变频节能技术在井下采煤系统中的应用

雷 惠

（山西焦煤集团岚县正利煤业有限公司 山西吕梁 033000）

引言

随着我国工业的不断发展前进，对煤矿的开采也加大了力度，然而，由于煤矿的特殊性，导致能源缺乏成为了我国发展过程中一个较严重的问题。在传统煤矿开采工作中，工作效率较低，往往需要大量时间才能开采出少量煤矿，同时，在开采过程中还会造成能源浪费的问题。因此，为了提高煤矿开采效率，节约能源成本，增加工作人员的安全性，必须要改变传统开采方式，应用变频节能技术来开采煤矿。

1 变频节能技术的概念

变频节能技术在煤矿开采工作中应用时需要依靠机械设备作为媒介，其中最主要的一个设备叫做变频器，它能将其他电压频率转换成符合煤矿开采要求的电压频率，通过这种方式来达到节约能源的目的。变频器的应用原理是改变半导体器具的功能和结构。变频技术应用的最终目的是节能减排，同时，它的应用关键也是节能减排，而根据实际调查结果来看，如果能将变频节能技术应用在恰当的地方和恰当的时间，它甚至可以让煤矿开采工作所消耗的能源降低百分之四十左右，特别是在当变频节能技术被用到风机这类机械设备中时能节约百分之五十的电力资源。除此之外，变频节能技术还会被应用在要求调速的负载中，这时，它也能实现百分之四十的能源节省。变频节能技术在负载中的应用主要是通过轻负载电压的降低来实现的。

2 变频节能技术的作用

变频节能技术在实际工作中的作用主要体现在当它被应用到风机环境中时。一方面是因为变频节能技术需要改变转速来降低能源的消耗，这就导致在其他环境中所能降低的能源并不多。另一方面，当对风能的需求量降低时，风机的转速也会降低，而在风机环境中，转速与风能的消耗成正相关，风能损耗会随着转速的减少而有所降低，从而有明显的节能效果。变频节能技术在煤矿工程中的作用除了降低能源消耗外，还能在一定程度上提高施工过程中的安全性，减少工作人员施工中可能会遇到的问题，从而避免煤矿开采工作受到阻碍，这就意味着，变频节能技术在提高了煤矿开采工作安全性的同时还提高了开采工作的效率，从而促进了整个煤矿企业的经济发展。

3 变频节能技术的发展

变频节能技术的发展时间不是特别长，它的起始发展是从上个世纪六十年代开始的，一直到二十年后才逐渐发展成型，并且从这时起，它们越来越多的被应用到了各个国家的生产发展中去。在起始阶段，变频节能技术在大多数是在发达国家被应用，且仅仅被应用在工业生产中，但是，随着它的不断发展，越来越多国家和企业认识到了它的重要性，因此，进入二十一世纪以后，我国也在工业生产中加入了对变频节能技术的应用。变频节能技术在我国的应用还属于发展阶段，由于它在近几年有飞速的发展，因此，我国的变频节能技术已经得到了初步的完善。变频节能技术在煤矿开采工作中的发展前景较大，这是由于我国的煤矿工程多，市场对煤矿产量的要求也比较大，因此，为了满足社会对煤矿企业的要求和需求量，必须要将变频节能技术的作用完全发挥出来。

4 变频节能技术在井下采煤系统中的应用

4.1 在采煤机当中的应用

根据调查结果来看，大多数煤矿企业在进行煤矿开采工作时所使用到的机器都是双滚筒采煤机。在长期发展完善的前提下，传统采煤机器已经逐渐趋于完美了，当两台机器的功率都被设计为一点五千瓦时，想要变频器能承担它们的工作就必须要保证三千瓦，这是由于双滚筒采煤机中的负载有两个，且都是一点五千瓦，而“一拖一”电机则有所不同，它只有一个负载，因此，在选择变频器时，只需要选择一点五千瓦的就可以了。除此以外，在变速器当中，输出端的波被称为PWM 波，这就意味着电缆与大地之间有一定的电容效应，尤其是当电缆附带了屏蔽层时，电容效应将会最大化的被体现出来。在实际操作过程中，变频器一般都属于四象变频器，这种变频器有调速电牵引的作用，它不但能维持牵引速度不变，从而防止机械设备出现问题，还能提高操作的稳定性。

4.2 在皮带运输机当中的应用

皮带运输机对于煤矿开采工作而言最大的作用在于提高了煤矿工程的安全性，对煤矿工程中工作人员的人身安全起到了一个有效的保障。同时，皮带运输机的出现还解放了大量人工劳动力，让工作人员能有更多的时间去进行更加复杂困难的工作，并且由于机器工作不需要经常休息，从而在一定程度上提高了工作效率。皮带运输机的启动往往需要用到液压耦合器，这种启动方法最大的缺点在于需要大量能源消耗才能将机器启动，除此之外，还会造成皮带运输机的磨损，当长期磨损导致皮带运输机断裂时，也会造成资源的浪费。变频节能技术在皮带运输机中的应用主要是通过降低启动过程中的电流波来实现降低能源损耗的目的，这是由于电流波得到降低后，将会使惯性冲击和机械热能都减少，从而提高能源转换。

4.3 在刮板运输机中的应用

在传统煤矿开采工作中，刮板运输机的主要作用是将原煤和作业物料进行运送，而随着技术的不断发展完善，刮板运输机的作用已经不再局限于此了。在当前阶段，刮板运输机还增加了一个非常重要的作用，它成为了采煤机的作业轨道，这就意味着刮板运输机在煤矿开采工作中的作用越来越重要了，它已经逐渐成为了一个必不可少的机械设备。刮板运输机的正常工作甚至影响到了整个煤矿开采工作的正啊运行。刮板运输机在大体上可以分成两个不同的类型，一个是固定式刮板运输机，一个是移动式刮板运输机，当它们被应用到煤矿开采工作中时，可以使运输能力得到极大的提高，并且还能通过提高链条的运输速度来提高整个运输机的工作效率，但是，这就导致了刮板运输机在使用过程中会消耗大量能源，因此，需要在刮板运输机中应用变频节能技术。

4.4 在通风设备中的应用

煤矿工程一般都位于通风较差的环境中，并且需要工作人员长期处于这个环境下，因此，通风设备在煤矿工程中占据着非常重要的作用。由于通风设备的作业时间长，所以通风设备往往需要花费大量能源来维持运转，它在整个煤矿工程中都属于高耗能都设备。为了降低通风设备的耗能，必须要在其中加入变频节能技术，在当前阶段，已经有越来越多的企业认识到了变频节能技术的重要，并且将其加入到了通风设备中去，因此，大多数煤矿企业中的传统通风设备都已经被取代了。加入变频器后的通风设备拥有更高的灵活性，它改变了过去那种恒定运行的通风方式，而是变成了可以随着工程实际情况而不断改变的通风方式，它不但能对通风量进行有效的调节，还能减少对通风设备的磨损，将电功率进行有效的分配，从而实现节能的目的。

结语

综上所述，变频节能技术能通过以下几个方面来促进煤矿企业的发展，首先，它能提高煤矿工程的安全性，从而对工作人员的人生安全提供一个有效保障。其次，它还能通过节约能源的方式来为企业节约资金成本，从而提高整个煤矿企业的经济收益。最后，变频节能技术还能降低对不可再生资源的损耗，从而达到保护环境的目的，实现煤矿开采工作的健康发展。