李小红

（山西省长治经坊煤业有限公司 山西省长治市 047100）

煤矿开采过程中，机电设备是不可或缺的工具之一，机电设备的应用提高了开采的效率，有效保证了施工的安全性。而在机电设备中融入变频节能技术可以进一步降低设备应用期间产生的能耗，节约资源能源，优化开采质量。下面，笔者将结合自身对于煤矿机电设备中变频节能技术应用的具体情况，分析其应用的方法与策略。

1 煤矿机电设备应用变频技能技术的作用与现状

1.1 煤矿机电设备应用变频节能技术的作用

在煤矿机电设备中应用变频技能技术可以按照实际情况对工作效率进行调整，降低机电设备所消耗的电能。其工作的基本原理为，通过交流电的周期进行固定模式的频率更换，在实际工作中可以结合各个机电设备的工作内容和负荷进行调整。当前，为了有效缓解环境问题，我国提出了可持续发展的理念，该理念在多个行业中都有所贯彻，煤矿企业也不例外。在煤矿开采期间各类机电设备所消耗的电能比较多，而借助变频运行则可以有效的降低电能消耗，降低企业生产经营成本，其对于煤矿企业的发展建设有着极为重要的推动作用。

1.2 煤矿机电设备变频节能技术应用现状

随着我国工业化的不断发展和进步，煤矿的需求量也可谓是不断提高，而在煤矿开采期间，不可否认的是所消耗的电能一直都比较大，为了有效的解决耗能高的问题，变频节能技术开始应用于机电设备之中，比如说现如今煤矿开采中采煤机、提升机、风机和皮带机等设备中均有变频节能技术的应用。据相关数据显示，在应用了变频节能技术之后，煤矿机电设备的电能消耗大幅度减少，但是当前由于资金以及技术等因素的制约，因此煤机电设备变频节能技术尚未全面推广和应用。

2 煤矿机电设备中变频节能技术的应用原理

当前，在我国煤矿开采行业中机电设备中应用变频节能技术的主要有采煤机、提升机以及皮带机，该技术在应用时的工作原理为以交流电的固定周期模式来改变设备的运行效率，在变频模式的基础之上，引入智能化电气系统，达到智能变频的目的。比如说机电设备在空载运行时，设备可以迅速的将功率降到最低状态，电能消耗也将会因此而降低。而一旦设备满载运行或者是持续高峰作业时，设备则可以将功率迅速调到最高，这样既可以保证采煤工作的效率不受到影响和干扰，同时还可以有效的降低对能源的消耗。在机电设备中合理应用变频节能技术，可以实现设备的智能化操作，其极大的节约了开采成本，降低了开采人员的工作强度，提高了采煤工作的完全性，其对于我国煤矿事业的发展建设有着极为重要的推动作用。机电设备中变频节能技术的变频器组成情况如图1 所示。

