在矿产资源开采向纵深发展的当下,矿井提升机作为保障井下作业高效运转的核心设备,其电气控制系统的性能直接关乎整个行业的生产效率与安全水平。2025年,矿井提升机行业投资迎来新趋势,企业纷纷将目光聚焦于电气控制系统的升级改造,以提升设备竞争力与经济效益,抢占市场先机。
在矿产开采作业中,矿井提升机承担着运输材料设备与工作人员的重任,是保障矿井作业高效开展的重要工具。然而,频繁且高强度的使用,使得矿井提升机长期处于负载状态,这不仅增加了设备故障风险,还可能引发严重安全事故。例如,抛锚问题一旦出现,不仅会中断提升作业,还会对井下人员生命安全构成巨大威胁。
电气控制系统在矿井提升机中的应用,极大地增强了设备运行的稳定性。当矿区遭遇紧急状况时,井下人员能够借助提升机迅速逃生,生命安全得到有力保障。安全是生产的前提,提升矿井提升机的安全稳定性,降低事故发生概率,凸显了电气控制系统改造的重要性。
此外,稳定的电气控制系统能有效改善乘坐提升机的舒适性,避免人员出现耳鸣、呕吐、头晕等不适症状。同时,该系统还可实现矿井提升机无人化安全稳定运行,减少人力投入,降低运营成本。
电力是驱动矿井提升机运行的关键,直流电和交流电是其主要电力供应形式,二者各有特点。在我国矿井提升机电气控制系统的实际应用中,尽管不断有先进技术融入,但与西方发达国家相比,仍存在一定技术差距。
在众多大型矿井中,直流电(电压通常在 1 千伏 - 5 千伏之间)被广泛应用于矿井提升机电气控制系统,为大型采矿设施提供稳定电力支持。我国采矿业历经不同发展阶段,矿井提升机电气控制系统技术也在不断进步。虽然国家大力支持自主研发,投入大量资源研发出符合国情的机械设备,但在一些核心技术方面仍依赖进口,进口设备的维护和故障维修成为难题。许多大型矿产企业通过采购国外设备并进行技术改造,提升了直流电电气控制在矿井提升机运行中的安全稳定性,越来越多直流控制设备也应用于采矿作业。
交流电也是矿井提升机电气控制系统常用的电力供应形式,但相关技术尚待完善,部分核心技术不够成熟。尽管交流电技术已取得显著进展,但与国外先进水平相比仍有差距,直流电电气控制系统也需持续升级改造。
在国内小型采矿工程中,交流电应用较为普遍,常以绕线式交流电动机为主要设备。这种设备具有价格低、成本效益高、操作简便等优势,但整体性能有待提升,故障发生几率相对较高。随着新型设备不断应用于交流电电气控制系统,为确保系统安全稳定运行、提升工作效率,需加大对相关机械设备的关注和投入。
对贮备设计技术进行改造升级,是提升矿井提升机电气控制系统性能的有效途径。通过在系统中增设贮备单元,当原有工作单元出现故障时,外部贮备单元可发挥相同功能,进行检测并临时替代工作,从而减少故障对矿井运输作业的影响,保障矿采工作的整体效能。
传统机械式深度指示器在使用中存在笨重、测量误差大等问题。新型数字式和电子式深度指示器自动化程度高,可实时采集、校验、计算和显示相关信号,协助主控 PLC 系统实现对电气控制的全面监控与保护。
电子式指示器能直观展示矿井提升机运行状态,并模拟绘制运行状态图,提升电气控制的可视化水平,方便相关人员操作使用。全数控晶闸管通过人工与计算机结合的方式优化电流和速度调节器参数,实现对提升机速度的精准控制,同时保护磁场圈路,具备指令灵活、信号处理能力强、响应迅速等优势,有助于实现地面与井下的实时沟通和监控。
《2025-2030年全球及中国矿井提升机行业市场现状调研及发展前景分析报告》指出,对于国内众多小型矿井的提升机而言,改造变频控制方式是提升运行效率和稳定性的关键。目前,多数矿井提升机电气控制系统中的变频器采用交流 - 直流 - 交流回路拓扑结构,通过整流器将工频交流电转换为直流电,再经转换技术变为电压、频率可调的交流电。
这种变频控制技术使变频器电路主要由三相桥式不可控整流器、逆变及控制部分、三相桥式逆变器组成,具有电路简单、元件消耗少、故障几率低、节能效果好等特点。在矿井提升机电气控制系统改造中,运用变频器技术将是未来重要发展方向,先进变频控制技术的应用将为提升机的工作效率和运行安全提供有力保障。
SCR 功率大、重量轻、体积小、使用寿命长、效率高,操作简便且易于维护,应用前景广阔。在八段电阻元件接触器装置中,设有八组可控硅装置,一组接通后系统自动断开其他组,并给予操作人员提示,确保操作准确性。在提升机设备加速时,通过预设程序调控,提出八段电阻实现提速;减速时,接入对应电阻达到减速目的。
综上所述,矿井提升机是连接地面与井下的重要通道,其电气控制系统的有效应用对提升设备运行安全稳定性、降低故障发生率、节约人力成本具有重要意义。通过实施贮备设计技术改造、深度指示器改造、变频控制方式改造以及交流提升机加速改造等措施,能够消除原有电气控制系统的隐患,为矿工安全和矿井安全生产保驾护航。在2025年矿井提升机行业投资热潮中,重视电气控制系统的升级改造,将助力企业提升竞争力,推动整个行业朝着高效、安全、智能的方向发展 。