【一线传真】大雁煤矿乳化泵站变频改造初显成效

自2025年1月起，大雁煤矿对16煤2巷处乳化液泵站实施关键技术改造，将原有的软启动控制方式升级为BPJ1-400/1140型变频器搭配ZPR01型乳化液自动配比电控装置的控制模式。截至目前，改造后的乳化泵站已稳定服务12001综采工作面4个月、11602综采工作面约3个月，期间两台BRW315/31.5乳化泵始终保持正常运行，未出现大修、电机损毁及供液管路爆管等问题，运行状态持续良好，为煤矿安全生产注入强劲动力，更带来了可观的经济效益。

作为煤矿生产的关键环节，乳化液泵站承担着为液压支架提供动力的重要职责，其运行效率与安全性直接关系到综采工作面的生产质量。为深入贯彻国家安全生产方针政策，大雁煤矿始终坚持“科技兴安、科技兴矿”理念，积极借鉴国内先进煤矿安全生产技术，通过引入适宜的新技术、新工艺、新装备，着力解决原有设备运行痛点，确保乳化液泵站实现经济高效运行，为综采工作面稳定生产保驾护航。

在此次改造前，乳化泵站采用工频恒速运行方式，虽能满足基本供液需求，但在长期运行中逐渐暴露出诸多问题，成为制约生产效能提升的“瓶颈”：

一是电能消耗浪费严重。液压支架用液量随移架、推溜、支护等生产工序波动剧烈，而工频运行状态下，泵始终保持满负荷输出，大量高压液体只能通过溢流阀回流，造成了极大的无效能耗；

二是供液系统压力波动大。当工作面出现瞬间大流量用液需求或停止供液时，系统压力冲击显著，极易导致管路、阀件损坏及泄漏；

三是设备磨损问题突出。乳化泵与电机长期满负荷运转，启停时的冲击力度大，使得机械与电气部件磨损速度加快，不仅缩短了设备使用寿命，还大幅增加了维护成本；

四是作业环境受影响。工频运行的乳化泵噪音较大，电机与泵体发热明显，一定程度上恶化了井下工作环境；

五是供液质量不稳定。压力波动可能干扰乳化液配比的稳定性，间接影响液压支架的支护效果；

六是管路故障频发。因乳化泵长期以工频50Hz运行，管路脉冲强度大，管接头密封圈磨损加速，频繁出现密封圈损坏漏液现象，既严重影响生产进度，又进一步增加了生产成本。

此次改造的核心在于BPJ1-400/1140型变频器的应用，其控制原理围绕“精准匹配用液需求”展开：一方面，变频器通过实时监测泵站出口总管压力（或根据支架动作信号预测流量需求），依托内置的PID调节器，动态调整输出给电机的电源频率，进而改变电机转速，最终实现“恒压供液”——当用液量减少时，电机自动降低转速、减少输出流量，确保系统压力稳定在设定值；当用液量增加时，电机则自动提高转速、增大输出流量，同样维持压力恒定。另一方面，变频器具备“软启动/软停止”功能，可使电机转速平滑升降，彻底消除了传统启停方式下的电流冲击与机械冲击，从根源上减少设备损伤。

为客观评估改造效果，大雁煤矿以改造前后同期可比运行工况（相同工作面推进度、支架数量、生产班次等）为基准，对关键指标进行了对比分析，改造成效显著：

从数据来看，改造后的乳化泵站在多个维度实现突破：

一是节能降耗成果突出，通过消除溢流损失、按需调节供液量、提高功率因数，电力成本节约效果显著（典型节约率30%～50%），经测算，此次改造的投资回收期通常可控制在1-2年内；

二是系统稳定性大幅提升，恒压供液模式有效控制了压力波动，为液压支架提供了更稳定可靠的高压动力源，不仅提升了支护安全性，更保障了生产效率；

三是设备寿命显著延长，软启停功能减少了冲击损伤，电机转速与设备温度的降低则减缓了磨损速度，泵、电机、管路、阀件等关键设备的故障率大幅下降，维护成本显著降低；

四是用电效率持续优化，较低的运行电流不仅直接节约用电成本，还减轻了变压器运行负荷，提高了变压器综合使用率；

五是工作环境明显改善，噪音与设备发热量的大幅降低，为井下操作人员创造了更舒适、更安全的作业环境；

六是自动化水平迈上新台阶，变频控制系统便于集成至矿山自动化体系，为实现远程监控、数据采集与智能管理奠定了基础。

经过8个月的稳定运行，大雁煤矿乳化泵站变频调速控制技术改造项目已圆满达成各项预期目标，不仅创造了显著的经济效益——通过节能降耗、降低维护成本为煤矿减负增效，更收获了可观的社会效益——延长设备寿命、提高系统可靠性、改善作业环境，成为煤矿践行“科技赋能安全生产”的生动写照。

据悉，大雁煤矿下一步将大力推广该变频控制技术，以此次改造为契机，持续推动乳化泵站乃至全矿设备的效率提升与智能化升级，为煤矿行业绿色、安全、高效发展提供“大雁经验”。