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随着近年来我国煤炭供给侧结构性改革的逐步深入和节能减排理念的不断强化，煤矿企业为了适应政策、行业、市场发展的需求，开始探索从技术工艺方面进行优化，确保煤炭开采与生产工作的持续稳定开展。掘进设备是井下作业中的基础性设备，其在煤炭资源开采过程中所耗费的能源相对比较大，是企业落实节能减排和提升生产效益的重要切入点。因此，对于煤炭企业来说，通过一系列节能技术和管理手段的应用来强化煤矿井下掘进机电设备节能建设的力度，提升井下煤炭开采的工作效率，实现良好的经济效益和社会效益，是新时代企业发展的重要使命和责任。就目前煤矿井下掘进设备的使用情况来看，设备节能目标的实现主要应从设备选择和设备使用两个方面入手开展，而这两方面的技能方式探索也是理论与实践研究中的热点。
1.合理选择煤矿井下掘进设备
煤矿井下掘进机电设备具有线路铺设距离远、适用范围广、种类繁多、运行时间长等特点，而这些设备性能和应用的实际情况为煤矿井下掘进设备的选择提供了重要的参考标准[1]。当然，在选择井下掘进设备时，还要根据设备使用的空间环境情况来进行适当调整，以保障设备使用的安全、高效、节能。一般来说，煤矿井下掘进设备主要包括变压器、输送控制系统、电动机等作业设备，在对这些设备进行选择时，要因情况而异，避免出现选择性的失误。
1.1井下掘进变压器设备的合理选择
作为井下掘进机电设备中电力调动系统中的核心部件，变压器是影响井下作业节能目标实现程度的关键因素。对于煤矿企业来说，如果不能合理地选择和使用变压器，势必会造成电能的浪费，因此，在实际的井下作业过程中，相关技术人员要定期对变压器的负荷率进行检查，及时替换、调整那些平均负荷小于30%的变压器，确保变压器的平均负荷率保持在50%的水平。而面对多种类型的动力变压器，如何进行合理的选择来满足生产和节能的需要，是变压器设备选择中重点考虑的内容。在选择变压器时，一方面要识别变压器的能源消耗量是否在节能减排所要求的标准范围内，以保障变压器投入使用后能够保持在合理的能源损耗区间，避免超出规定标准的能源损耗和浪费情况的出现，另一方面要兼顾节能和使用效益，从长远的设备使用视角来进行选择。调查发现，一些煤炭企业通常选择使用S7型变压器，该型号的变压器是20世纪80年代的产品，在性能和电力能源使用率等方面严重滞后于井下作业的要求，导致设备使用过程中耗费的电量偏大，并且设备缺乏相应的减震抗噪处理技术，在实际运行中会产生巨大的噪音，影响井下作业的环境和进度[2]。因此，在选择变压器时，可以考虑选择S11、S15等新型变压器，其中S15型变压器使用了新的非晶合金材料，不仅能够减低噪音污染，还能够节约80%左右的能耗，提升节能率。除了要做到合理选择变压器的型号以外，还要对变压器的台数进行合理确定，以确保变压器综合运行效益的较大化。根据以往的经验，负荷绝大部分为三级的，宜装设一台变压器，而一、二级负荷所占比重较大，需两个电源进行供电，宜装设两台变压器，而对于那些因为井下运输和作业条件限制无法使用大容量变压器的，则可以选择使用多台小容量的变压器。
1.2井下掘进输送机的合理选择
