变频调速在煤矿矿井通风机上的应用分析

刘通

摘要：随着我国经济不断迅速发展，煤矿开采业各项工作已经越来越受到全社会广泛关注。煤矿矿井通风机作为一项有效保障矿井安全生产的关键性核心设备，必须每日持续不断的全面运行。因此，全面落实和推广矿井通风机的经济化运行意义重大，对于煤矿开采业降低成本和节约资源能够起到重要促进作用。鉴于此，笔者在本文针对变频调速技术在现阶段煤矿矿井通风机上的具体应用策略进行一定分析和探究，并且提出一些合理化建议，以供参考。

关键词：变频调速技术;煤矿风机;应用策略

引言：

在现阶段我国煤矿的日常生产各个环节中，通风网络阻力以及风量需求在不同环境下都会产生不同程度的变化。因此，想要全面适应各种变化需求，有效避免煤矿矿井通风机的长期高能耗负荷，相关煤矿工作人员、技术人员可以选用变频调速技术这项先进技术应用于煤矿矿井通风机使用过程之中 [1]。变频调速技术拥有较为明显的自身优点，其中昀为主要的就是能够科学合理的改变风机转速、让启动和停机都是“软式”、降低发热情况以及各类故障发生率的同时提高使用年限，完美达到煤矿矿井通风机经济化运行、风量科学合理调节的终极目标。

一、解读新时期矿井通风机的运行主要特征

新时期煤矿开采工作大环境下，煤矿矿井通风机以及其传动电机的升级和设定工作极为重要，其通常是在矿井设计阶段进行科学化选定，通风量主要根据矿井瓦斯日常涌出量、通风巷遭受的各种阻力以及井下作业人员总体数量等因素而决定。煤矿矿井通风机在满速运行时的特性曲线与矿井通风网络阻力特性曲线的交点，进而全面确定通风机的自然运行工况点

[2]。但客观而言，自然工况点通常不是矿井通风机所要求的工况点，其主要原因为以下几方面：1.预测的矿井瓦斯涌出量经常性大于实际的瓦斯涌出量。2.提前预测的矿井通风网络阻力特性曲线与实际缺乏一致性。3.现阶段工作环境下，矿井通风网络阻力特性曲线经常伴随采掘工作面的不断推移而发生各种变化。4.一旦产量发生增减现象以及采煤方法变革，或者是日常工作中工人劳动生产率发生变化，矿井通风需求量也会随之产生变化。5.节假日以及正常检修期间，井下工人数量以及瓦斯涌出量都会呈现出减少态势，这时候实际需要通风量也在不断减少。实事求是的讲，通风机的一般服务年限为十几年以上甚至达到几十年。想要确保矿井生产安全，通风机以及电动机的规格都会保留一定的余量，全面适应通风网络阻力变化以及风量变化的不同需求和要求。鉴于此，煤矿矿井通风机的正常运行以及经济运行都应当进行科学化的风量调节。

二、解析变频调速技术在矿井通风机实际应用优势

（一）变频调速技术能够有效节能

当前阶段，我国矿井通风机通常有两种高速风量，一种是机械、另外一种是电气。此外的重要方法就是串级调速。经过各种实验结果论证，串级、变频是风量调速现阶段一种昀为理想方法。在新时期矿井通风机中应用变频调速技术，能够将节能效果提高 35%左右，其具备的优秀节能性无疑为煤矿开采提供了经济节约科学化方案[3]。

（二）变频调速技术能实现软启动

在日常变频调速技术的具体应用过程中，针对风机启动电流分析能够发现，启动时电流为 0，随之结合实际增加电负荷量进行不断调整，在日常煤矿矿机的通风机使用过程中产生较大的冲击电流，这种“软启动”方式无疑能够全面提升煤矿通风机的使用寿命和延长其总使用年限。

（三）变频调速技术能够提高功率

结合变频器监视综合分析能够发现，一般功率为 0.984，但在全面应用和设置变频调速器后能够科学化增强相应功效，并且大大减少对设备的资金投入，不但提高功率而且对采矿工作环境能够全面改善和提升，而且还可以实现节能减排、绿色环保并且实际操作异常简便。

三、新时期变频调速技术在煤矿通风机上的具体应用

（一）变频器的科学化选择和应用

客观而言，变频器的整体工作原理是通过传感器以及测量装置检测风机信号，然后将各种信号转换为电流信号反馈到变频器之中，进行标准信号与检测信号的科学化比对，进而实现风机输入频率的合理化调节来全面改变风机的日常转速。想要完全适应当前阶段矿山开采各种较为恶劣的环境状况，笔者建议采用自动化调控方式，自动信号采用 PID闭环反馈控制方法，也就是科学化的通过 PID系统控制变频器，进而全面实现变频器对煤矿通风机的智能化自动控制，有效改变煤矿通风机的转速[4]。

（二）变频调速器的具体安装和调试

在现阶段煤矿开采过程中，倘若煤矿矿井通风机传感器安装在坚固的底座上，传感器安装在风控机房之中，就必须要提前做好电子干扰的各项防护工作。变频调速器应当尽量设置在与配电柜安装在同一个地方，温度保持在 10～40℃之间。灰尘与湿度也必须控制在标准化范畴之内。正式安装过程中，工作人员必须要确保主电路接线是否正确，全面检测通风机的运行是否稳定正常。在变频调速器实现自检工作后，在 PLC系統中输入科学化的基本参数，全面进行加载试验，在试验过程中应当安排专业人员对矿井通风机进行细致观察，观看是否存共振问题，一旦发现共振则必须做出相应的参数调整。

（三）变频调速技术应用经济效益

针对变频调速技术应用于现阶段煤矿矿井通风机中所产生的巨大经济效益而言，可以进行这样一个实例分析：倘若煤矿通风机的额定流量为5l8m3/min、额定功率为 60kW，每年通风机运行的时间为 300天，运行时间为每日 24小时（其中 13小时以50%负荷正常运行、11小时以 90%负荷全面运行），在上述设定条件下能够计算出：W=60×11X（100%-69%）X300～0×13×（95%-20%）×300=236880kW.h。设定为电能每 kW·h为 1元钱，那么一年电费节约数量能够超过 20万元。由此不难得出结论：变频调速技术可以全面有效的降低风机的日消耗量，并且具备相当高的经济价值和经济效益。

结束语：

综上所述，新时期先进的变频调速技术在煤矿风机上全面应用与推广意义重大且“任重而道远”。这项先进技术不但可以降低人工劳动力投入数量，还能够全面实现节能减排的使用效果，并且能够产生巨大的经济效益。因此，相关部门以及工作人员、技术人员在日常实践过程中应当不断探索、不断创新，力争寻找到更为科学化、合理化的应用策略与应用技巧，力争让我国的煤矿开采业整体质量和水平能够迈上一个新的台阶。

参考文献

[1]侯海清.变频调速技术在煤矿风机上的应用探析[J].机械管理开发，2017，3210：79-80.

[2]米晓杰.变频调速技术在煤矿风机上的应用[J].内蒙古煤炭经济，2016，13：129-130.

[3]李文涛.矿井主通风机变频调速监控系统研究与开发[D].青岛科技大学，2013.

[4]李学兰.变频技术在煤矿生产中的应用[J].产业与科技论坛，2013，12（24）：63-64.