煤礦井下照明燈節(jié)能控制技術(shù)研究
時(shí)間:2022-09-23 02:53:49
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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(zhǎng)期點(diǎn)亮的長(zhǎng)明狀態(tài)。為了改變煤礦井下照明燈均為長(zhǎng)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(duì)應(yīng)的“自感式”、“自主式”、“時(shí)控式”、“按鈕式”、“自動(dòng)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(chǎng)所長(zhǎng)明燈升級(jí)改造為按需照明燈,取得了較好的效果,實(shí)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(huì)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(guò)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(shí)現(xiàn)照明智能控制系統(tǒng),照明不僅滿(mǎn)足人們視覺(jué)上明亮要求,還滿(mǎn)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(jué)享受[1-5]?!睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定煤礦下列地點(diǎn)必須有足夠照明:①井底車(chē)場(chǎng)及其附近;②機(jī)電設(shè)備硐室、調(diào)度室、機(jī)車(chē)庫(kù)、爆炸物品庫(kù)、候車(chē)室、信號(hào)站、瓦斯抽采泵站等;③使用機(jī)車(chē)的主要運(yùn)輸巷道、兼作人行道的集中帶式輸送機(jī)巷道、升降人員的絞車(chē)道以及升降物料和人行交替使用的絞車(chē)道;④主要進(jìn)風(fēng)巷的交岔點(diǎn)和采區(qū)車(chē)場(chǎng);⑤從地面到井下的專(zhuān)用人行道;⑥綜合機(jī)械化采煤工作面[6-11]。煤礦井下各用電場(chǎng)所均采用照明燈照明,照明燈受礦用隔爆型照明信號(hào)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(zhǎng)期點(diǎn)亮狀態(tài),造成了電能和照明燈的浪費(fèi)。針對(duì)煤礦照明用電量大、無(wú)有效的節(jié)能措施、造成了電能和照明燈極大的浪費(fèi),本文提出一套基于按需理念的、針對(duì)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(guò)“自感式”、“自主式”、“時(shí)控式”、“按鈕式”、“自動(dòng)式”節(jié)能控制技術(shù),將煤礦井下長(zhǎng)明燈升級(jí)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(duì)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(dú)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(shí),通過(guò)感應(yīng)裝置啟動(dòng)照明主回路,實(shí)現(xiàn)照明燈點(diǎn)亮,人員離開(kāi)時(shí)感應(yīng)裝置切斷照明主回路,實(shí)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(shí)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(gè)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(guò)J1,其常開(kāi)點(diǎn)J1-1閉合,時(shí)間繼電器SJ得電,SJ1瞬間得電閉合,延時(shí)斷開(kāi),KJ得電,可控硅導(dǎo)通照明回路,同時(shí)J2得電,為安裝在外側(cè)出門(mén)的熱紅外傳感器做準(zhǔn)備。當(dāng)人員經(jīng)過(guò)J2出門(mén)側(cè)熱紅外傳感器時(shí),J2-1閉合,中間繼電器ZJ得電,ZJ1常閉點(diǎn)斷開(kāi),切斷控制回路電源。照明主回路失電,關(guān)閉照明燈。(2)針對(duì)有柵欄門(mén)、平時(shí)上鎖管理的機(jī)電硐室,人員進(jìn)出需開(kāi)關(guān)柵欄門(mén),如變電所、泵房、高壓配電點(diǎn)、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(mén)開(kāi)門(mén)方式不同分為2種:①采用雙扇柵欄門(mén),人員解鎖后分別向左右兩側(cè)推開(kāi)門(mén);②采用單扇柵欄門(mén),門(mén)下方裝有滑道,人員解鎖后向一側(cè)推開(kāi)門(mén)。方式①將2個(gè)限位開(kāi)關(guān)分別安裝在變電所門(mén)上方墻上,磁鐵安裝在兩側(cè)柵欄門(mén)上,當(dāng)人員開(kāi)門(mén)進(jìn)入時(shí)照明綜保啟動(dòng),照明燈亮;當(dāng)人員離開(kāi)鎖門(mén)時(shí)照明綜保停止,照明燈熄滅?!白詣?dòng)式”照明燈控制原理(方式①)如圖2所示。圖2中,J1、J2為限位開(kāi)關(guān),QA為照明綜保啟動(dòng)按鈕,TA為照明綜保停止按鈕,限位開(kāi)關(guān)安裝在變電所門(mén)口的門(mén)上。