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摘要：煤矿井下的掘进机电设备具有线路铺设距离远、适用范围大、种类繁多且运行时间长等特点，对井下掘进机电设备的节能管理要采取多方面、多角度、全方位的措施进行耗电量大等问题的解决，针对不同矿井，选用适合的掘进设备，从而达到节约用电的目的。本文主要结合目前各大煤矿的生产实际情况，从掘进供电设备的选择以及井下掘进设备的管理使用两个大方面，浅析煤矿井下掘进机电设备的节能措施。
关键词：煤矿；井下掘进；机电设备；节能技术
减少煤矿在开采时所需能耗和污染是当下煤矿企业急需解决的问题。在进行井下开采工作时，掘进机是主要的工作设备，其电能损耗给煤矿企业造成了很大的负担，因此解决煤矿企业耗能过大的问题要从解决掘进机耗电问题入手，从井下掘进机的选择、设备的管理、合理调整电压等级和推广节能型机电设备四个方面入手，全面减少煤矿企业的耗能。
1 科学选配掘进机供电设备，从根本上降低采掘开发的电能消耗
考虑到煤矿井下环境困难、恶劣，空间狭小且瓦斯、甲烷等易燃易爆气体成分含量高，不适合采用燃油设备进行开采工作。因此，煤矿井下的掘进机电设备的应用是必然的，科学合理的选择配备供电设备可以从根本上有效的降低电能的消耗。
1.1 科学合理的选择动力变压器种类和变压器的容量 动力变压器是煤矿井下掘进工作必不可少的供电设备，选择动力变压器是既要考虑可以保证掘进设备有足够的动力进行工作，还要考虑到节约电能的问题。对于煤矿井下掘进机电设备而言，动力变压器的选择主要倾向于干式化、节能化的动力变压器，个别情况需要使用油浸式变压器时也必须选择节能型的。目前很多中小型煤矿或者私自非法开采的小煤窑，仍然大量的使用电能消耗高甚至是被淘汰了的油浸式变压器，造成了大量电能的无谓流失和消耗。通过对煤矿掘进机电设备的调查对比结果表明，一台节能型的KS9231型变压器每年可以比普通的动力变压器节约电耗8400千瓦时。另外，煤矿开采生产实践表明，煤矿中普遍使用的平均负荷率不足30%的变压器存在着严重的空载运行现象，是大量的电能做了无用功，而工作效率最高的是负荷率大于50%的变压器。因此，选择应用范围广、节能效果显著的变压器以及容量，可以有效的节约电耗，给煤矿生产运营带来可观的经济效益。
1.2 科学合理的选择煤炭输送机 煤矿井下的输送机主要以刮板式输送机和带式输送机为主，其作用是将掘进设备挖掘下来的煤炭传输到指定位置。实际生产经验表明，一台SJ-80型带式输送机的输送距离可以达到800米，每小时可以输送400吨煤炭；而一台SGW-80T型刮板输送机的输送距离只有160米，每小时输送煤炭量也仅仅为150吨，相对比可以看出，淘汰刮板式输送机，选择出厂长度160m，运输能力150t/h的出厂长度为800m.输送能力为400t/h。带式输送机可以有效的提高煤矿生产效率，从而节约电能。
2 采取有效的节电措施，加强对井下掘进机电设备的使用管理
选择先进的井下掘进设备可以从根本上提高电能使用率，节约电能。然而，如果设备使用和维护方面存在不合理因素，仍然会导致电能在无形中被浪费。下面从设备的使用和管理方面探讨煤矿井下掘进设备的有效节能措施。
2.1 有效提高掘进机电设备的功率因数 对井下掘进设备供电效率的高低直接取决于功率因数的高低。据调查，我国大部分煤矿的供电功率因数较低，导致供电过程中产生了大量的无功功率，不能有效的保证供电电压质量，同时，最直接的后果是增加了供电系统中的电能损耗。所以，在井下掘进机电设备中安装就地补偿装置，提高供电的功率因数，可以有效的节约掘进机电设备的电能消耗。
2.2 合理的减小低压供电距离 通常情况下，每个井下掘进机电设备的功率一定是不变的，在这种情况下，工作电流的大小就直接取决与供电电压的高低，换言之，供电电压越高工作电流就越小，二者之间成负相关关系。如果低压供电的线路过长会使供电线路上的阻抗增大，电能传输过程中的损耗也会增加。因此，减小低电压的供电距离可以有效的防止电能在传输过程中的损耗。此外，由于掘进机电设备的工作电流与供电电压成负相关关系，提高供电电压是减少供电线路中电能损耗的另一个有效途径。目前，大多数大中型煤矿的供电系统中建立了变电站，把正常的380V供电提升到660V或是1140V，条件优越的甚至将电压提升到了3300V，大大的减少了电能在供电线路上的损耗。
