山西某矿机电设备降温装置应用

杨 涛

（晋能控股集团浙能麻家梁煤业有限责任公司，山西 朔州 036005）

0 引言

煤矿通常分为井工煤矿和露天煤矿，而我国的煤矿大部分属于井工煤矿，煤矿机电设备往往处于几十米几百米的井下工作，煤矿机电设备在使用的过程中发热量很大，长期使用会对煤矿机电设备造成损坏，因此需要用到降温装置对煤矿机电设备进行降温，但是现有的降温装置的降温位置较为固定，常常只能对着设备的某一个部位降温，容易造成设备的龟裂老化，且散热效果差，而在降温的过程中灰尘容易进入机电设备箱内部，对设备运行造成影响。为了解决上述难题，设计提供了一种活动散热的用于煤矿机电设备的降温装置。

1 矿井概况

矿井通风方式为分区式，通风方法为抽出式，全矿井共有5 个井筒，通风系统为“三进两回”，分别为主井、副井、2 号风井进风立井进风，回风立井与2 号风井回风立井回风。

主回风立井主要通风机型号为AGF606-3.8-1.8-1（2）型轴流式对旋风机，一台工作，一台备用，额定功率为2500 kW；2 号回风立井主要通风机型号AGF-606-3.6-1（2）型轴流式风机，一台工作，一台备用，额定功率为1600 kW。矿井总进风量31641 m3/min（主井14062 m3/min、副井14853 m3/min、2 号进风立井2726 m3/min），矿井总回风量为31953 m3/min（主回风立井21754 m3/min、2 号回风立井10199 m3/min），有效风量为28852 m3/min，有效风量率为92.71%[1-2]。

提升系统，主立井井筒净直径9.0 m，提升机采用JKMD-5.7×4 落地式多绳摩擦式提升机，装备两对45 t 提煤箕斗。副立井井筒净直径9.3 m，副井主提升系统采用JKMD-5.7×4 型提升机，用于提升整装物料及重大件设备；交通罐提升机采用JKMD-2.8×4型提升机，主要用于运送人员。

矿井煤炭运输均采用带式输送机，一采区共安装DTL160 型带式输送机2 部，二采区安装DTL160 型带式输送机3 部，五采区共安装DTL160 型带式输送机5 部，工作面顺槽运输皮带采用DSL1400 型带式输送机。辅助运输均采用无轨胶轮车运输。

排水系统，矿井采用“集中式”排水，井底设有井底水仓，水仓有效容积3200 m3，装备5 台MD650-80×8 型卧式多级离心泵，最大排水能力为1950 m3/h，可应对矿井各类突发涌水情况。

供电系统，矿井供电电源来自矿区内同安110 kV变电站（双回路电源引自朔州国电安荣220 kV 变电站），站内主变两台容量63000 kVA[3-4]。

2 设计方案

一种用于煤矿机电设备的降温装置，包括防护箱体、移动降温机构和灰尘过滤机构，移动降温机构设于防护箱体上，灰尘过滤机构设于防护箱体的侧壁上；移动降温机构包括丝杆、限位槽和防护罩，丝杆转动设于防护箱的内壁上，丝杆的一端贯穿防护箱体的侧壁且设有升降电机，丝杆上滑动设有活动板，活动板的两侧设有滑块，活动板平行设有两组，限位槽设于防护箱的两侧侧壁上，限位槽平行于丝杆设置，滑块滑动设于限位槽内，防护罩设于两组活动板上，活动罩的侧壁上设有驱动电机，驱动电机的输出端设有扇叶，扇叶转动设于防护罩内，启动驱动电机，带动扇叶转动，扇叶带动空气流动，外界空气经过灰尘过滤机构的过滤进人防护箱体内，带走机电设备本体上的热量，启动升降电机，带动丝杆转动，丝杆带动活动板移动，活动板带动滑块在限位槽内滑动，保持活动板的平衡，活动板带动防护罩移动，进而对散热位置进行调整，提高散热效果。

