礦用防爆柴油機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀與前景

劉偉立

摘 ? 要：本文主要針對(duì)礦用防爆柴油機(jī)關(guān)鍵技術(shù)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析與探討。具體從礦用柴油機(jī)的進(jìn)氣防爆系統(tǒng)、排氣防爆系、安全系統(tǒng)三個(gè)方面來(lái)分別闡述。明確我國(guó)當(dāng)前礦用柴油機(jī)的防爆原理，通過(guò)分析和探討，筆者認(rèn)為當(dāng)前我國(guó)使用的礦用防爆柴油機(jī)還其存在以下不足：第一點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)工作效率慢、費(fèi)油，第二點(diǎn)是安全系統(tǒng)亟待更新，第三點(diǎn)是廢氣排放問(wèn)題嚴(yán)重，第四點(diǎn)是加強(qiáng)高新科技的應(yīng)用。針對(duì)以上問(wèn)題筆者提出相關(guān)建議，首先是加強(qiáng)高新科技的應(yīng)用，其次是降低廢氣排放，旨為我國(guó)的礦用防爆柴油機(jī)的研發(fā)提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：礦用防爆柴油機(jī) ?關(guān)鍵技術(shù) ?防爆系統(tǒng) ?防爆原理

中圖分類(lèi)號(hào)：TD684 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2019）08（c）-0075-02

我國(guó)的煤炭?jī)?chǔ)存量在世界上排名靠前，隨著社會(huì)的發(fā)展，各個(gè)國(guó)家對(duì)于煤炭的需求量都在逐漸升高，煤炭資源的地位與日俱增。我國(guó)對(duì)于煤炭的開(kāi)采最早要追溯到二戰(zhàn)時(shí)期。隨著時(shí)代的發(fā)展，我國(guó)很多地區(qū)都發(fā)現(xiàn)了大量的煤炭?jī)?chǔ)藏地。建國(guó)以來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，煤炭開(kāi)采技術(shù)也在不斷的更新?lián)Q代。礦用防爆柴油機(jī)具有馬力大、功率高以及能夠適應(yīng)多種環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。但是當(dāng)前礦用防爆柴油機(jī)還存在著一些不足。例如，在長(zhǎng)時(shí)間使用后就會(huì)出現(xiàn)進(jìn)氣少，排氣困難等現(xiàn)象，嚴(yán)重縮短其使用壽命。因此我國(guó)礦用防爆柴油機(jī)的研發(fā)還有很長(zhǎng)一段路要走。

1 ?礦用防爆柴油機(jī)的進(jìn)氣防爆系統(tǒng)

進(jìn)氣防爆系統(tǒng)對(duì)于礦用防爆柴油機(jī)整個(gè)系統(tǒng)有著至關(guān)重要的作用。熱理論是當(dāng)前學(xué)術(shù)公認(rèn)的進(jìn)氣系統(tǒng)的工作原理。國(guó)外早在20世紀(jì)初就有人對(duì)進(jìn)氣防爆系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)研究，并且研究出了防爆系統(tǒng)的相關(guān)原理的計(jì)算公式。我國(guó)對(duì)此研究時(shí)間偏晚，但是也取得了一定的成就，在進(jìn)氣防爆系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)上和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)上進(jìn)行了修訂[1]。并且對(duì)進(jìn)氣防爆裝置中的火焰速度與淬火時(shí)間之間的關(guān)系進(jìn)行了相關(guān)研究。對(duì)于進(jìn)氣阻火器流動(dòng)性方面，這是整個(gè)進(jìn)氣防爆系統(tǒng)的關(guān)鍵，因此我國(guó)相關(guān)研究很多。不僅指定了很多改進(jìn)方案和仿真分析，而且對(duì)其還進(jìn)行了多方面的優(yōu)化。

2 ?礦用防爆柴油機(jī)的排氣防爆系統(tǒng)