2.3 有效的挖掘井下掘进机电设备的工作潜力 充分挖掘井下掘进机电设备的工作需要建立在对掘进机电设备的工作能力做好技术测评，盲目的使用会导致设备损坏，得不偿失。其主要目的是，减小现有掘进机电设备在额定工作状态下本身消耗的比率。目前，很多煤矿的掘进设备的功率普遍不高，呈现出“大马拉小车”的现象，掘进机电设备本身运转消耗往往占总消耗中很大的比率，甚至運转消耗比率和工作消耗比率持平。因此，对于机电一体化系统发达的煤矿而言，要保持井下掘进机电设备匀速、平稳的运行，保证输送机上时时有煤在输送，切记掘进机电设备时快时慢的盲目运行。
2.4 有效节约井下掘进设备用水、用液 在煤炭开采过程中，对于质地紧密、坚硬的岩层需要喷洒乳化液等液体或气雾进行软化，便于开采，所以乳化液泵广泛的配合着掘进机电设备的工作。但是由于不少工作人员为了减少操作步骤，启动掘进设备的同时就启动了液泵，导致了无论用不用液泵都始终开着的现象，造成了液体浪费，同时由于液泵的持续运行消耗了大量的电能。因此，必须加强液泵管理，节水节液的同时也是在节电。
2.5 完善设备保养制度，加强掘进设备的检修与维护 煤矿井下机电设备长期工作在阴暗潮湿、粉尘遍布的工作环境中，很容造成锈蚀或者因为粉尘渣滓的进入导致设备运转不灵活等问题，所以，必须加强设备使用管理制度的完善，定期对井下掘进机电设备进行检修和保养。从物理学角度考虑，如果掘进设备的滚轴、托辊等部位充满了渣滓，会增加彼此的摩擦力，使设备运转迟钝或直接卡死，大大的增加了动力系统的负荷，消耗大量电能。因此，定期对设备进行渣滓清理、加注润滑油可以使设备运转灵活、运行平稳，提高传动效率，对电能的节约起着很大作用。
3 结束语
煤炭是人类社会赖以生存的能源基础，在“节能减排”的大社会背景下，节约煤炭开采本身的能源消耗，对节能减排有着重大的意义。选择先进节能的井下掘进机电设备，科学合理的对掘进机电设备进行使用、管理和维护，是井下掘进机电设备最有效的节能途径。
参考文献
[1]张志伟.煤矿机电一体化产品在煤炭生产中的应用[J].中国科技博览.2009.
[2]张旭.煤矿机电一体化节能技术探究[J].中小企业管理与科技.2010.
[3]刘莉.王涛.煤矿井下采掘机电设备节能途径和措施[J].《能源技术与管理》.2009.
[4]机电一体化实用手册[M].科学出版社.2007.
[5]张念超.我国煤矿机电一体化技术的发展现状浅析[J].学术探讨.2008.
（作者单位：盘江精煤股份有限公司金佳矿）
关键词：煤矿；井下掘进；机电设备；节能技术
减少煤矿在开采时所需能耗和污染是当下煤矿企业急需解决的问题。在进行井下开采工作时，掘进机是主要的工作设备，其电能损耗给煤矿企业造成了很大的负担，因此解决煤矿企业耗能过大的问题要从解决掘进机耗电问题入手，从井下掘进机的选择、设备的管理、合理调整电压等级和推广节能型机电设备四个方面入手，全面减少煤矿企业的耗能。
1 科学选配掘进机供电设备，从根本上降低采掘开发的电能消耗
考虑到煤矿井下环境困难、恶劣，空间狭小且瓦斯、甲烷等易燃易爆气体成分含量高，不适合采用燃油设备进行开采工作。因此，煤矿井下的掘进机电设备的应用是必然的，科学合理的选择配备供电设备可以从根本上有效的降低电能的消耗。
1.1 科学合理的选择动力变压器种类和变压器的容量 动力变压器是煤矿井下掘进工作必不可少的供电设备，选择动力变压器是既要考虑可以保证掘进设备有足够的动力进行工作，还要考虑到节约电能的问题。对于煤矿井下掘进机电设备而言，动力变压器的选择主要倾向于干式化、节能化的动力变压器，个别情况需要使用油浸式变压器时也必须选择节能型的。目前很多中小型煤矿或者私自非法开采的小煤窑，仍然大量的使用电能消耗高甚至是被淘汰了的油浸式变压器，造成了大量电能的无谓流失和消耗。通过对煤矿掘进机电设备的调查对比结果表明，一台节能型的KS9231型变压器每年可以比普通的动力变压器节约电耗8400千瓦时。另外，煤矿开采生产实践表明，煤矿中普遍使用的平均负荷率不足30%的变压器存在着严重的空载运行现象，是大量的电能做了无用功，而工作效率最高的是负荷率大于50%的变压器。因此，选择应用范围广、节能效果显著的变压器以及容量，可以有效的节约电耗，给煤矿生产运营带来可观的经济效益。
