煤礦井下照明燈節(jié)能控制技術(shù)研究

時間:2022-09-23 02:53:49

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煤礦井下照明燈節(jié)能控制技術(shù)研究

摘要:受現(xiàn)有煤礦井下照明燈控制技術(shù)的限制,煤礦井下照明燈均處于長期點亮的長明狀態(tài)。為了改變煤礦井下照明燈均為長明燈的粗放管理模式,達(dá)到節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的目的,基于按需照明理念,根據(jù)煤礦井下不同的作業(yè)環(huán)境和照明需求,研發(fā)了與之對應(yīng)的“自感式”、“自主式”、“時控式”、“按鈕式”、“自動式”照明燈節(jié)能控制技術(shù),并已在煤礦應(yīng)用。應(yīng)用結(jié)果表明,該煤礦照明燈節(jié)能控制技術(shù)能將煤礦井下各用電場所長明燈升級改造為按需照明燈,取得了較好的效果,實現(xiàn)了節(jié)能降耗增效。

關(guān)鍵詞:煤礦;按需理念;照明燈;節(jié)能控制

當(dāng)今社會正在大力倡導(dǎo)節(jié)能、減排、環(huán)保的低碳生活,隨著照明技術(shù)不斷獲得進(jìn)步,各種節(jié)能燈層出不窮,已發(fā)展至通過建立節(jié)能控制模型、智能調(diào)光的控制、光敏度的結(jié)合的自然光控制等技術(shù)實現(xiàn)照明智能控制系統(tǒng),照明不僅滿足人們視覺上明亮要求,還滿足了藝術(shù)性的要求,能創(chuàng)造出豐富多彩的意境,給人們以極大的視覺享受[1-5]。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定煤礦下列地點必須有足夠照明:①井底車場及其附近;②機電設(shè)備硐室、調(diào)度室、機車庫、爆炸物品庫、候車室、信號站、瓦斯抽采泵站等;③使用機車的主要運輸巷道、兼作人行道的集中帶式輸送機巷道、升降人員的絞車道以及升降物料和人行交替使用的絞車道;④主要進(jìn)風(fēng)巷的交岔點和采區(qū)車場;⑤從地面到井下的專用人行道;⑥綜合機械化采煤工作面[6-11]。煤礦井下各用電場所均采用照明燈照明,照明燈受礦用隔爆型照明信號綜合保護(hù)裝置控制,受技術(shù)上的限制,井下所有照明燈均處于長期點亮狀態(tài),造成了電能和照明燈的浪費。針對煤礦照明用電量大、無有效的節(jié)能措施、造成了電能和照明燈極大的浪費,本文提出一套基于按需理念的、針對不同用途巷道的綜合性煤礦井下照明燈節(jié)能控制技術(shù),通過“自感式”、“自主式”、“時控式”、“按鈕式”、“自動式”節(jié)能控制技術(shù),將煤礦井下長明燈升級為按需照明燈,達(dá)到了節(jié)能降耗、降本增效的目的[12-19]。

1照明燈節(jié)能控制技術(shù)

