摘 要：机电节能技术可以有效降低矿井能源损耗、减少环境污染等问题来实现节能减排目标，因此为了能够保证矿山企业经济效益与环境可持续发展，必须加强对机电节能技术应用以及研究工作力度，以促进矿业经济快速增长从而推动社会进步以及国家繁荣富强。本文简要分析我国矿山开采行业中机电节能环保型设备在应用过程当中出现的不足之处,并提出一些改进措施及建议以供参考。

关键词：矿山；机电节能技术；应用研究

中图分类号：TD40 文献标识码：A 文章编号：1002-5065（2024）05-0220-3

收稿日期：2024-01

作者简介：宋国强，男，生于1986年，天津蓟县人，本科，助理工程师，研究方向：机电控制系统研发。

现阶段，我国的经济发展水平不断提高，矿山企业也在逐渐提升，但是由于其自身存在着诸多问题导致矿山机电资源利用率不高。通过对采矿技术和节能环保等相关研究进行分析总结后发现，目前采矿业机械节能效率较低、浪费严重。因此需要从源头着手解决并提出相应措施来有效降低开采成本；另外还应该加强对机电设备的管理与维修工作，从而提升整个矿山企业在生产中的整体效益水平，促进我国经济发展脚步进一步加快。

1 矿山机电节能技术

1.1 矿山机电节能技术的分类

机电节能技术在矿山的开采过程中主要是以提高能源利用率和改善环境等方面为主要目的，因此，首先所使用到的原材料以及其他一些相关产品等等，都会在一定程度上会消耗掉大量资源，而且在加工生产过程当中产生出来一些高污染、高能耗等问题，因此机电设备上面的节能减排技术也是非常重要的一个方面。从不同的角度来看，机电节能技术可以分为以下几类：①智能控制，即通过传感器来采集环境参数信息；②变频调速，在对机械设备进行自动调节；③调节电动机速度、电流等相关指标;④调整或停止工作状态和制动电机运行状况等方法都属于电气节能手段中最主要的方法之一。

1.2 矿山机电节能系统的构成

首先具有变频节能技术，通过变频器实现电流频率的改变，以达到节能的目的，变频器是变频节能技术的核心组成部分，其由电源板、电极电容、键盘以及控制面板等部件构成，这种技术能够根据用户需求调整交流电源频率，从而减小设备能耗。其次包括电能回收系统，在新能源矿卡中应用的电能回收系统，具有高能量转换效率，能够将动能高效转化为电能，为动力电池充电。这种系统的最高效率可达到97%，有效提升了矿山运输行业的绿色节能水平。还有优化磨矿介质和转速参数，在球磨机节能方案中，通过优化磨矿介质和调整转速参数来显著降低球磨机的能耗，这种方法直接针对球磨机的工作原理进行改进，以实现节能目的。最后还包括了大型永磁直驱型矿用电铲，开发的大型永磁直驱型矿用电铲，能够大幅降低设备的电能消耗并减少碳排放，这种设备提升了系统运行的可靠性和设备的可动率，同时减少了设备维护工作和备件消耗，推动了矿山向绿色、低碳方向发展。

2 矿山机电节能技术

2.1 矿山机电节能技术的优越性

矿山机电节能技术的优越性主要体现在其可控程度上，在实际应用中，是一项比较先进的、具有较高效率和经济效益，并且能够实现对资源合理利用与循环再造，通过这一系列措施可以有效提高能源节约以及减少环境污染。首先能够降低材料消耗量；其次能充分挖掘矿井中所蕴含各种矿产资源潜力并进行开发利用；最后还可将开采后产生废弃物作为生产原料来加以回收处理或加工成有用的产品从而使其达到环保、经济效益和社会价值等方面。

2.2 矿山机电节能技术的特征

在矿山机电节能技术上，主要有以下几个特征：（1）环保性，从当前社会发展的情况来看，我国是世界第一大国，但是随着经济水平不断提高和科学技术也得到快速地进步与发展的同时对环境造成严重污染现象越来越明显；因此现在国家对于环境保护问题已经引起人们重视并且提出严格要求来进行控制，而在机电节能技术上则主要表现为绿色化、低碳等特征能够有效降低成本并减少能源消耗量。（2）高效性与兼容性能好，现如今对于能源问题也逐渐重视起来了并且有很多节能环保措施，但是要想将这些方面有效的实施下去，必须从矿山机电当中开始着手进行控制管理，通过采用先进技术和新型工艺来改善工作条件与提高效率，利用现代化管理模式进行生产流程再造等方式，实现产品质量提升；运用新能源替代传统燃料或电力资源。