灰尘过滤机构包括进风窗和排风口，进风窗贯穿设于防护箱体的侧壁上，进风窗靠近丝杆设置，排风口贯穿设于防护箱体的侧壁上且远离进风窗设置，进风窗和排风口内均设有过滤网。防护罩呈镂空设置。防护箱体的底壁上设有机电设备本体，机电设备本体的底壁上设有支撑块，支撑块设有多组。作为优选地，防护箱体的侧壁上设有导流板，导流板靠近丝杆的两端设置，导流板倾斜设置。作为优选地，防护箱体的底壁上设有支撑腿[5]。

煤矿机电设备的降温装置，通过设置丝杆和活动板，便于对降温位置进行活动，增加降温范围，通过设置导流板，能够对风向进行引流，提高散热效果，通过设置过滤网，能够对外界灰尘进行过滤，减少灰尘对设备的影响。

3 装置特征

3.1 装置构成

装置构成由防护箱体、移动降温机构、灰尘过滤机构、移动降温机构、灰尘过滤机构组成。移动降温机构包含丝杆、限位槽、防护罩、升降电机、活动板，活动板滑块和活动板平行设有两组，限位槽平行于丝杆设置，滑防护罩设于两组活动板上，活动罩设有驱动电机，驱动电机如图1 所示。

图1 矿机电设备的降温装置结构图

煤矿机电设备的降温装置制冷系统运行供冷能力或者散热量大小判断主要依靠流量，温差主要监测为温度计，流量计相对监测需要供电，井下煤安流量计，方案选择电磁式流量计，型号为LZD127/200G、尺寸DN200，要求：PO 内衬、316 L 电极、1.6 MPa、法兰、配螺栓（全）、线长20 m、RS485 接口、modbus 标注协议、波特率9600、8 个数据位、1 个停止位、无检验、工作电压127 V[6]。

3.2 实施方式

具体使用时，启动驱动电机，带动扇叶转动，扇叶带动空气流动，外界空气经过过滤网的过滤将灰尘过滤掉，通过进风窗抽入防护箱体内，在经过导流板的引流，带走机电设备本体上的热量，最终通过排风口排出，启动升降电机，带动丝杆转动，丝杆带动活动板移动，活动板带动滑块在限位槽内滑动，保持活动板的平衡，活动板带动防护罩移动，进而对散热位置进行调整，提高散热效果。

4 安装加固及应用

1）整修与单侧扩巷长度：20 m，沿进风巷风流方向右手侧扩巷1.5 m，并加固。

2）巷道稳定性要求：降温装置运行使用期间，巷道应较稳定，变形量不应超过100 mm，巷道底板应硬化、稳定性好，确保降温装置使用期间安全可靠。

3）设备安装对巷道要求：降温装置安装时巷道应整齐平齐，底板硬化且平整、便于降温装置支架及水箱安装，使用期间底鼓变形不应过大及顶部碎块坠落破坏设备，降温装置与巷道安装预留间隙100 mm；降温装置出风侧、沿进风方向皮带右侧巷道扩巷加宽1.5 m 并加固，长度15 m；降温装置出风侧、沿进风方向皮带右侧巷道宽度3.5 m 底板平整、加固与混凝土硬化，长度15 m；降温装置出风侧、沿进风方向皮带右侧巷道3.5 m 顶部整修与加固，巷顶应平整，避免碎块坠落破坏设备。

4）山西某矿设计并应用煤矿机电设备的降温装置，通过活动散热，用于煤矿机电设备的降温。能够长期适用于现场恶劣的采掘环境，让机电设备远离高温环境延长使用寿命，减少维修维护次数，节约人工和物料成本，提高煤矿生产效率。

5 结语

山西某矿采用一种用于煤矿机电设备降温装置，提高了机电设备的使用效率，降低了使用成本和维护成本，优化了建设现代矿井得需要，对矿井的安全文明、科学高效生产具有重要的意义。