1.2 科学合理的选择煤炭输送机 煤矿井下的输送机主要以刮板式输送机和带式输送机为主，其作用是将掘进设备挖掘下来的煤炭传输到指定位置。实际生产经验表明，一台SJ-80型带式输送机的输送距离可以达到800米，每小时可以输送400吨煤炭；而一台SGW-80T型刮板输送机的输送距离只有160米，每小时输送煤炭量也仅仅为150吨，相对比可以看出，淘汰刮板式输送机，选择出厂长度160m，运输能力150t/h的出厂长度为800m.输送能力为400t/h。带式输送机可以有效的提高煤矿生产效率，从而节约电能。
2 采取有效的节电措施，加强对井下掘进机电设备的使用管理
选择先进的井下掘进设备可以从根本上提高电能使用率，节约电能。然而，如果设备使用和维护方面存在不合理因素，仍然会导致电能在无形中被浪费。下面从设备的使用和管理方面探讨煤矿井下掘进设备的有效节能措施。
2.1 有效提高掘进机电设备的功率因数 对井下掘进设备供电效率的高低直接取决于功率因数的高低。据调查，我国大部分煤矿的供电功率因数较低，导致供电过程中产生了大量的无功功率，不能有效的保证供电电压质量，同时，最直接的后果是增加了供电系统中的电能损耗。所以，在井下掘进机电设备中安装就地补偿装置，提高供电的功率因数，可以有效的节约掘进机电设备的电能消耗。
2.2 合理的减小低压供电距离 通常情况下，每个井下掘进机电设备的功率一定是不变的，在这种情况下，工作电流的大小就直接取决与供电电压的高低，换言之，供电电压越高工作电流就越小，二者之间成负相关关系。如果低压供电的线路过长会使供电线路上的阻抗增大，电能传输过程中的损耗也会增加。因此，减小低电压的供电距离可以有效的防止电能在传输过程中的损耗。此外，由于掘进机电设备的工作电流与供电电压成负相关关系，提高供电电压是减少供电线路中电能损耗的另一个有效途径。目前，大多数大中型煤矿的供电系统中建立了变电站，把正常的380V供电提升到660V或是1140V，条件优越的甚至将电压提升到了3300V，大大的减少了电能在供电线路上的损耗。
2.3 有效的挖掘井下掘进机电设备的工作潜力 充分挖掘井下掘进机电设备的工作需要建立在对掘进机电设备的工作能力做好技术测评，盲目的使用会导致设备损坏，得不偿失。其主要目的是，减小现有掘进机电设备在额定工作状态下本身消耗的比率。目前，很多煤矿的掘进设备的功率普遍不高，呈现出“大马拉小车”的现象，掘进机电设备本身运转消耗往往占总消耗中很大的比率，甚至運转消耗比率和工作消耗比率持平。因此，对于机电一体化系统发达的煤矿而言，要保持井下掘进机电设备匀速、平稳的运行，保证输送机上时时有煤在输送，切记掘进机电设备时快时慢的盲目运行。
2.4 有效节约井下掘进设备用水、用液 在煤炭开采过程中，对于质地紧密、坚硬的岩层需要喷洒乳化液等液体或气雾进行软化，便于开采，所以乳化液泵广泛的配合着掘进机电设备的工作。但是由于不少工作人员为了减少操作步骤，启动掘进设备的同时就启动了液泵，导致了无论用不用液泵都始终开着的现象，造成了液体浪费，同时由于液泵的持续运行消耗了大量的电能。因此，必须加强液泵管理，节水节液的同时也是在节电。
2.5 完善设备保养制度，加强掘进设备的检修与维护 煤矿井下机电设备长期工作在阴暗潮湿、粉尘遍布的工作环境中，很容造成锈蚀或者因为粉尘渣滓的进入导致设备运转不灵活等问题，所以，必须加强设备使用管理制度的完善，定期对井下掘进机电设备进行检修和保养。从物理学角度考虑，如果掘进设备的滚轴、托辊等部位充满了渣滓，会增加彼此的摩擦力，使设备运转迟钝或直接卡死，大大的增加了动力系统的负荷，消耗大量电能。因此，定期对设备进行渣滓清理、加注润滑油可以使设备运转灵活、运行平稳，提高传动效率，对电能的节约起着很大作用。
3 结束语
煤炭是人类社会赖以生存的能源基础，在“节能减排”的大社会背景下，节约煤炭开采本身的能源消耗，对节能减排有着重大的意义。选择先进节能的井下掘进机电设备，科学合理的对掘进机电设备进行使用、管理和维护，是井下掘进机电设备最有效的节能途径。
参考文献
[1]张志伟.煤矿机电一体化产品在煤炭生产中的应用[J].中国科技博览.2009.
[2]张旭.煤矿机电一体化节能技术探究[J].中小企业管理与科技.2010.
[3]刘莉.王涛.煤矿井下采掘机电设备节能途径和措施[J].《能源技术与管理》.2009.
[4]机电一体化实用手册[M].科学出版社.2007.
[5]张念超.我国煤矿机电一体化技术的发展现状浅析[J].学术探讨.2008.
（作者单位：盘江精煤股份有限公司金佳矿）