經(jīng)濟發(fā)展與資源環(huán)境矛盾日趨尖銳、溫室氣體引起全球氣候變暖等現(xiàn)狀，使國家把節(jié)能減排作為一項既重要又緊迫的任務(wù)來抓，它既是推進經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整，轉(zhuǎn)變增長方式的必由之路，又是提高人民生活質(zhì)量，維護中華民族長遠(yuǎn)利益的必然要求。“十一個五年規(guī)劃”對國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低指標(biāo)提出明確要求，作為煤礦企業(yè)，應(yīng)推出一系列節(jié)能措施來確保節(jié)能減排目標(biāo)的實現(xiàn)。
1 煤炭企業(yè)節(jié)能現(xiàn)狀和問題
近年，國家出臺了一系列鼓勵政策和法律法規(guī)來推動企業(yè)節(jié)能環(huán)保工作走向正規(guī)化、科學(xué)化。煤炭企業(yè)也采取了一系列措施來做好此項工作，在礦井水利用方面、污染物的排放方面及原煤生產(chǎn)耗能方面取得比較可觀的效果。但由于歷史原因，煤炭企業(yè)綜合能耗、單位產(chǎn)值能耗和單位工序能耗與國家先進水平相比還存在著很大差距，下面主要從技術(shù)源頭探討企業(yè)可采取的一些節(jié)能措施。
2 煤礦企業(yè)節(jié)能措施
2.1 開拓 開采節(jié)能措施
2.1.1 礦井工業(yè)場地位置選擇
礦井工業(yè)場地考慮選擇埋藏相對較淺區(qū)域，煤炭、輔助運輸不存在折返線路，交通運輸便利。
2.1.2 井田開拓部署與巷道布置
井田開拓部署與巷道布置時充分考慮節(jié)能、減排因素：
a) 井筒位置選擇在煤層埋藏現(xiàn)對較淺區(qū)域，可有效降低煤炭提升高度，從而減少主提升及輔助提升設(shè)備能源消耗。井田開拓部署要合理，井下開拓巷道可以兼作準(zhǔn)備巷道，與工作面直接相連，井下主、輔運輸系統(tǒng)簡單，運輸環(huán)節(jié)少，這樣才能降低主、輔運輸系統(tǒng)設(shè)備的能源消耗;
b) 優(yōu)化巷道布置，選擇合理的施工方法和支護方式。巖石巷道可以采用光爆錨噴，一定程度上降低掘進能源消耗。煤巷采用綜掘掘進、錨噴支護等主動支護工藝，可以有效降低支護材料消耗。
2.1.3 采煤方法與采掘設(shè)備
采煤方法確定及采掘設(shè)備選型時均充分考慮節(jié)能因素：
a) 井下采區(qū)、回采工作面、綜掘工作面數(shù)量配置要合理;
b) 綜采工作面選用高效節(jié)能的采煤機，采煤機裝機功率根據(jù)能耗法計算確定，避免功率浪費，同時配備合理的工作面轉(zhuǎn)載運輸設(shè)備;
c) 煤巷綜掘工作面要根據(jù)能耗法選擇功率合理、技術(shù)先進、效率高、節(jié)能效果明顯的掘進機。
2.2 礦井主要機電設(shè)備節(jié)能措施
2.2.1 主 副井提升設(shè)備
主、副井提升設(shè)備作為礦井的重要組成，合理選擇至關(guān)重要，一定要經(jīng)過多方案技術(shù)經(jīng)濟比較，確定合適的提升方式和設(shè)備，例如現(xiàn)在很多煤礦采用低速直聯(lián)交流調(diào)速同步電動機驅(qū)動，系統(tǒng)傳動效率高，轉(zhuǎn)動慣量小，可有效減小電動機平均功率。全自動化交—直—交變頻傳動系統(tǒng)，控制精度高、調(diào)速性能好、系統(tǒng)效率高、節(jié)能效果明顯。
2.2.2 礦井通風(fēng)設(shè)備
礦井通風(fēng)機為礦井主要設(shè)備，功率較大，需晝夜連續(xù)運轉(zhuǎn)，所消耗的電能在礦井電耗中占較大比重。為降低能源消耗，在設(shè)計階段應(yīng)考慮以下方面：
a) 在通風(fēng)機選型時，考慮初期投資外，風(fēng)機的年電費也是非常重要的一個考慮因素;