井下掘进输送机是井下掘进输送控制系统的重要构成部分，是在开展井下作业过程中，将人、设备、开采物输送到相应地点的重要工具。当前，煤矿井下作业所使用的输送机主要有带式输送机和刮板输送机两种类型。从性能上来看，带式输送机的输送距离和输送量要明显高于刮板输送机，例如，SJ-80型号的带式输送机输送的最远距离可以达到800m，输送量可以达到400t/h，而SGW-80T型号的刮板式输送机的输送距离则只有160m，输送量为150t/h，通过对比这两种类型的输送机可以看出，刮板式输送机在输送效能方面要明显弱于带式输送机，在输送同一标准的重量时，刮板式输送机所耗费的电能要高于带式输送机。因此，对于煤矿企业来说，宜选择使用带式输送机，以实现节能、高效的目标。同时，与变压器设备的使用相同，用于井下作业的输送机往往是保持全天候运转的状态，这种运行模式容易导致设备运行过程中的电力能源损耗长期保持在较高的水平，对电力使用的调度和负荷运行提出了更高的要求。因此，在输送机设备的选择时，要兼顾使用周期和使用载荷等情况，并定期对设备的运行情况和性能进行检测，及时淘汰落后设备，确保输送机使用的化[3]。
2.科学使用煤矿井下掘进机电设备
对于煤矿井下掘进机电设备节能目标的实现来说，合理选择掘进机电设备仅仅是及时步，最重要的是对相关设备进行科学、高效、节能的使用，换而言之，如果不能遵循科学的设备使用方法，即使选择了节能率高的设备，也无法有效地实现节能目标。因此，对于煤矿企业来说，要在实际煤矿井下作业开展过程中，对相关设备进行科学的使用和管理，确保设备效能的较大化发挥。
2.1对井下掘进机电设备应用进行科学评估
使用井下掘井机电设备的主要目的在于确保井下开采活动的高效、安全开展，因此，在掘进机电设备使用过程中，企业要围绕井下设备使用进行合理的评估和科学的使用，确保设备运行状态的化。例如，一些井下作业人员为了减少麻烦、提升开采的进度，经常会在未遇到岩石时就开启乳化液泵，导致其过多、过早运行，造成电力能源损耗。为了确保相关设备使用状态和效果的化，在设备投入使用前、使用过程中，要通过严格的使用性能测评来掌握其在能源消耗方面的实际情况，对于超出相应标准的设备，要及时淘汰、更换，确保设备使用的持续性和高效性。例如，对于乳化液泵问题，可以根据实际开采情况来灵活调整，使乳化液泵的使用更加合理、有效。同时，企业技术人员要对掘进机等经常使用的设备进行严格评估，保障设备在工作状态下能够持续、稳定地运行，避免出现诸如时快时慢等消耗能源情况[4]。
2.2提高掘进机电设备功率因数
功率因数是影响煤矿井下掘进机电设备实际运行效率高低的重要因素，而功率因数偏低是目前我国多数煤矿井下掘进机电设备使用过程中存在的问题，这就导致井下设备运行过程中产生了大量的无用功率。基于此，煤矿企业要通过井下掘进机电设备功率因数的提高来降低设备运行中的无用功率，降低机电设备的损耗。具体来说，企业可以通过为掘进机电设备装设一种就地补偿装置，该装置是针对设备功率因数偏高这一实际情况而开发的新型装置，可以有效地降低机电设备的能源损耗，从而将电能损耗控制在较小的范围内，实现节约能源的目标[5]。
2.3合理控制低压供电距离
供电距离是影响掘井机电设备能源损耗的重要因素之一，也是在设备使用过程中需要重点关注的内容。一般情况下，井下掘井机电设备的功率是固定的，设备自身的运行电流对供电电压有直接影响，当供电电压量较高时，设备的电流量就会相应地减少。在这样的情况下，如果低电压的供电线路过长，会造成线路的阻抗性增加，进而导致大量电能损失，能源损耗率提升。因此，在掘井机电设备布局过程中，要尽可能降低低压供电的距离，提升能源传输率，减少能源传输过程中的损耗。
2.4加强设备的日常保养与维护
