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摘要：無論是煤礦生產還是煤礦消耗，我國在世界排名都是相對靠前的，這也意味著煤礦資源在我國的能源結構中占據不可替代的地位。煤炭開采的過程也是一個大量耗能的過程，在目前倡導能源節約的時代背景下，最大化的實現煤礦機電設備的節能效果是解決能耗問題的重要途徑。本文從煤礦機電設備實踐過程中遇到的現實問題入手，分析提升設備節能效果的切入口，在發展需求的基礎之上結合實際情況提出優化策略。

關鍵詞：優化；煤礦機電設備設計；機電節能

隨著我國社會經濟水平的提升，不少行業紛紛將目光轉向了創新，煤礦行業也不例外。近幾年，不少數字化和智能化技術被應用于煤礦機電的生產流程中，這幾乎成了行業發展的風向標。依賴科技的煤礦生產事業逐漸具備了數字化特點，新技術的優勢在煤礦機電設備運作的過程中體現得淋漓盡致。解決了發展問題，煤礦行業又迎來了新的難題，那就是如何降低煤礦機電設備應用時產生的能耗。從科學選型、合理使用和有效管理的角度出發，每一個環節對于耗能的控制都是煤礦企業在生產過程中需要關注到的重點[1]。

1我國煤礦機電設備使用時面臨的現實問題

現代煤礦生產活動普遍具有機械化特征，這都得益于不同類型的煤礦機電設備的使用。這些機電設備的加入，不僅解決了生產效率的問題，還在一定程度上為煤礦區企業創造了更多經濟效益。但在煤礦機電設備投入使用的過程中，人們發現面臨的不僅僅是簡單的前期投資問題，后期的運作過程中同樣會陷入大量耗能的困境。生產活動的高效性是建立在科學使用的基礎之上，主要是指降低實踐過程中出現設備故障現象的頻率，只有這樣才能滿足企業對于利益的追求。就現狀而言，我國煤礦機電設備在使用的過程中大致面臨三種現實問題。

1.1煤礦機電設備投入實踐后面臨的配件選型問題

服務年限是每一臺煤礦機電設備都有的，新采購的設備需要使用到規定的年限才能夠退出生產線。煤礦生產是在特殊的環境中進行的，機電設備的運作周期非常長，因此，難免在使用的過程中面臨不同程度的損耗問題。這時，就需要定時地更新配件，以延長機電設備的使用壽命。在對配件進行更新時，出于安全性的考慮，要求配件與設備之間達到極高的匹配度。但現實情況卻是，一些煤礦機電設備在采購的過程中沒有全方位地考慮設備與配件的匹配度，導致設備在使用時發揮不出最大價值，維修工作也顯得舉步維艱。煤礦機電設備若想達到良好的節能效果，就必須在采購之前充分考慮到設備配件選型問題。更新合適的配件才能使煤礦機電設備進入最佳的節能狀態，以達到預期效果[2]。

1.2煤礦機電設備投入實踐后面臨的操作規范問題

盡管煤礦領域早已進入自動化階段，但是由于煤礦生產具有獨特性，目前能夠熟練掌握煤礦機電設備自動化技術的人員少之又少。在實踐過程中，技術人員的專業素養間接影響著煤礦機電設備的整體運行狀態和使用壽命。絕大多數煤礦生產中發生的安全事故都是機電設備的不規范操作造成的。就目前煤礦企業的一線技術人員而言，各種各樣的原因致使他們不具備較高的專業素養。部分技術人員對于煤礦機電的自動化操作還比較生疏，時常會因為一些小疏忽，導致機電設備無法正常運作，嚴重時甚至可能造成人員和財產的損失。

1.3煤礦機電設備投入實踐后面臨的管理監督問題

對煤礦機電設備采取科學有效的管理舉措是行業發展的關鍵步驟，也是不少企業容易忽視的環節。科學的管理舉措可以幫助設備提升工作效率，充分展現煤礦機電設備本身的優勢。除此之外，它還可以幫助機電設備維持在良好的工作狀態下，實現安全運轉。就目前的情況來說，對煤礦機電設備采取的管理舉措中仍存在不少弊端。科學化的管理模式長期處于缺位狀態，規章制度的建設更是亂作一團。無法保證設備的科學使用以及正確維護保養，致使在細節處埋下安全隱患，事故隨時可能發生。這樣一來，不僅不能提高機電設備的效能，反而可能造成更大程度的能源損耗，甚至以犧牲生產活動安全性為代價。