2.3 矿山机电节能系统

机电系统是矿山生产的基础，也是整个工程中最重要的部分，需要对各种材料的性能进行合理选择，保证其能够满足矿山机械设备正常运行的要求，同时还要加强机电节能系统与环境之间建立联系。因此在进行机电节能设计时一定要严格把关。通过科学计算和分析来确定出最合适、最优设计方案。因此需要对设备和材料质量有一个合理地分析并选择合适、经济实惠并且具有较高可靠性等方面，然后根据矿山机械设备自身结构特点以及工作环境来确定其使用寿命与维修年限，最后再通过技术和经济两手把控好每一项环节以达到最佳效果的目的。从而保证机电节能设计能够满足实际需求，此外也为工作人员提供了一个舒适安全的工作氛围，从而促进人们对矿山机械设备进行合理使用及维护等活动顺利开展。

3 矿山机电节能技术应用现状

3.1 矿山机电节能技术的发展历程

我国是一个拥有着悠久历史的文明古国，从原始社会开始，人们就已经了解到矿产资源对人类生活有很大的帮助，因此在开采矿山时就应该充分考虑到环境、经济等因素。1949年新中国成立之后由于计划经济体制一直延续下去并没有停止发展起来导致我国矿产资源利用率很低，直到改革开放以后随着重工业技术不断地提高和工业生产能力也越来越大，国家开始重视起重工业行业带来了巨大的社会效益，伴随着我国对重工业的开采力度也不断加大，这就导致了在资源上消耗大量能源，从而造成环境污染。为了实现经济和社会效益双赢局面发展，国家开始实行“节能减排”这一措施之后，才逐渐有企业意识到要提高生产效率、降低成本以及加强管理等方面需要采取一些技术手段来改善工作条件及生产工艺流程以达到节约资源的目的，而机电产品作为矿山开采中所产生出来的废弃物。

3.2 矿山机电节能技术应用的必要性

机电设备的使用性能，是影响矿山生产成本以及施工质量最重要因素，矿山企业的发展离不开机电节能技术，因此在进行开采时需要对其进行优化。首先要保证机电设施能够满足节能环保要求，现阶段我国对于矿产资源开采量非常大，对能源进行有效利用，加强环保宣传力度与管理制度建设等方面来实现绿色环保发展理念的实施以及落实；其次就是加强管理水平和技术能力方面，在一定程度上，提升企业管理水平，能够促进整个矿业事业的发展，提高生产效益，要想实现这一目标，必须将管理工作落到实处中，加强人员培训，还应该注重对矿山机电节能技术应用效果的重视度与监督力度，以提高机械效率为重点内容来提升能源利用率与减少资源浪费作为主要目的，进而促进企业经济效益；再次就是通过增加材料消耗量、降低损耗等手段实现节约能源的目标，从而达到经济效益最大化的目标；最后是在生产过程中使用合理有效措施进行控制和改进设备性能，在机电设备的生产过程中，如果出现事故，那么就会导致非常严重的后果，为了避免事故发生或者减少成本费用等情况下进行有效技术措施，同时矿山企业应该对机械设备定期检查和维修以及保养工作，做好相应记录并将其数据化作为参考标准。

3.3 矿山机电节能技术应用存在的问题与不足

随着时代的不断进步，科技水平也在不断地提高，对矿山机电节能技术提出了更高更苛刻和更加严格的要求。使得我国矿山机械的节能技术在应用上还存在很多问题，主要表现在：节能意识淡薄，我国的矿山企业虽然已经意识到了节能环保问题，但是仍然存在着一些思想上的误区。大部分人都是以经济利益为第一原则，因此在生产过程中出现很多浪费资源和污染环境等不良现象，以及对环境保护认识不到位，导致人们不重视节能措施而忽视设备使用寿命以及材料损耗等一系列行为，都会造成大量能源消耗与损失。技术水平有待提升，机电节能技术在我国发展时间比较短，许多企业都不具备专业性强和一定科研能力及创新意识，一些矿山机电设备制造厂家缺乏足够动力来对其产品质量进行严格把关，从而导致在技术上达不到标准要求进而影响了我国经济效益水平的提高，而且还会造成资源浪费现象出现。相关技术人员缺乏，现阶段，机电人才的匮乏，导致矿山企业对生产机械设备和材料等方面缺乏有效管理，在进行开采过程中出现很多问题。比如：在采矿工作开始前没有做好充分的准备就匆忙进入到实际操作当中去开展相关施工活动，或者是由于工作人员不了解具体情况而盲目选择使用其他机械设施来代替人工劳动力等，这都是非常不合理的行为并且会造成机电节能技术应用效果不佳，严重影响了矿山企业经济效益和社会形象等方面^[3]。在矿山机电的节能技术应用中，专业设备配置不合理是最重要也是最为核心的一个环节。由于我国大部分地区都是丘陵山区，地形复杂程度比较高，因此需要大量资金来进行建设和完善设施以满足需求量大、投资多等特点要求。

