露天煤矿全流程能耗分析及节能对策研究

作者简介：闫亮军（1989.01-），男，甘肃定西人，大专，助理工程师，研究方向：露天煤矿安全生产管理。

摘 要： 针对某地区露天煤矿来说，能源审计能够实现对节能评估的有益探索，以能源审计为基础，通过对路天煤矿节能评估模型的建立，在实地调研和现场测试的基础上，能够对相关设备在露天煤矿各生产环节中的能耗进行分析，能够得知该地区能耗最多的环，节就是对露天矿的运输，在总耗能中占据了78.5%，其中柴油占据了大多数;通过对卡车运输路线的优化、对卡车等待时间的减少、能够使露天矿获得最为明显的节能效果，卡车的年运输量与年均柴油的单耗成反比关系;因此，需要从能耗方面，做好对大型电厂的进一步检测，通过对电力驱动采播设备的采用，能够使电代油的目标得以实现，并且能够使能耗得以降低。

关键词： 露天煤矿;生产流程;能耗分析;节能潜力

【中图分类号】TD824     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）23-0249-01

由于人们对节能减排问题的不断关注，大规模的对能源审计工作进行了推广。企业通过对能源审计工作的开展，更加清晰的了解自身的能耗情况，并且对自身节能潜力的分析能够更具系统性，因此，本文针对某地区露天煤矿展开了分析。

1 露天煤矿全流程能耗分析

1.1 主要耗能设备

穿孔和爆破是穿爆环节的两个过程，主要涉及到了对2台DM-H型钻机、4台DM-H2型钻机、3台DM45型钻机以及2台CDM75型钻机的运行。

采装环节需要做好对煤矿、岩石和土的开采和剥离，主要涉及到了对1台8750-65型吊斗铲、4台395B型电铲、1台WK-20型电铲、3台WK-35型电铲、4台WK-55型电铲，1台L1350型装载机、2台992型装载机以及2台反铲设备的应用。

露天开采需要将运输作为其中一个重要的环节，其需要对煤、岩、土进行运输，卡车是该地区露天煤矿的主要运输工具，其涉及到了52台自卸卡车（630E型154T）、5台自卸卡车（730E型185T）、10台自卸卡车（830E型220T）、21台自卸卡车（930E型290T）、12台自卸卡车（SF33900型220T）[1]。

排土环节涉及到了对14台D11T型履带推土机、2台D10N型履带推土机、3台834B型胶轮推土机等的运输。

辅助环节需要通过对其他辅助生产活动的开展，实现对煤炭开采的辅助，主要涉及到了对包括8台16G型平路机、5台24M型平路机、2台徐工平路机、7台100T型洒水车、3台20T型洒水车等设备的运行。此外，还涉及到了压路机、清洗车、清障车、履带搬运车等设备。

1.2 能耗计算及能源流向分析

根据（GB/T2589—2008）《综合能耗计算通则》所进行的计算，能够得知，该地区露天煤矿年度达到了117198.9tce的总耗能。其中8295.3万kW·h是由电力消耗的，折10194.9t的标准煤;279.5t汽油，折411.3t标准煤;73154.0t柴油，折106592.7t的标准煤。为了使购入、输送和终端环节，能够实现对能源流向的清晰反映。通过对桑籍图的运用，使能源在该地区露天煤矿中的流向得到了绘制。分支在桑基图中的宽度，代表着数据流量的大小，分支在始末端具有相同的宽度总和，以此来使能量能够得以平衡。

根据能源流向的角度来说，在对露天矿进行生产的过程中，能耗最多的品种就是柴油，其中运输环节需要用到86.3%的柴油，排图以及其他辅助环节需要用到11%的柴油，采装环节大约用了79.8%的电力，穿爆环节用了18.9%的电力。从使用量方面来说，汽油相对较少，只占据了总能耗的0.35%。汽油在所有生产环节中都得到了少量的消耗。根据当量值通过对各能源的综合，能够实现对煤量的标准折算，在所有露天矿的生产环节中，运输环节消耗了最多的能源，2017年达到了92055.7tce的总耗能，大约占据了总能耗的78.5%，其中柴油占据了绝大部分。采装环节达到了10356.4tce的总能耗，其中电力占据了78.5%，柴油占据了20.9%。穿爆环节达到了2658.5tce的总能耗，其中电力占据了72.5%，柴油占据了26%。排土以及其他各类辅助环节达到了12128.4tce的总能耗，其中柴油占据了97%，只有1.9%和1.1%来源于汽油和电力[2]。

2 节能对策

2.1 建立能源监测体系

露天矿目前普遍还没有建立能源监测控制管理系统，从国际经验的角度来说，对露天矿能源监测控制管理系统的建立，能够通过对其节能降耗作用的发挥，引起人们的逐渐重视。对系统进行研究分析，能够得知，在生产露天矿的过程中，通过对各环节、能源转换、各系统能源结构等的及时掌握，能够实现对高耗能环节的寻找，以及对系统问题的查找。

其次，露天矿能耗主要是由大型能耗设备所组成，通过对其的单独能耗计算，能够实现对能耗组成的明确，使节能措施能够得到更好的制定，并且能够实现对节能的进一步管理。主要涉及到了卡车、推土机等大型设备。受到工况以及季节因素等带来的影响，现场测试只能获取到片面的结果，无法体现一年内设备运行的平均水平，相对来说，在大型设备中对能耗计量仪器的单独安装，能够获取到更加准确的数据。

2.2 优化生产环节

想要综合的降低露天矿的能耗，首先自卸卡车需要做好对柴油单耗的降低。越来越多的自卸卡车被用于进行载重，其效率与单位能耗呈反比关系。卡车830E以及SF33900型单次消耗的柴油量最高，因此，需要从模式和状态方面，对使用情况以及车辆进行检查，根据2017年对能耗的分析能够得知，卡车的年运输量与年均柴油单耗成反比关系。根据测算能够得知，如果保持其他生产不变，卡车单次运输对，柴油的消耗，只要低于2017年的9.1%，就能够达到0.1454kg/（m3·km）[3]。

结束语：通过对能源审计的采用，能够实现对节能评估的有益探索，通过对露天煤矿节能评估模型的建立，在实地调研和现场测试的基础上，能够对相关设备在露天煤矿购生产环节中的能耗进行分析，并且根据结果提出了相关建议，以此来使露天煤矿在节能领域能够得到进一步的发展，针对露天煤矿对能源审计的多样化应用來说，有着极为重要的作用。

参考文献

[1] 雷雨.露天煤矿设计中环境成本内生化研究[D].沈阳：东北大学，2013.

[2] 安全监管总局国家煤矿安监局印发《煤矿安全生产“十三五”规划》[J].中国应急管理，2017（6）：37-40.

[3] 张寿涛，陈华颖.露天矿开采工艺综合能耗计算与分析[J].煤炭工程，2015，47（8）：30-32.