2從設計方面出發探索優化煤礦機電設備的節能效果的舉措

2.1對動力變壓器的種類和容量進行科學選擇

煤礦機電設備的使用環境一般都是位于井下，條件復雜，不宜使用燃油型設備。動力變壓器是煤礦生產工作中不可或缺的設備之一，其中井下采掘生產活動應用最為普遍。若想實現機電設備的科學應用，第一步就是選用合適的動力變壓器，在滿足生產需求的基礎之上盡可能地降低資源損耗，在提升安全性的同時，不以犧牲節電節能效果為前提。在一系列實踐研究中，人們發現節能型的動力變壓器不同于普通的動力變壓器，其能在極大程度上減少電能的浪費。這就提示相關的企業，在生產之前選擇符合實際需求的節能型動力變壓器，就能順利解決能源消耗大的問題。另外，機電設備在進行空載運行的過程中會呈現出嚴重的能源浪費現象，此時不能單純依靠節能型動力變壓器，更要實現容量方面的科學配置。做到最大化降低空載運行現象出現的可能性，節約部分資源[3]。

2.2選擇適合的煤炭提升設備、運輸設備和動力裝置

煤礦生產的流程中有一個環節是運輸，這個環節的質量直接影響到生產活動的總體效果。也就是說，運輸設備對煤礦生產能力的影響是不可取代的。企業通常期望在降低電能的同時滿足煤礦生產的運力需求，做到兩點兼顧的唯一途徑就是注重運輸設備的科學選型。在選擇適合的運輸設備時要將經濟性、先進性和實用性放于首要位置，采購工作展開前先制定最佳方案，以保證設備購置過程萬無一失。通常情況下，煤炭在井下的運輸系統由兩部分組成，一個是主運輸系統，另一個是輔助運輸系統。主運輸系統的主要任務是對井下的煤炭進行運輸和提升，而輔助運輸系統則是承擔運輸人員、物料和矸石的功能。在保證兩個運輸系統正常運轉的同時，還要考慮到節能降耗的問題。目前為止，在煤礦企業高能耗設備中運用最為廣泛的技術莫過于變頻軟啟動技術。該技術的運作原理是對原有的系統重新設計計算，啟動裝置進行優化和升級，淘汰高能耗的傳統產品，以達到預期的節能效果。

2.3對供電電壓和供電線路進行合理布局

電力充足是煤礦機電設備正常運行的前提條件，簡而言之，對供電系統的合理規劃和科學設計直接決定了機電設備節能設計的成果。對供電系統進行合理化改造時，尤其需要關注到兩個問題。首先是對供電電壓的科學選擇，煤礦生產之前需要企業的相關工作進行井上和井下供電結構規劃。這樣一來，電壓等級就會在很大程度上被簡化，變壓次數達到最低，可以有效避免區域內配電出現輕載或重載運行的現象，保證主供電系統的電能損耗達到最小。除此之外，對變壓器的容量進行合理化配置也是不容忽視的細節。面對長期處于輕載運行狀態的變壓器，可以選用小容量的變壓器；面對長期處于滿載或超載狀態下的變壓器，可以選用大容量的變壓器。配電變壓器的安裝位置一定要選擇負荷中心，最大供電半徑要不大于500m。其次是對供電線路進行合理化布局，增加供電線路回路是首要任務，實際操作的過程中盡可能選用截面大的導線。布局的依據是最大負荷及最小負荷利用的小時數，需要結合經濟電流密度展開全方位的考量。一旦出現負荷電流超出導線經濟電流數值的情況，要及時更換導線截面或是降低負荷電量，以架設第二回線路，達到節能降耗的終極目標。

3結語

總的來說，節能降耗是時展的硬性需求，也是煤礦機電設備優化升級的具體方向。對機電設備實施節能措施不只是為了響應國家的號召，更是為了保證煤礦企業的市場競爭優勢。借助節流來實現經濟收益的最大化是企業的不二之選，也是生產發展的剛需。

參考文獻：

[1]王華芳.煤礦電氣自動化控制系統研究[J].能源與節能，2017(04):180-181.

[2]武晉文.煤礦機電設備管理系統的優化設計[J].礦業裝備，2018(04):56-57.

[3]李俊.回采機電設備安全管理及優化設計探討[J].能源與節能，2019(09):155-156.

作者：梁廣 單位：山西西山煤電股份有限公司馬蘭礦