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煤矿井下掘进机电设备的节能措施探讨李东山

发表时间：2021/5/25 来源：《基层建设》2021年第2期作者：李东山

[导读] 摘要：煤炭作为我国经济发展的重要能源，对促进社会发展起到不可忽视的重要作用，但是随着经济与环境的矛盾日益突出，社会各界对煤炭企业的生产过程也提出了更高要求，要求他们必须朝向节能环保的方向发展，进一步落实节能降耗、减少动力消耗。

        国家能源集团宁夏煤业红柳煤矿综掘二队宁夏银川市 751400
        摘要：煤炭作为我国经济发展的重要能源，对促进社会发展起到不可忽视的重要作用，但是随着经济与环境的矛盾日益突出，社会各界对煤炭企业的生产过程也提出了更高要求，要求他们必须朝向节能环保的方向发展，进一步落实节能降耗、减少动力消耗。本文对煤矿井下掘进机电设备的节能措施进行分析，以供参考。
        关键词：煤矿井下掘进；机电设备；节能措施
        引言
        随着以掘进机为代表的自动化综采设备的不断投入应用，煤矿井下综采作业效率得到了大幅提升。目前，巷道掘进主要依靠人工操作掘进机进行掘进作业，由于井下地质条件较为复杂，因此需要人工根据截割经验不断调整掘进机的作业姿态，从而保证巷道掘进效率和质量。这种掘进方式在实际应用中暴露出了掘进效率低、巷道成型质量差的问题，需要人工多次进行巷道断面修整，极大地影响了巷道掘进效率。
        1掘进机位姿纠偏技术
        由于煤矿井下地质环境复杂，掘进机在掘进作业过程中受多种因素的影响，其位姿不断发生变化，无法满足掘进一致性的需求，目前多采用机器视觉定位、超声波定位、激光定位、无线电定位等技术，但在应用过程中发现单一的定位方案受干扰严重，无法满足快速、精确定位的需求，因此提出一种新的组合式的采煤机位姿定位、纠偏方案，其采用了捷联惯性导航定位技术。通过对掘进机位姿变化情况的统计，在掘进过程中最容易发生变化的姿态主要是悬臂的俯仰角和进给过程中的位置误差，对悬臂俯仰角的调整主要通过控制悬臂执行油缸来调整，当系统确定俯仰角的偏差量后根据预设的对应逻辑，自动计算出执行油缸的调整量，然后输出调整信号，控制对执行油缸的调整。对掘进机进给过程中位置误差的调整主要依靠执行机构的液压马达，同样是通过位姿检测后输出调整信号，满足位姿调整需求。
        2优化煤矿井下巷道掘进顶板支护技术措施
        优化施工前的准备工作，在进行正式施工之前，需要对本地实际地质情况结合的基础上，明确围岩所承受的力，明确围岩能够承受的力的大小，从而可以合理地设计和选择顶板支护方式，特别针对施工过程中出现的重难点，如提升巷道掘进截面安全性、稳定性时，施工人员需要注意应用最佳的施工方案、施工技术，从而保证所有的施工人员以及整个施工过程的安全性和可靠性。除此之外，将初步的施工方案设计结束后，施工人员以及设计人员需要对设计方案共同讨论，并在此基础上及时地改进和完善其中存在的问题，尽可能地保证设计方案符合顶板支护需求以及相关的施工需求，保证施工质量和效率问题得到有效地提高。在施工当中，确定材料的体积、数量等多个方面，都需要相关施工人员、设计人员提前结束。在结束方案设计环节后，相关施工人员需要对相关的施工标准、设计方案进行严格遵循，来进一步完成煤矿井下巷道的掘进工作。
        3煤矿井下掘进机机电设备故障诊断
        3.1日检
        日检工作主要分为三个部分：第一，有效地检查截尺和齿座，看其是否能够符合手册上所写的具体内容。第二，有效地检查掘进机内部的喷嘴，看其是否能够满足通气的情况。第三，有效地检查掘进机内部的油位，看其是否能够满足实际工作的要求。第四，全面检查掘进机的水管、油管和气管，并确保其不会在出现泄露的情况。第五，检查位于掘进机上所有的螺丝，确保其没有出现松动。
        3.2月检
        月检就是在保证日检和周检的基础上更好地做好维护工作。例如，必要时可以直接清洗掘进机内部，并注意配合润滑油本身的质量。如果润滑油在使用的过程中已经失效则可以直接对润滑油进行维护。几乎每一年都需要对掘进机进行检查，并将检查的结果能够细化到不同的零件设备中。并在对设备进行综合评价之后，及时地维护存在问题的地方。只有针对性的有效地提升维护工作才能够让设备更好地运行。

