能技术应用

摘要：煤矿生产环境恶劣、情况复杂，工作量较大，需要使用大量机械设备辅助作业，要求开采技术水平不断提升。但是相较于发达国家，我国煤矿井下机电设备还有所不足，在保证设备安全稳定运行的同时，还要考虑到设备节能效果。尤其是当前绿色环保背景下，节能减排在各行业达成统一共识，煤矿企业作为能源型企业首当其冲，应用变频节能技术，推动煤矿机电设备优化创新是必然选择。文章就变频节能技术在煤矿机电设备中应用展开分析，在了解变频节能技术原理和要点基础上，促使此项技术应用在煤矿机电设备中，实现煤矿节能生产。

关键词：变频节能技术；机电设备；煤矿生产；节能减排

煤矿企业属于能源型企业，在当前能源危机背景下，部分煤矿企业仍然沿用滞后的开采技术，对地质环境破坏较大，开采效率不高，资源损耗大。通过变频节能技术的应用，推动煤矿机电设备改进优化，有助于减少机电设备能耗，提升开采效率，并且实现清洁开采，满足节能减排要求。故此，煤矿企业应积极增加投入力度，大力推广和应用变频节能技术，以求提升煤矿开采效率，减少能耗，为我国经济持续发展做出更大的贡献。

1煤矿机电设备应用变频节能技术的现状

煤矿机电设备中推行变频节能技术，需要充分契合煤矿生产情况，优化生产工艺，提升开采效率的同时，减少机电设备能耗。变频节能技术实际应用，交流电周期固定模式更换频率，在后续具体工作中依据工作负荷、工作环境和工作内容来动态调整。结合可持续发展相关要求，煤矿行业引进变频节能技术是必然选择，尤其是煤矿机电设备类型和规模不断增加，充分发挥变频技术优势，可以大大降低电能损耗和企业生产成本，赋予企业可持续发展动力[1]。随着我国工业化进程不断加快，对煤炭资源需求度急剧增长，但是从我国煤矿行业开采情况来看，电能损耗问题居高不下，致使企业成本较高，而变频节能技术可以在机电设备中加以应用。如：在提升机、采煤机和皮带机等设备中应用，会使电能损耗显著下降[2]。故此，新时期煤矿企业应该深入研究和分析变频节能技术，明确其应用重要性，在不影响开采效率、效益基础上，灵活运用变频节能技术，降低电能损耗，谋求可持续发展[3]。

2机电设备中变频节能技术原理

我国煤矿开采行业改革发展，节能减排是主要方向，在提升机、采煤机和皮带机等机电设备中应用变频节能技术，可以有效降低电能损耗，提升开采效率。就变频节能技术的原理来看，是通过交流电固定周期模式来调整机电设备运行功率，并通过应用智能化电气系统，推动机电设备智能变频。如：机电设备空载运行中，降低设备功率到最低成本，减少机电设备能耗。如果设备满载运行，调整机电设备功率到峰值，提升采煤效率同时，将能耗降到最低，是煤矿开采企业主要关注的内容[4]。基于变频节能技术，有助于推动机电设备智能化操控，减少劳动强度和工作量，降低生产成本和设备维护成本，推动采煤过程自动化、智能化发展[5]。

3煤矿机电设备中变频节能技术的应用

变频节能技术作为一种前沿技术，应用在煤矿机电设备改造中，更加智能的结合设备运行情况，动态调整设备运行功率，提升设备运行效果。但是，要充分结合不同的采矿设备，灵活高效运用变频节能技术，充分发挥此项技术的作用。

3.1采煤机应用变频节能技术

煤矿机电设备中，采煤机作为重要组成部分，电能损耗量较大，其中包含电气系统、机械系统和液压系统等，基于变频节能技术，可以实现各系统能耗降低[6]。其组成部分可划分为采煤机，包括装载系统、切割部、行走装置和其他控制装置等。切割装置结合不同工作面动态调整设备运行功率，大功率适合大工作面作业需要，将煤矿快速纳入到装载系统中，小工作面下减少切割工作面，以此来实现节能减排的目的。装载系统需要结合采煤量来调整设备运行功率，促使装载速度和采煤速度匹配。行走装置，采煤机作业时牵引力有所偏差，需要变频调节行走装置频率，保证牵引力足够基础上，将电能损耗降到最低。另外，通过变频节能技术合理运用，除了降低采煤机能耗，还可以减少采煤机运行负荷，提升设备使用性能、使用寿命。

3.2风机设备应用变频节能技术

煤矿开采中，风机设备不可或缺，主要是由于井下环境相较于封闭，有很多有毒有害气体，应借助通风设备将有害气体稀释、排出，创设安全的井下作业环境。通常情况下，矿井下风机设备主要是用于换气操作，伴随煤矿开采不断深入，矿井下的气体含量有所变化，通过风机设备中应用变频节能技术，在创设安全开采环境下，减少风机设备的运行压力。保证井下空气质量符合要求，井下没有瓦斯等有毒、易爆气体后，风机设备可以停止运行，减少不必要能耗。同时，将变频节能技术和空气检测设备结合在一起，动态依据井下空气质量自动调节，自动化水平较高。通过变频节能技术在风机设备中应用，煤矿企业取得了可观的成果。

