煤礦機電設備變頻節能技術應用

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摘要：煤礦生產環境惡劣、情況復雜，工作量較大，需要使用大量機械設備輔助作業，要求開采技術水平不斷提升。但是相較于發達國家，我國煤礦井下機電設備還有所不足，在保證設備安全穩定運行的同時，還要考慮到設備節能效果。尤其是當前綠色環保背景下，節能減排在各行業達成統一共識，煤礦企業作為能源型企業首當其沖，應用變頻節能技術，推動煤礦機電設備優化創新是必然選擇。文章就變頻節能技術在煤礦機電設備中應用展開分析，在了解變頻節能技術原理和要點基礎上，促使此項技術應用在煤礦機電設備中，實現煤礦節能生產。

關鍵詞：變頻節能技術；機電設備；煤礦生產；節能減排

煤礦企業屬于能源型企業，在當前能源危機背景下，部分煤礦企業仍然沿用滯后的開采技術，對地質環境破壞較大，開采效率不高，資源損耗大。通過變頻節能技術的應用，推動煤礦機電設備改進優化，有助于減少機電設備能耗，提升開采效率，并且實現清潔開采，滿足節能減排要求。故此，煤礦企業應積極增加投入力度，大力推廣和應用變頻節能技術，以求提升煤礦開采效率，減少能耗，為我國經濟持續發展做出更大的貢獻。

1煤礦機電設備應用變頻節能技術的現狀

煤礦機電設備中推行變頻節能技術，需要充分契合煤礦生產情況，優化生產工藝，提升開采效率的同時，減少機電設備能耗。變頻節能技術實際應用，交流電周期固定模式更換頻率，在后續具體工作中依據工作負荷、工作環境和工作內容來動態調整。結合可持續發展相關要求，煤礦行業引進變頻節能技術是必然選擇，尤其是煤礦機電設備類型和規模不斷增加，充分發揮變頻技術優勢，可以大大降低電能損耗和企業生產成本，賦予企業可持續發展動力[1]。隨著我國工業化進程不斷加快，對煤炭資源需求度急劇增長，但是從我國煤礦行業開采情況來看，電能損耗問題居高不下，致使企業成本較高，而變頻節能技術可以在機電設備中加以應用。如：在提升機、采煤機和皮帶機等設備中應用，會使電能損耗顯著下降[2]。故此，新時期煤礦企業應該深入研究和分析變頻節能技術，明確其應用重要性，在不影響開采效率、效益基礎上，靈活運用變頻節能技術，降低電能損耗，謀求可持續發展[3]。

2機電設備中變頻節能技術原理

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

3煤礦機電設備中變頻節能技術的應用

變頻節能技術作為一種前沿技術，應用在煤礦機電設備改造中，更加智能的結合設備運行情況，動態調整設備運行功率，提升設備運行效果。但是，要充分結合不同的采礦設備，靈活高效運用變頻節能技術，充分發揮此項技術的作用。

3.1采煤機應用變頻節能技術

煤礦機電設備中，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、機械系統和液壓系統等，基于變頻節能技術，可以實現各系統能耗降低[6]。其組成部分可劃分為采煤機，包括裝載系統、切割部、行走裝置和其他控制裝置等。切割裝置結合不同工作面動態調整設備運行功率，大功率適合大工作面作業需要，將煤礦快速納入到裝載系統中，小工作面下減少切割工作面，以此來實現節能減排的目的。裝載系統需要結合采煤量來調整設備運行功率，促使裝載速度和采煤速度匹配。行走裝置，采煤機作業時牽引力有所偏差，需要變頻調節行走裝置頻率，保證牽引力足夠基礎上，將電能損耗降到最低。另外，通過變頻節能技術合理運用，除了降低采煤機能耗，還可以減少采煤機運行負荷，提升設備使用性能、使用壽命。

3.2風機設備應用變頻節能技術

煤礦開采中，風機設備不可或缺，主要是由于井下環境相較于封閉，有很多有毒有害氣體，應借助通風設備將有害氣體稀釋、排出，創設安全的井下作業環境。通常情況下，礦井下風機設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，通過風機設備中應用變頻節能技術，在創設安全開采環境下，減少風機設備的運行壓力。保證井下空氣質量符合要求，井下沒有瓦斯等有毒、易爆氣體后，風機設備可以停止運行，減少不必要能耗。同時，將變頻節能技術和空氣檢測設備結合在一起，動態依據井下空氣質量自動調節，自動化水平較高。通過變頻節能技術在風機設備中應用，煤礦企業取得了可觀的成果。