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        4优化井下掘进机电设备的节能措施
        4.1定期维护设备
        为了最大程度的保障机电设备的正常运转，降低设备的故障概率，相关工作人员必须对机电设备进行定期维护，有效控制机械磨损、延缓机械老化。与其它普通设备相比较，井下掘进机电设备的工作环境以矿井为主，不仅粉尘含量较大、而且湿度较高，恶劣的使用环境会加快设备的老化速度，同时也更容易遭受锈蚀，这也会在一定程度上减少设备的使用寿命。同时由于部分工作人员并不具备专业的操作技能，一些不规范的操作也会对设备带来一定损伤，增大了设备的故障概率，因此为了进一步降低开采成本，提高设备使用率，必须要制定完善的设备维修养护制度，并聘请专业人才对设备进行定期维护，及时发现设备存在的潜在问题，定期更换老化部件。值得注意的是，在检修维护设备的过程中，一定要遵循安全第一的检修原则，对于一些特型的精密仪器，一定要做到断电操作，同时要对机械设备进行定期清理，对于管线相对复杂的设备，维修人员要严格按照清理程序进行，对于需要添加润滑油的部件和轴承，一定要明确润滑油标号，注意用量合理。
        4.2利用变频技术
        变频技术在应用过程中主要是利用变频器，来科学管控变频率。在变频技术应用之前，井下掘进设备的电流频率是无法更改的，因此设备必须长时间保持恒定运转状态，这会造成一定的空载能耗，但是在变频技术支持下，机械设备可以结合实际的工作情况来及时调整运行状态，降低空载率，进而实现节约能耗的目的。井下掘进设备应用变频技术具有十分明显的应用效果：首先，变频技术具有通信、调节速度、参数辨识等综合化功能，可实现设备的自动化运转；其次，变频技术在相应的理论支持下，能够构建专业的集成电路；最后，变频技术可有效改善对机械设备的管控模式，进一步扩大机械的使用范围。
        5维护煤矿井下掘进机电设备故障的措施
        5.1检修维护刮板机
        大多数的掘进机在运行的过程中会出现多种故障，容易让两边出现断裂。因为两边链条松紧程度不同，所以会出现跳链的现象。如果在链轮处出现了硬物，则更容易出现卡链的现象。有时只需要紧一下链条就可以避免出现卡链的现象。工作人员只有做好相关的预防措施才能够避免出现故障。
        5.2其他方面的检修维护
        第一，需要先对掘进机内部的减速器进行检查，让整个透气孔变得更加顺畅，从而避免其存在堵塞的现象。只有每天及时清理透气孔内部才能够让整个机器都有效地运转。第二，可以让掘进机先进行紧固，这样不会存在松动的现象，也可使油嘴存在同一高度。第三，在实际紧固转台时，注意让整个切割臂都处在一个正常的纵横轴上。更多的工作人员需要在工作时注意如下几点内容：第一，保证所有直接切割的手臂都处于纵轴线的位置，不能够出现任何错误，并注意将齿轮都套上去之后再放下胀套。第二，先直接卸载掉油罐子上的盖子，并在取下活塞之后让油罐之间的位置可以变得更加平衡。在实际清洗账套之后再有效地进行安装。第三，先采用托架进行检测，如果一旦在后面出现松动的现象，则需要在第一时间进行紧固操作。这样才能够让设备都正常运行。
        结束语
        采用新的快速掘进技术后，井下巷道的掘进效率比优化前提升了22.1%，巷道一次成型率比优化前提升了34.2%，掘进机工作过程中的停机维修时间比优化前降低了73.4%，显著提升了井下巷道掘进效率和一致性。
        参考文献
        [1]阎强.煤矿井下掘进机电设备节能措施[J].电子技术与软件工程,2019(18):234-235.
        [2]许春.煤矿井下掘进机电设备节能措施探究[J].中国资源综合利用,2019,37(02):121-123.
        [3]李政委.对煤矿井下掘进机电设备的节能措施探讨与研究[J].机电工程技术,2018,47(12):193-196.