b) 所選風(fēng)機葉片角度要可以任意調(diào)節(jié)，能夠很好地適應(yīng)礦井通風(fēng)風(fēng)量、負(fù)壓在不同時期的變化，使通風(fēng)機工況盡量靠近礦井通風(fēng)實際需要的風(fēng)量、負(fù)壓;。
c) 采用變頻調(diào)速，使風(fēng)機各個通風(fēng)時期均運行在高效率區(qū)內(nèi)，達(dá)到降低電耗的目的。
2.2.3 礦井排水設(shè)備
排水設(shè)備設(shè)計要從以下幾方面入手，提高礦井排水系統(tǒng)效率，降低排水電耗：
a) 合理選擇水泵工況點，實現(xiàn)經(jīng)濟運行。主排水泵房水泵在新管和淤積時效率均達(dá)到78%;
b) 選用無縫鋼管作排水管，降低排水管路阻力損失，降低能耗;
c) 采取無底閥排水，減小吸水阻力，可提高吸水高度，提高排水效率;
d) 盡可能在夜間排水，有效利用電力峰谷特性，降低運行費用。
2.2.4 空氣壓縮設(shè)備
根據(jù)礦井的需風(fēng)量選擇合理的空壓機，空壓機比功率要滿足《煤炭工業(yè)節(jié)能減排工作意見》要求。
2.3 供配電系統(tǒng)節(jié)能措施
礦井電源要滿足《煤礦安全規(guī)程》雙電源要求，同時按經(jīng)濟電流密度核算，選擇合適的電源線路導(dǎo)線。在供電線路選擇時要考慮導(dǎo)線截面和供電距離對供電線路壓降不超過5%的要求。例如供電線路壓降計算，線路電壓為35 kV，cosφ為0.90，線路型號LGJ-185，供電負(fù)荷18 000 kW，供電距離5.3 km，線路單位負(fù)荷矩時電壓損壓百分為0.029 7%/(MW˙km)。則電源線路電壓降為：18×5.3×0.029 7=2.8%<5%，經(jīng)校驗可知供電線路壓降符合要求[1]。
2.3.1 供電系統(tǒng)運行方式
合理設(shè)計礦井供配電系統(tǒng)。根據(jù)礦井用電負(fù)荷的大小、特點、礦井附近電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及地理接線等條件，合理規(guī)劃供配電系統(tǒng)，降低系統(tǒng)損耗，保證供電質(zhì)量。礦井地面供配電系統(tǒng)電壓等級為：10 kV、0.66 kV、0.38 kV、0.22kV，井下供配電電壓等級為：10 kV、3.3 kV、1.14 kV、0.66 kV、0.127 kV。同一電壓等級變配電級數(shù)不多于二級，盡量減少變電級數(shù)過多造成的電能損耗。
2.3.2 井上下配電系統(tǒng)經(jīng)濟合理運行
合理選擇井上、下各變配電所位置，使之盡量靠近負(fù)荷中心，變配電所位置的選擇在安全允許情況下應(yīng)以供電半徑最小為原則，最大限度減少低壓輸電損失，達(dá)到節(jié)能效果。
2.3.3 電動機 變壓器合理選擇及使用
電機選用均為效率高、高效區(qū)寬的產(chǎn)品。低壓配電變壓器應(yīng)采用低損耗節(jié)能干式變壓器。
2.3.4 調(diào)速節(jié)能
合理選擇電動機啟動和調(diào)速方式，如很多礦井采用主、副提升設(shè)備、通風(fēng)機、帶式輸送機采用變頻調(diào)速裝置，有利于提高設(shè)備功率因數(shù)和效率，減少電能損耗。
2.3.5 高效節(jié)能照明
礦井照明器選用效率高、利用系數(shù)高、配光合理、保持率高的綠色環(huán)保產(chǎn)品。戶外照明和道路照明采用太陽能燈具，并使用智能聲光控制器，根據(jù)室外光線強弱自動開閉照明燈具，減少電能損耗。室外照明燈具采用LED燈，減少能耗，延長設(shè)備使用壽命。
2.3.6 電能計量及監(jiān)控信息管理