3.3提升机中应用变频节能技术

不同矿山类型不同，对于一些开采难度大，矿井深的矿山，需要借助提升机将煤炭资源运输到地面，然后进行后续加工。提升机是煤矿企业主要生产设备之一，为了大大提升煤矿开采效率，必须要保证设备不间断进行。但如果设备满载或是空载运行状态会有电能损耗，如何改善此类问题，推动提升机和变频节能技术融合应用，在智能化操控平台下来调整提升机运行功率，提升设备运行效率的同时，为煤矿企业减少了能耗。一般情况下，煤矿企业中常见的提升机为JD-BP32-185P型号，在实际应用中节能效果可观，可以为企业带来更为可观的经济效益。

3.4皮带机应用变频节能技术

皮带机主要是用于输送煤炭资源到地面，而皮带机运行荷载并非是不变的，设备长期运行会导致电能损耗过大，基于变频节能技术调整皮带机功率，促使皮带机变频运行，合理配置荷载，减少电能损耗。变频节能技术的应用，可以避免皮带机长期超负荷运行，减少设备故障几率，保障设备正常运转，使用寿命也将大大延长。

3.5负载荷设备应用变频节能技术

在负载荷设备中应用变频节能技术，结合煤矿特殊作业环境，不断加强变频调速设备研发，实现采矿设备变频操作。结合风机设备运行情况逐步改造和完善操作，提升设备使用性能。改造前，综合检查和分析风机设备运行情况，在此基础上调整风机的风量、风压，通过变频改造后，节能效果较为显著，是改造前的3倍。

4煤矿机电设备中变频节能技术维护措施

变频节能技术在煤矿机电设备中应用，尽管一定程度上可以提升煤矿开采效率、质量，应注重合理的措施来保障变频节能技术效应得以发挥，维护机电设备安全稳定运行。在机电设备中应用变频节能技术，立足于机电设备运行情况，结合设备型号规格加强设备检修和维护，安装前调试好，合理运用变频节能技术。

4.1制定完善的机电设备维护管理制度体系

煤矿企业的机电设备类型多样，长时间在煤矿这一特殊环境下高负荷运行，可能受到客观因素影响出现故障问题。鉴于此，应加强机电设备维护管理力度，转变理念来健全和完善维护管理制度体系，持续深化技术研发，推动设备技术更新，便于变频节能技术充分在机电设备中应用。通过日常巡查和维护，便于及时发现、解决设备故障问题，将安全隐患消灭在萌芽状态。同时，检查机电设备变频工作情况，预测分析可能产生的变频异常故障，制定防控方案，及时解决。相关维修管理人员要注重技术的学习和运用，分析可能出现的设备故障问题，并寻求合理方法予以解决，促使机电设备逐步恢复使用。只有保证机电设备正常运行，才能保证变频节能技术应有效应充分发挥，改善潜在的机电设备安全隐患。

4.2推动机电设备和技术更新

机电设备和变频技术不断推陈出新，技术更新频率加快，不断涌现出先进机电设备。这就需要煤矿企业高度关注变频节能技术更新和完善，顺应时展趋势，积极运用变频节能技术到实处，改善传统技术不足和缺陷，赋予变频技术更强的兼容性，为机电设备安全稳定运行提供支持。新设备、新技术融合运用，对于提升煤矿机电设备运行效率和运行性能意义深远。煤矿企业要注重资源的合理配置，投入资金用于设备的更新换代中，提升机电设备整体灵活性、可靠性，减少设备能耗，对于延长机电设备使用寿命具有积极作用。

5结束语

综上所述，在煤矿机电设备运行中，由于设备众多，管控方式存在不合理，不可避免造成电能损耗。基于变频节能技术的应用，可以改善传统技术不足，推动机电设备更新换代，自动化调整设备运行功率，不影响设备正常运转的前提下，减少电能损耗，可以减少企业成本，提升经济效益。

参考文献：

[1]段丽芬.变频节能技术在煤矿机电设备中的应用分析[J].中国设备工程，2020，31（06）：243-244.

[2]石艳春.PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用[J].现代信息科技，2020，4（03）：173-174+177.

[3]郑立.煤矿机电设备节能改造中变频技术的应用[J].资源节约与环保，2019，19（12）：18+24.

[4]侯云鹏，崔军峰，付红星，等.油田机泵设备变频节能技术应用现状及发展趋势分析[J].中国设备工程，2019，22（23）：206-207.

[5]李刚，刘利.探讨变频节能技术在煤矿机电设备中的应用[J].内蒙古煤炭经济，2019，10（21）：168-169.

[6]张毅.变频节能技术在煤矿机电设备中的应用探析[J].中国石油和化工标准与质量，2019，39（21）：235-236.

作者：许晓林 单位：黑龙江龙煤鹤岗矿业有限责任公司峻德煤矿