工作原理:將J1限位開(kāi)關(guān)常閉點(diǎn)并接在照明綜保啟動(dòng)按鈕上,將J2限位開(kāi)關(guān)常開(kāi)點(diǎn)串接在啟動(dòng)回路中,當(dāng)柵欄門(mén)上鎖狀態(tài)時(shí),J2限位開(kāi)關(guān)常開(kāi)點(diǎn)斷開(kāi)啟動(dòng)回路,照明綜保停止運(yùn)行,照明燈滅;當(dāng)人員推開(kāi)門(mén)時(shí),限位開(kāi)關(guān)J1常開(kāi)點(diǎn)閉合,導(dǎo)通照明綜??刂苹芈?,照明綜保啟動(dòng),照明燈亮;人員離開(kāi)時(shí)關(guān)門(mén)時(shí),限位開(kāi)關(guān)J2常閉點(diǎn)斷開(kāi),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(gè)限位開(kāi)關(guān)安裝在變電所門(mén)上方墻上,磁鐵安裝在柵欄門(mén)上,當(dāng)人員開(kāi)門(mén)進(jìn)入時(shí)照明綜保啟動(dòng),照明燈亮;當(dāng)人員離開(kāi)鎖門(mén)時(shí)照明綜保停止,照明燈熄滅?!白詣?dòng)式”照明燈控制原理(方式Ⅱ)如圖3所示。圖3中,J1為限位開(kāi)關(guān),QA為照明綜保啟動(dòng)按鈕,TA為照明綜保停止按鈕,限位開(kāi)關(guān)安裝在變電所門(mén)口的門(mén)上。工作原理:將J1限位開(kāi)關(guān)常閉點(diǎn)串接在照明綜保啟動(dòng)按鈕上,將啟動(dòng)按鈕短接,當(dāng)柵欄門(mén)上鎖狀態(tài)時(shí),J1限位開(kāi)關(guān)常開(kāi)點(diǎn)斷開(kāi)啟動(dòng)回路,照明綜保停止運(yùn)行,照明燈滅;當(dāng)人員推開(kāi)門(mén)時(shí),限位開(kāi)關(guān)J1常開(kāi)點(diǎn)閉合,導(dǎo)通照明綜保控制回路,照明綜保啟動(dòng),照明燈亮;人員離開(kāi)時(shí)關(guān)門(mén)時(shí),限位開(kāi)關(guān)J1常閉點(diǎn)斷開(kāi),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(duì)平時(shí)不行人、僅有固定時(shí)間段行人進(jìn)行檢查維護(hù)的提人、運(yùn)煤通道,如采區(qū)軌道上下山、采區(qū)膠帶運(yùn)輸巷上下山等,采用“時(shí)控式”節(jié)能技術(shù)。利用照明綜保分時(shí)控制功能,針對(duì)巷道每天固定的行人檢修時(shí)段,照明綜保設(shè)置若干啟停時(shí)段,在巷道有人作業(yè)維護(hù)的時(shí)段啟動(dòng)照明綜保,巷道內(nèi)無(wú)人作業(yè)時(shí)停止照明綜保,實(shí)現(xiàn)巷道有人作業(yè)時(shí)照明燈亮、無(wú)人作業(yè)時(shí)照明燈滅的“按需照明”。(4)針對(duì)無(wú)固定作業(yè)班次的場(chǎng)所,如翻煤車(chē)場(chǎng)、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(guò)按鈕啟動(dòng)照明綜保,人員離開(kāi)時(shí)通過(guò)停止照明綜保,實(shí)現(xiàn)照明的節(jié)能控制。(5)針對(duì)已經(jīng)建立無(wú)人值守的自動(dòng)化控制系統(tǒng)地點(diǎn),如泵房、架空人車(chē)巷等,采用“自動(dòng)式”節(jié)能技術(shù)。將照明綜保啟停接入自動(dòng)化控制系統(tǒng),在水泵、架空人車(chē)啟動(dòng)時(shí),照明綜保一同啟動(dòng),滿(mǎn)足照明需求,水泵、架空人車(chē)停止運(yùn)行時(shí),照明綜保一同停止運(yùn)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(lái),車(chē)集煤礦已采用“自感式”、“自主式”、“時(shí)控式”、“按鈕式”、“自動(dòng)式”照明燈控制技術(shù)對(duì)井上照明燈實(shí)行節(jié)能控制,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)現(xiàn)了照明燈的節(jié)能管理:將長(zhǎng)眀燈改造成了按需照明燈,減少了照明燈每天的照明時(shí)長(zhǎng),延長(zhǎng)了照明燈的使用壽命。截至3月20日,已對(duì)井上2000盞照明燈實(shí)現(xiàn)了“按需照明”。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析,每盞照明燈日均減少照明時(shí)長(zhǎng)18h,每年減少照明燈投入500盞,為礦井節(jié)省材料費(fèi)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(yǔ)
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(zhǎng)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(duì)應(yīng)的節(jié)能控制技術(shù),將煤礦井下長(zhǎng)明燈升級(jí)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(jià)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(lái)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)