3 变频节能技术在煤矿机电设备中的应用分析

煤矿机电设备中要想灵活的应用变频节能技术，就需要做到具体问题具体分析，不同类型机电设备对于变频节能技术的运用要求是不同的，其具体可以从以下方面着手：

图1：变频器组成结构

3.1 变频节能采煤机的整体应用

采煤机是煤矿开采工作实施的基础所在，一般情况下，采煤机有三个核心系统，即电气系统、液压系统和机械系统，变频节能技术应用于采煤机中，主要是对这三个系统进行优化和调整，进而达到采煤机节能的目的。如果从组成成分分类，采煤机又可以被分为切割部、装载系统、行走装置的部分。首先，对于切割部来说，针对矿井下不同类型的工作面其功率要求也有着细微的差异，因此就需要结合具体情况对功率进行调设，比如说采煤工作面比较大的情况下，如果切割机的功率比较小，那么可能就会导致切割费时费力，进而在无形间增加工作量，造成不必要的能源消耗，应用变频节能技术，对切割功率进行灵活调整，可以更好的优化切割质量，提高工作效率。针对装载系统，在应用变频技术时，则需要结合采煤量对运行功率进行调节控制，要保证装载速度与采煤速度彼此能够密切配合，如果装载速度慢于采煤速度，那么可能会导致大量煤炭资源难以及时被装载，这样使得会对开采效率产生影响。针对行走装置，关键在于对牵引力进行合理的控制，牵引力控制不合理的情况，行走装置的功用可能难以有效发挥出来，这样必将会对设备的有效应用产生不良影响。一般来说，行走装置运行期间，牵引力充足的情况下，应当最大限度降低对电力资源的消耗，设备运行时，要控制好运行时间，因为采煤机并非是在所有情况下都需要满负荷运行的，所以说，在其没有满负荷运行的情况下，可以借助变频技术对负荷进行优化调整，以便更好的延长设备使用寿命。

3.2 变频节能技术在风机设备中的应用分析

在煤矿开采过程中，由于矿井下存在有大量的有害气体，为了保证煤矿开采的安全性，必须要长时间使用矿井进行鼓风机对有害气体进行稀释，否则的话，这些气体必将对施工人员的人身安全造成较大的影响，所有采煤工作中，风机是必须的，其可以对矿井下的空气进行优化调节，保证采煤工作人员的安全。而在采煤工作实施期间，井下空气环境处于不断变动的状态，因此，风机设备在应用时应当启动不同功能，这样才能更好的发挥设备作用。将变频节能技术应用于风机设备之中，可以灵活的对风机设备功能进行优化调整，这样矿井下空气质量可以得到更好的保障，还可以减轻风机设备运行的压力，因为如果风机设备长期高功率、高负荷的运行，那么设备损耗机率就将会增大，而变频节能技术的应用，则可以有效的降低设备损耗。在风机设备应用期间，为了深入了解煤矿内空气质量是否达到标准要求，还可以尝试将风机设备与空气质量检测设备联系在一起，实时检测井下空气状况，分析何时需要应用风机设备，然后灵活应用，这样可以有效的降低能耗。当前，节能变频技术在风机设备中的应用相对来说还是比较成熟，其在我国大部分矿井内都有所应用。

3.3 变频节能技术在提升机中的应用

在煤矿开采期间，针对矿井类型的矿山，为了保证煤矿开采工作顺利实施，提高煤炭资源的开采质量和效率，提升机的应用是必不可少，煤矿提升机的主要作用是将井下煤矿运输到井上，在煤矿开采期间，提升机通常需要不间断的运行，但是在其运行期间并非都是满载的，其一般是满载与空载交替运行，这种情况下，就可以应用变频节能技术，针对提升机满载/空载的不同情况，对功率进行调整，将该技术与智能化操作平台结合在一起，这样在满载与空载情况下提供不同的功率，既可以有效的保证设备运行效率和质量，还能够降低提升机运行期间消耗的电能，节约能源资源。

3.4 变频技术在皮带机中的应用

皮带机是煤矿资源运输不可或缺的设备之一，其可以持续不断的将矿山中的煤炭运送到地面，但是在设备具体运行过程中，皮带机的荷载并非是一成不变的，某些情况下皮带机的荷载比较高，某些情况下荷载则比较低，但是补录荷载如何变化，其所消耗的电能资源都是相同的，所不同的是高荷载的情况下，电能资源得到了充分利用，而低荷载的情况下，电能资源则被较大的浪费。针对这种现象，当前最为有效的措施就是将变频技术与皮带机融合在一起，结合不同的运输需要，对皮带机的功率进行优化调整，这样也可以有效的优化皮带机使用效果。