(1)針對一端行人、另一端不行人有特殊用途的巷道,如采區(qū)避難硐室、僅保留通風(fēng)的獨頭排水巷道等,采用“自感式”節(jié)能技術(shù)。當(dāng)人員進(jìn)入時,通過感應(yīng)裝置啟動照明主回路,實現(xiàn)照明燈點亮,人員離開時感應(yīng)裝置切斷照明主回路,實現(xiàn)照明燈滅?!白愿惺健闭彰鳠艨刂圃砣鐖D1所示。圖1中,J1、J2為熱紅外傳感器,SJ為時間繼電器,ZJ為中間繼電器,KJ為可控硅。工作原理:在硐室入口處分別安裝熱釋電紅外傳感器2個J1、J2,J1安裝在里側(cè),J2安裝在外側(cè)。SJ、ZJ、KJ封裝在防爆外殼內(nèi)。電源模塊輸入127V交流電源,輸出12V直流電源與J1、J2、SJ、KJ、ZJ供電,J1帶電吸合準(zhǔn)備,當(dāng)人員經(jīng)過J1,其常開點J1-1閉合,時間繼電器SJ得電,SJ1瞬間得電閉合,延時斷開,KJ得電,可控硅導(dǎo)通照明回路,同時J2得電,為安裝在外側(cè)出門的熱紅外傳感器做準(zhǔn)備。當(dāng)人員經(jīng)過J2出門側(cè)熱紅外傳感器時,J2-1閉合,中間繼電器ZJ得電,ZJ1常閉點斷開,切斷控制回路電源。照明主回路失電,關(guān)閉照明燈。(2)針對有柵欄門、平時上鎖管理的機電硐室,人員進(jìn)出需開關(guān)柵欄門,如變電所、泵房、高壓配電點、充電硐室等,采用“自主性”節(jié)能技術(shù)。該技術(shù)根據(jù)柵欄門開門方式不同分為2種:①采用雙扇柵欄門,人員解鎖后分別向左右兩側(cè)推開門;②采用單扇柵欄門,門下方裝有滑道,人員解鎖后向一側(cè)推開門。方式①將2個限位開關(guān)分別安裝在變電所門上方墻上,磁鐵安裝在兩側(cè)柵欄門上,當(dāng)人員開門進(jìn)入時照明綜保啟動,照明燈亮;當(dāng)人員離開鎖門時照明綜保停止,照明燈熄滅?!白詣邮健闭彰鳠艨刂圃?方式①)如圖2所示。圖2中,J1、J2為限位開關(guān),QA為照明綜保啟動按鈕,TA為照明綜保停止按鈕,限位開關(guān)安裝在變電所門口的門上。工作原理:將J1限位開關(guān)常閉點并接在照明綜保啟動按鈕上,將J2限位開關(guān)常開點串接在啟動回路中,當(dāng)柵欄門上鎖狀態(tài)時,J2限位開關(guān)常開點斷開啟動回路,照明綜保停止運行,照明燈滅;當(dāng)人員推開門時,限位開關(guān)J1常開點閉合,導(dǎo)通照明綜??刂苹芈?,照明綜保啟動,照明燈亮;人員離開時關(guān)門時,限位開關(guān)J2常閉點斷開,切斷照明綜??刂苹芈冯娫?,照明綜保停止,照明燈熄滅。方式②將1個限位開關(guān)安裝在變電所門上方墻上,磁鐵安裝在柵欄門上,當(dāng)人員開門進(jìn)入時照明綜保啟動,照明燈亮;當(dāng)人員離開鎖門時照明綜保停止,照明燈熄滅?!白詣邮健闭彰鳠艨刂圃?方式Ⅱ)如圖3所示。圖3中,J1為限位開關(guān),QA為照明綜保啟動按鈕,TA為照明綜保停止按鈕,限位開關(guān)安裝在變電所門口的門上。工作原理:將J1限位開關(guān)常閉點串接在照明綜保啟動按鈕上,將啟動按鈕短接,當(dāng)柵欄門上鎖狀態(tài)時,J1限位開關(guān)常開點斷開啟動回路,照明綜保停止運行,照明燈滅;當(dāng)人員推開門時,限位開關(guān)J1常開點閉合,導(dǎo)通照明綜??刂苹芈?,照明綜保啟動,照明燈亮;人員離開時關(guān)門時,限位開關(guān)J1常閉點斷開,切斷照明綜??刂苹芈冯娫矗彰骶C保停止,照明燈熄滅。(3)針對平時不行人、僅有固定時間段行人進(jìn)行檢查維護(hù)的提人、運煤通道,如采區(qū)軌道上下山、采區(qū)膠帶運輸巷上下山等,采用“時控式”節(jié)能技術(shù)。利用照明綜保分時控制功能,針對巷道每天固定的行人檢修時段,照明綜保設(shè)置若干啟停時段,在巷道有人作業(yè)維護(hù)的時段啟動照明綜保,巷道內(nèi)無人作業(yè)時停止照明綜保,實現(xiàn)巷道有人作業(yè)時照明燈亮、無人作業(yè)時照明燈滅的“按需照明”。(4)針對無固定作業(yè)班次的場所,如翻煤車場、清撒煤斜巷等,采用“按鈕式”節(jié)能技術(shù)。在照明綜保啟停按鈕上并接遠(yuǎn)控啟停按鈕,由遠(yuǎn)控啟停按鈕控制照明綜保,有人員作業(yè)的班次人員工作前,通過按鈕啟動照明綜保,人員離開時通過停止照明綜保,實現(xiàn)照明的節(jié)能控制。(5)針對已經(jīng)建立無人值守的自動化控制系統(tǒng)地點,如泵房、架空人車巷等,采用“自動式”節(jié)能技術(shù)。將照明綜保啟停接入自動化控制系統(tǒng),在水泵、架空人車啟動時,照明綜保一同啟動,滿足照明需求,水泵、架空人車停止運行時,照明綜保一同停止運行。

2應(yīng)用效果

自研究基于按需理念的煤礦井下照明燈節(jié)能控制技術(shù)以來,車集煤礦已采用“自感式”、“自主式”、“時控式”、“按鈕式”、“自動式”照明燈控制技術(shù)對井上照明燈實行節(jié)能控制,取得了較好的經(jīng)濟效益。實現(xiàn)了照明燈的節(jié)能管理:將長眀燈改造成了按需照明燈,減少了照明燈每天的照明時長,延長了照明燈的使用壽命。截至3月20日,已對井上2000盞照明燈實現(xiàn)了“按需照明”。經(jīng)統(tǒng)計分析,每盞照明燈日均減少照明時長18h,每年減少照明燈投入500盞,為礦井節(jié)省材料費用175000元;另外,每年礦井電能節(jié)約204984元,年綜合效益379984元。

3結(jié)語

基于按需理念的煤礦井下照明燈節(jié)能控制技術(shù),改變了以往煤礦井下照明到處都是長明燈的粗放管理模式,能根據(jù)不同的作業(yè)環(huán)境和照明需求,采取與之對應(yīng)的節(jié)能控制技術(shù),將煤礦井下長明燈升級為按需照明燈,取得了很好的節(jié)能效果,具有極高的推廣應(yīng)用價值。煤礦井下照明燈控制技術(shù)是在不斷發(fā)展和進(jìn)步的,它的硬件和軟件都將隨著技術(shù)的進(jìn)步取得突破,未來煤礦井下照明必將走向節(jié)能化、藝術(shù)化、智能化。智能照明的出現(xiàn)和發(fā)展必將大大改善煤礦井下工作環(huán)境,為煤礦從業(yè)人員提供舒適的工作環(huán)境。

作者:黃玉冬 單位:河南能源化工集團(tuán)