礦井電能計量除與電力部門約定的計量點之外，在各高壓出線回路上、電機功率大于100KW的設(shè)備上均設(shè)置計量裝置，以便及時、全面掌握各變配電所和設(shè)備的電量消耗信息，實施正確節(jié)能方案。
企業(yè)供配電的節(jié)能情況可通過節(jié)能監(jiān)測指標(biāo)來評價，日負(fù)荷率、變壓器負(fù)載系數(shù)、線損率和功率因素等都滿足相應(yīng)要求。
2.3.7 統(tǒng)籌調(diào)度用電負(fù)荷 分時用電
采取合理的調(diào)控措施，通過精確計量，避峰填谷，分時用電。調(diào)整生產(chǎn)班次，峰期檢修、避峰生產(chǎn)，大功率用電設(shè)備避峰運行，集中谷期排水，空氣壓縮機根據(jù)用風(fēng)需要，有計劃地實施定時、集中供風(fēng)，減少開機時間，最大限度用滿谷期用電量，以達(dá)到節(jié)約電費的目的。
2.3.8 綜合自動化系統(tǒng)
礦井應(yīng)建設(shè)綜合自動化系統(tǒng)，監(jiān)控礦井主要設(shè)備和生產(chǎn)環(huán)節(jié)，提高設(shè)備運行效率，避免不必要的空載運行和低效率運行，提高節(jié)能效果和延長設(shè)備使用壽命。
2.4 供熱系統(tǒng)節(jié)能措施
供熱系統(tǒng)的節(jié)能可從以下幾個方面考慮：
a) 根據(jù)礦井熱負(fù)荷表的統(tǒng)計值選擇合理的供暖設(shè)備;
b) 鍋爐房內(nèi)的設(shè)備選用國家推薦的節(jié)能產(chǎn)品，鼓風(fēng)機、引風(fēng)機、循環(huán)水泵及補給水泵電機均為變頻調(diào)速，可根據(jù)供熱量變化自行調(diào)整，節(jié)約電能;
c) 工業(yè)場地供所有熱力管道均采取保溫措施，減少供熱管道熱損失。
2.5 供水系統(tǒng)節(jié)能措施
設(shè)計中認(rèn)真貫徹國家有關(guān)節(jié)水技術(shù)政策和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在給水排水設(shè)備及器材選型上盡量采用技術(shù)先進、性能優(yōu)越、高效、節(jié)能、新型的產(chǎn)品。
a) 使用優(yōu)質(zhì)給排水管材、配件。建筑室內(nèi)管道、管件、閥門及管道接口采用符合要求的先進產(chǎn)品，如水池、水箱等進水均采用液壓閥自動補水，并設(shè)有最高水位報警裝置。采取有效措施，降低給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)跑、冒、滴、漏現(xiàn)象;
b) 使用節(jié)水器具。積極推廣節(jié)水型衛(wèi)生器具，提高生活用水效率，節(jié)約水資源。
2.6 地面建筑節(jié)能措施
礦井地面建筑設(shè)計結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蚣敖ㄖ锕δ芤螅瑢Τ?、布局、建筑平面、建筑立面、建筑體型、建筑構(gòu)造和建筑材料等各方面均采取有利于節(jié)能的最佳選擇。
3 結(jié)語
通過分析煤炭行業(yè)節(jié)能減排現(xiàn)狀，闡述了煤礦節(jié)能減排的技術(shù)措施，提出幾點建議，但這些只是節(jié)能工作的一個方面，還有大量工作需要企業(yè)做，如加大節(jié)能宣傳力度、普及節(jié)能知識和綠色低碳理念、提高專業(yè)技術(shù)人員素質(zhì)等。節(jié)能減排工作任重道遠(yuǎn)，企業(yè)只有找準(zhǔn)問題，深化落實，建立完善的節(jié)能制度并嚴(yán)格按照制度執(zhí)行，才能確保節(jié)能目標(biāo)順利實現(xiàn)。
參考文獻：
[1] 國安安全生產(chǎn)監(jiān)督總局.煤礦安全規(guī)程[S].北京:煤炭工業(yè)出版社,2010.