3.5 变频节能调节下的负载荷设备应用

变频负载荷技术应用时，可以根据风机、泵的变频调速过程，关注风机变频调速技术的整体应用普遍操作。但是要做好该项工作，相关领域的技术人员就应当逐步加强变频调速设备的研发，重点研发煤矿特殊采集环境之下的变频设备操作。结合风机运行的转速操作要求，可以逐步改造调整，优化其整体性能。在改造工作实施之前，需要深入了解风机运行的各项基本情况，调整风压、风量等，在改造完成之后需要对输出功率进行检查和分析，这样可以有效的节约电能资源。在水泵控制调节下，需要对设备进行变频调速节能处理。结合生产工艺系统的实际控制构成情况来看，在对产品进行调节时，应当提升调节的灵活度，要保证在变频节能技术的支持之下，水泵可以灵活运用，结合实际需要逐步减少平滑和减速的时间，调整外部环境的受限水平，结合井下的液体位置高度变化情况，最大限度的压缩水泵空转时间，这样做也可以有效的减少水泵运行所需的能耗，避免设备在运行期间不必要的损耗，延长设备使用寿命，提升机电设备的整体生产效益，促使煤矿开采更好的推行。

4 煤矿机电设备应用变频节能技术的维护对策

随着，我国煤矿事业的不断发展和进步，在煤矿机电设备中变频节能技术的应用频率将会不断提升，诸多煤矿机电设备中都融合了变频节能技术，但是结合实际情况来看，要想切实发挥变频节能技术的作用优势，使得煤矿机电设备的作用最大限度的发挥出来，笔者认为还需做好设备维护工作，其具体可以从以下方面着手：

4.1 完善煤矿机电设备维护管理制度

煤矿机电设备由于长期在恶劣复杂的环境内运行，因此发生故障的频率相对来说比较高，应用了变频节能技术之后，该问题虽然得到了一定程度的缓解，且难以从根本上杜绝。因此，为了更好的延长煤矿机电设备的使用寿命，减少各类故障发生频率，就需要对现有的煤矿机电设备维护管理制度予以完善，具体完善过程中可以从以下方面着手：

（1）企业内各个部门应当在大的设备维护管理制度基础之上，结合自身机电设备的运用情况、需求等进一步对相关制度进行细化，保证设备管理工作有序实施。

（2）技术研发部门要肩负起对机电设备进行技术更新的责任，这样才能更好的将变频技术应用到机电设备之中，在日常巡视工作中，则需要加强对各个机电设备的巡视检查工作，以便能够及时快速的发现设备中存在的问题和不足，然后快速采取措施予以优化。在机电设备运行将期间要查看是否存在有安全隐患，检查设备的变频工作是否处于正常运行的状态，针对变频技术应用可能存在的突发性情况，必须要及时的采取措施处理，避免设备后期的运行受到影响和干扰。

（3）机电设备操作人员，需要不断地提升自己的专业知识与技能，对于机电设备中节能变频技术应用时，可能会出现的故障和不足，要能够结合实际情况，找到可行的解决措施与方法，以保证在故障发生之后，机电设备可以第一时间修复，进而提高机电设备运行的稳定性与可靠性。

4.2 重视变频节能技术与机电设备的更新

当前，随着科技的不断创新发展，煤矿机电设备中各类节能变频技术应用时，也呈现出更新速度快的特点。因此，为了更好的发挥节能变频技术在机电设备中的运行质量效果，对于工作人员来说，其就应当关注相关领域技术更新的情况，及时的将最新、最优质的节能变频技术应用到机电设备之中，优化过去设备应用中存在的缺陷和不足，提高设备的兼容性，使得其能够更加稳定、高效的运用，这样的话，煤矿机电设备等工作质量和效率也将得到更好的提升。

总之，当前我国对于煤炭资源的需求量极大，多个行业的发展建设都需要煤炭资源做支撑。煤炭资源开采期间机电设备不可或缺，但是机电设备运行时，电能消耗极大，这与我国经济可持续发展的理念是背道而驰的，为了有效的解决该问题，降低对能源资源的消耗，就需要合理应用变频节能技术，发挥该技术在机电设备中的作用，推进我国煤矿开采行业的发展。