4 应用矿山机电节能技术的对策

4.1 建立机电节能技术体系

机电节能技术是矿山企业生产的主要能源，必须要建立起一套完整有效的系统，该体系可以对整个矿山开采过程中所消耗的资源进行统计分析。在此基础上，还应该加强管理制度和监督机制等方面来确保这一体系能够正常运行下去并且发挥出其作用；此外还要完善相关法律法规、规章条例以及政策标准等等内容，从而保证机电节能技术能被广泛使用到企业生产当中去；最后要重视人才培养工作，通过不断引进新专业知识与技能型人才来提高矿山开采的效率^[4]。

4.2 充分发挥计算机技术在矿山机电节能中的作用

矿山机电系统在应用过程中，需要充分的发挥计算机技术和自动化控制设备的作用，充分发挥出计算机技术与自动化控制设备、智能化控制系统等方面进行结合。通过对先进软件以及数据信息库，实现矿山机电节能管理信息化建设工作；利用现代化手段将其与生产实践相结合起来，提高企业经济效益和社会效益；同时还可以借助网络平台，为广大用户提供更加丰富多彩的产品信息服务等功能模块服务模式。

4.3 进一步完善矿山机电节能法规

制定出相关的机电节能法规，对矿山机械设备进行统一管理，并将其落实到具体工作之中。通过不断完善和改进现有的法律、标准及规范制度，加强机电节能执法力度以及监督检查力度；同时加大对企业生产中所产生环境污染等问题的及时处理与整治措施；最后建立起一套针对性强并且能够有效促进社会效益最大化发展目标的责任制体系和相关机制体系，为矿山机械设备的运行提供良好条件，确保其在环保方面可以发挥出积极作用。

4.4 加大对矿山机电节能技术研发力度

我国的矿山机电节能技术与发达国家相比还是存在较大差距，因此我们要对国外先进理念进行吸收，再结合自身情况制定出合理科学的发展规划。加大科技投入力度，在科研人员方面需要提高自己研发能力和水平以保证产品质量，引进国外设备、材料等核心部件来代替国内落后零部件，还应当从企业内部出发，加强人才培养并建立相关机制保障创新型技术人才队伍建设，才能有效解决矿山机电节能工作中存在的问题，促进我国矿业经济健康发展。

4.5 制定完善的激励政策，大力发展节能减排产业

在我国，机电节能技术的发展时间较短，还没有形成完善的系统化、专业性强等特点，因此要想实现矿山机械节能减排工作目标就需要加大科技投入力度。政府应该制定出一套完备科学合理且符合实际情况和国家法律法规要求的激励政策，企业也应加强对员工进行相关知识技能培训以及技术操作水平提升，这样才能让机电设备在生产中更好地发挥作用，提高效率与质量^[5]。

4.6 加强机电设备节能改造

在机电设备的改造过程中，要充分利用新技术、新材料，并对原有产品进行优化升级。首先是加强节能环保理念，从以往传统的机械设备到新型绿色节能型机械装备，和生产工艺流程再造等方面都有所发展与改进；其次提高机电设施运行质量水平及可靠性，使其能够有效地降低损耗率以及能源消耗量达到节约资源的目的；最后就是加大机电系统改造力度、提高技术进步程度，并对现有矿山机床进行优化升级改造。

5 结语

为了能够更好地实现矿产开发利用与保护生态环境，就要针对当前采矿业机电节能技术应用中，存在的一些具体情况进行分析和研究，并提出相应解决措施。为相关工作人员提供参考意见，帮助其在实际采矿作业时，可以做到节约能源减少成本支出，进而提高矿山效益，促进我国经济发展速度不断加快，为社会和谐稳定增长等方面做出贡献。

参考文献

[1]窦欣龙.矿山风机节能技术的应用研究[J].中国化工贸易,2019:110,112.

[2]刘李新.矿山机电设备变频节能技术应用研究[J].广州化工,2021:3.

[3]孙秀金,黄树宝.矿山风机节能技术的应用研究[J].电子技术与软件工程,2014:260.

[4]李民.变频节能技术在矿山机电设备中的应用研究[J].世界有色金属,2021:2.

[5]张峰.煤矿机电设备变频节能技术的应用研究[J].内蒙古煤炭经济,2022:3.