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露天煤礦雙電源技術(shù)的論文
1某礦能源消耗現(xiàn)狀
隨著柴油價(jià)格的上漲，電力成本越來越有價(jià)格優(yōu)勢(shì)。需要指出：石油價(jià)格逐年增長、幅度大，而且數(shù)量有限，供應(yīng)會(huì)現(xiàn)緊張；電力價(jià)格基本平穩(wěn)，即使上漲、幅度也小；就其發(fā)電方式來講，不僅可用化石能源—煤炭，而且可用再生能源—水力、風(fēng)能、太陽能，供應(yīng)有保證。再者，柴油機(jī)動(dòng)力的污染物排放是個(gè)大問題。柴油機(jī)工作時(shí)排放出大量有害尾氣（例如一氧化碳、二氧化氮、硫化氫、二氧化硫等，包括致癌物三四并苯仳）。露天礦區(qū)的運(yùn)輸主干道及排土場(chǎng)等地，都略低于地面，這些有害物質(zhì)不易擴(kuò)散。危害人們健康，若用雙電源動(dòng)力則其排放就可大大下降。減少一部分柴油動(dòng)力，既可降低運(yùn)輸成本、又可降低碳等排放，減少礦坑的有害氣體，這應(yīng)該是未來發(fā)展應(yīng)注意的方向。
2雙電源車的工作原理
電動(dòng)自卸卡車采用雙電源供電技術(shù)時(shí)，需要安裝架空線。對(duì)于露天開采來說，減少發(fā)動(dòng)機(jī)損耗，減少廢氣排放本身就是節(jié)能降耗的有效措施。
1）動(dòng)力接線：
以該露天礦最早進(jìn)口的UCLED—190型大卡車為例，屬于柴油機(jī)電傳動(dòng)卡車，其基本方式為：柴油機(jī)寅同步發(fā)電機(jī)寅整流系統(tǒng)寅直流電動(dòng)機(jī)。在此狀態(tài)下可用兩個(gè)方案：淤切斷原來的電源輸出端G，將同樣電壓的單相交流電壓通過滑板和受電弓在此輸入。于在直流電動(dòng)機(jī)輸入端切斷，持同樣的支流電源從滑板受電弓在此輸入。如果采用第二方案，需在電動(dòng)機(jī)接入大容量的起制動(dòng)電阻，要占很大體積，現(xiàn)有大卡車不易容許；所以最好采用第一方案，此時(shí)整流系統(tǒng)采用可控硅（SCR）代替硅二極管，就可實(shí)現(xiàn)輸出電壓的大范圍調(diào)整。
2）接觸網(wǎng)與受電弓：
電能源大卡車雖應(yīng)使用雙柑式受電弓，但是現(xiàn)在的工礦用自卸式車（自翻車）的后斗在卸載時(shí)要向上抬起，故受電弓不宜采用雙柑式受電弓。工礦用電力機(jī)車有E弓子和旁弓子兩種受電器：E弓采用檢E接觸網(wǎng)上，旁弓子用于翻車線及稿線的旁架線上。現(xiàn)在用的工礦自卸車上沒有鐵道，必須有兩根架線，同時(shí)要安裝兩個(gè)互相絕緣的受電弓。這也是不可能的：淤因?yàn)榧芫�不可能在車斗的正上方。于兩個(gè)并排放置的E受電弓也是可能的。所以最有可能的是采用工礦電力機(jī)車兩臺(tái)旁受電弓。在不同的高度稍錯(cuò)開點(diǎn)位置安放。
3）材料的使用：
淤架空線可采用鋼芯鋁絞線。于受電弓上的接觸滑板可采用電化石墨，這樣就省去了經(jīng)常換銅滑板和銅導(dǎo)線的麻煩。采用這種材料是經(jīng)北京鐵道科學(xué)院（1976年）的磨合實(shí)驗(yàn)的。
4）操作步驟：
雙電源電動(dòng)大卡車只能跟隨預(yù)定的路線行駛，對(duì)于沒有電線的線路，通過切換電源輸出端，可以恢復(fù)柴油動(dòng)力狀態(tài)。經(jīng)改裝后的大卡車為電柴油混合動(dòng)力車。鋪設(shè)電線時(shí)，要合理規(guī)劃，盡量減少無電線路線的長度；同時(shí)使用再生制動(dòng)，剎車時(shí)把動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，供其它電車使用，以節(jié)省能源。使用改裝后的大卡車時(shí)，應(yīng)按下面流程工作：裝車點(diǎn)裝載剝離下的土方，車輛啟動(dòng)，由裝車點(diǎn)行駛至主干道。此過程是柴油動(dòng)力模式工作。當(dāng)至主干道時(shí)，受電弓接觸電纜，卡車將自動(dòng)切換至電動(dòng)力工作模式，直至卸載點(diǎn)，卡車又將切換至柴油動(dòng)力模式。需要指出：因裝車點(diǎn)經(jīng)常需要變化，裝載點(diǎn)至主干道的路線也會(huì)相應(yīng)變化。因此會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)拆除電纜架空線和安裝電纜架空線的工作（相似井工煤礦常需搬家倒面一樣），電纜架空線的布置要結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化。保證使用的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性。所以，該露天礦應(yīng)抽調(diào)熟悉電力牽引與露天采礦的人員組成專業(yè)隊(duì)伍，對(duì)有關(guān)情況進(jìn)行科研實(shí)驗(yàn)，并與相關(guān)廠家（如湘潭電機(jī)廠、華山電機(jī)車廠）洽談合作。待設(shè)計(jì)完成后，要對(duì)現(xiàn)有自卸大卡車的行車路線進(jìn)行一次大修，并安裝防護(hù)網(wǎng)，尤其對(duì)路面的硬化要特別加強(qiáng)。
3結(jié)束語
煤炭露天開采，資源回采率高、產(chǎn)量大，但其開采成本也高；尤其是大卡車運(yùn)輸方式的開采工藝，成本高，能源消耗更大，人們經(jīng)常稱為“以油換煤”的開采方式。我國的石油儲(chǔ)量有限，原油進(jìn)口接近50%，因此合理優(yōu)化開采工藝是“降本增效”的重要手段。開采工藝不僅要適應(yīng)資源條件、環(huán)境要求，也要符合國內(nèi)外市場(chǎng)的能源供應(yīng)情況，避免單一化。以電代替油的方式，既能降低原煤生產(chǎn)成本，也能保證能源供應(yīng)，是個(gè)值得探索的新方向。
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