3.3提升機中應用變頻節能技術

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到地面，然后進行后續加工。提升機是煤礦企業主要生產設備之一，為了大大提升煤礦開采效率，必須要保證設備不間斷進行。但如果設備滿載或是空載運行狀態會有電能損耗，如何改善此類問題，推動提升機和變頻節能技術融合應用，在智能化操控平臺下來調整提升機運行功率，提升設備運行效率的同時，為煤礦企業減少了能耗。一般情況下，煤礦企業中常見的提升機為JD-BP32-185P型號，在實際應用中節能效果可觀，可以為企業帶來更為可觀的經濟效益。

3.4皮帶機應用變頻節能技術

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，設備長期運行會導致電能損耗過大，基于變頻節能技術調整皮帶機功率，促使皮帶機變頻運行，合理配置荷載，減少電能損耗。變頻節能技術的應用，可以避免皮帶機長期超負荷運行，減少設備故障幾率，保障設備正常運轉，使用壽命也將大大延長。

3.5負載荷設備應用變頻節能技術

在負載荷設備中應用變頻節能技術，結合煤礦特殊作業環境，不斷加強變頻調速設備研發，實現采礦設備變頻操作。結合風機設備運行情況逐步改造和完善操作，提升設備使用性能。改造前，綜合檢查和分析風機設備運行情況，在此基礎上調整風機的風量、風壓，通過變頻改造后，節能效果較為顯著，是改造前的3倍。

4煤礦機電設備中變頻節能技術維護措施

變頻節能技術在煤礦機電設備中應用，盡管一定程度上可以提升煤礦開采效率、質量，應注重合理的措施來保障變頻節能技術效應得以發揮，維護機電設備安全穩定運行。在機電設備中應用變頻節能技術，立足于機電設備運行情況，結合設備型號規格加強設備檢修和維護，安裝前調試好，合理運用變頻節能技術。

4.1制定完善的機電設備維護管理制度體系

煤礦企業的機電設備類型多樣，長時間在煤礦這一特殊環境下高負荷運行，可能受到客觀因素影響出現故障問題。鑒于此，應加強機電設備維護管理力度，轉變理念來健全和完善維護管理制度體系，持續深化技術研發，推動設備技術更新，便于變頻節能技術充分在機電設備中應用。通過日常巡查和維護，便于及時發現、解決設備故障問題，將安全隱患消滅在萌芽狀態。同時，檢查機電設備變頻工作情況，預測分析可能產生的變頻異常故障，制定防控方案，及時解決。相關維修管理人員要注重技術的學習和運用，分析可能出現的設備故障問題，并尋求合理方法予以解決，促使機電設備逐步恢復使用。只有保證機電設備正常運行，才能保證變頻節能技術應有效應充分發揮，改善潛在的機電設備安全隱患。

4.2推動機電設備和技術更新

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

5結束語

綜上所述，在煤礦機電設備運行中，由于設備眾多，管控方式存在不合理，不可避免造成電能損耗。基于變頻節能技術的應用，可以改善傳統技術不足，推動機電設備更新換代，自動化調整設備運行功率，不影響設備正常運轉的前提下，減少電能損耗，可以減少企業成本，提升經濟效益。

參考文獻：

[1]段麗芬.變頻節能技術在煤礦機電設備中的應用分析[J].中國設備工程，2020，31（06）：243-244.

[2]石艷春.PLC變頻節能技術在電氣自動化設備中的應用[J].現代信息科技，2020，4（03）：173-174+177.

[3]鄭立.煤礦機電設備節能改造中變頻技術的應用[J].資源節約與環保，2019，19（12）：18+24.

[4]侯云鵬，崔軍峰，付紅星，等.油田機泵設備變頻節能技術應用現狀及發展趨勢分析[J].中國設備工程，2019，22（23）：206-207.

[5]李剛，劉利.探討變頻節能技術在煤礦機電設備中的應用[J].內蒙古煤炭經濟，2019，10（21）：168-169.

[6]張毅.變頻節能技術在煤礦機電設備中的應用探析[J].中國石油和化工標準與質量，2019，39（21）：235-236.

作者：許曉林 單位：黑龍江龍煤鶴崗礦業有限責任公司峻德煤礦