煤矿井下掘进机电设备通常是在井下运行的，而井下的空气相对潮湿，且其中充满了各种粉尘，如果这些粉尘、渣滓附着到一些高精密的掘进机电设备的滚轴等部位，势必会增加设备运行过程中的摩擦力，造成设备运行缓慢，严重时甚至会导致设备无法正常运转，影响设备动力系统的运行。因此，需要通过常态化的设备检查、保养与维护工作来保障其运行的正常和高效。同时，通过对机电设备的维护可以使设备保持在的运行状态，避免设备运行中的磨损，消除容易造成机电设备运行中能耗提高的因素。首先，煤矿企业要制定严格的设备日常保养与维护制度，明确相关部门和人员的职责，确保设备维护工作能够以常态化、实效化的状态开展；其次，企业要安排专门技术人员进行检修、保养与维护工作，确保设备使用的正常；第三，企业要定期对技术人员进行技术培训，使其能够对设备性能有更深入、系统的掌握，确保保养与维护工作的持续性和有效性。
2.5加强乳化液泵使用管理
乳化液泵作为现代化煤矿进行综合机械化开采中的专用设备，在煤矿井下掘进中的应用较为普遍。在开展煤矿开采时，多数企业会借助乳化液来处理坚硬的岩石问，保障井下作业的顺畅。而乳化液作为一种化学品，其在为井下掘进机电设备运行带来便利的同时也增加了设备使用中的风险。在乳化液泵的实际使用过程中，企业往往重视使用的结果，而对其使用的过程缺乏高度的关注和的控制，导致乳化液泵的使用过于随意，进而造成电力能源的明显损耗，以及水资源和乳化液体等资源的浪费。同时，虽然井下乳化液泵通常处于长期连续运行的状态，但其真正有效的工作时间比较短，这就导致该设备的电能损耗比较高。因此，煤矿企业要根据煤炭开采的实际情况，制定规范的乳化液泵使用流程，使乳化液泵设备的运转保持在科学、高效的水平，降低能源损耗。例如，企业可以将乳化液泵工作改为变频器恒压供液控制，在控制阀门打开时，由变频器控制泵站电动机的转速转变为液管网的流量、压力，使供电量与需求量达到动态平衡，从而减少电力资源浪费[6]。
2.6科学应用电气自动化技术
电气自动化技术是时展和技术进步的产物，其可以提升设备运行效率和控制程度，从而实现井下掘进机电设备运行状态的化。虽然目前电气自动化技术在井下掘进机电设备中的应用尚处于探索阶段，但一些性能和节能效果明显的设备已经逐渐在煤矿开采中应用。例如，用于煤矿运输的胶带运输机、用于煤矿采掘的煤矿采掘自动化设备等，其在井下作业中的应用体现出积极的效果。这些电气自动化技术是基于节能环保理念开发出来的，具有明显的节能效果，在井下的应用可以有效降低能源消耗。
3.结语
对于煤矿企业来说，推行节能减排既是适应国家相关能源政策的客观要求，也是巩固和提升自身行业竞争力的明显需要。同时，井下掘井机电设备是影响企业节能目标实现的重要因素。因此，企业要合理选择和科学使用煤矿井下掘井设备，降低掘井机电设备使用过程中的能源消耗，促进煤矿生产环节节能目标的有效实现。
参考文献
1王宝金.煤矿井下掘进机电设备的节能方式浅谈[J].科学之友，2013，（4）：161-162.2崔晓峰.煤矿井下掘进机电设备的节能措施探析[J].山东煤炭科技，2017，（3）：127-128.3王玉海.煤矿井下掘进机电设备的节能措施探讨[J].机械管理开发，2016，（11）：143-144.4韩芳军.煤矿井下掘进机电设备的节能策略探究[J].节能环保，2016，（7）：195.5吴艳鹏.矿井掘进机电设备节能措施研究[J].机械管理开发，2018，（1）：138-139.6雷会玉，慕飞飞.乳化液泵站变频节能运行分析[J].上海建设科技，2017，（4）：65-67.
作者：许春 河南锦源建设有限公司