排氣防爆系統(tǒng)是礦用防爆柴油機(jī)整個(gè)系統(tǒng)中最復(fù)雜的，也是科技含量最高的部分。該部分的研究具有重要意義。當(dāng)前我國(guó)對(duì)于排氣防爆系統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)的研究處于世界領(lǐng)先地位，尤其是在近些年，我國(guó)在該方面的研究取得了突破性進(jìn)展，不僅補(bǔ)足以前冷卻效果差、冷卻速度慢等缺陷，而且經(jīng)過(guò)更新?lián)Q代已經(jīng)更新出散熱速度快、效率高的排氣防爆系統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)。對(duì)于廢棄處理系統(tǒng)的研究當(dāng)前還處于攻關(guān)階段。隨著社會(huì)的發(fā)展，國(guó)民對(duì)于環(huán)境保護(hù)意識(shí)逐漸加強(qiáng)，對(duì)于礦用防爆柴油機(jī)產(chǎn)生的廢氣一直是受到大眾詬病的方面。因此在近些年，世界各國(guó)已經(jīng)加快廢氣系統(tǒng)的研究。我國(guó)在這方面也進(jìn)行了相關(guān)研究，目前正處于技術(shù)攻堅(jiān)階段。

3 ?礦用防爆柴油機(jī)的安全保護(hù)系統(tǒng)

任何器械的安全問(wèn)題都是該機(jī)械的重要關(guān)注問(wèn)題。尤其是礦用防爆柴油機(jī)這類(lèi)關(guān)乎生命安全的器械。在此之前，由于礦用防爆柴油機(jī)的安全系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題而造成的意外事故出現(xiàn)過(guò)多次。該類(lèi)問(wèn)題不容忽視。礦用防爆柴油機(jī)的安全系統(tǒng)主要采用傳感器的工作原理，對(duì)柴油機(jī)的溫度變化、工作異常情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，進(jìn)而達(dá)到安全保護(hù)的目的。對(duì)于該方面的研究，我國(guó)已經(jīng)有一套相對(duì)成熟的技術(shù)體系，不僅在礦用防爆柴油機(jī)上得以應(yīng)用，在其他領(lǐng)域也廣泛應(yīng)用，并取得良好效果。

4 ?當(dāng)前我國(guó)礦用防爆柴油機(jī)關(guān)鍵技術(shù)的不足

4.1 發(fā)動(dòng)機(jī)工作效率慢、費(fèi)油

當(dāng)前我國(guó)礦場(chǎng)上使用的礦用防爆柴油機(jī)均具有工作效率慢、費(fèi)油問(wèn)題。發(fā)動(dòng)機(jī)的效率慢，不僅會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)力低，投入加大，更關(guān)鍵是還會(huì)造成現(xiàn)有資源的浪費(fèi)。這需要我國(guó)的有關(guān)科研機(jī)構(gòu)加大科研力度，增加資金投入，加快新能源的開(kāi)發(fā)和利用，盡快找到可再生、清潔的替代能源。盡快研究出適合當(dāng)前礦場(chǎng)生產(chǎn)需求的礦用防爆柴油機(jī)。

4.2 安全系統(tǒng)亟待更新

礦用防爆柴油機(jī)的安全系統(tǒng)一直是科研重點(diǎn)攻關(guān)的難題。安全高于一切，任何時(shí)候安全話(huà)題都是不可替代的熱點(diǎn)話(huà)題，安全問(wèn)題也是所用用人單位和個(gè)人最關(guān)注的問(wèn)題。對(duì)于礦用防爆柴油機(jī)的安全問(wèn)題這里面主要有幾個(gè)原因：首先是礦用防爆柴油機(jī)本身的安全性還存在漏洞，使得其未到使用壽命年限就產(chǎn)生安全性問(wèn)題。其次是很多時(shí)候是礦工操作不當(dāng)造成的[2]。因此除了礦用防爆柴油機(jī)自身的安全系數(shù)之外，正確的操作和規(guī)范的使用更是重中之重。對(duì)于安全系統(tǒng)的更新迫在眉睫，不僅要對(duì)預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行更新，還要對(duì)其工作中的錯(cuò)誤使用進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)警，這樣才能夠保障礦用防爆柴油機(jī)使用壽命大大增加，提高其使用安全系數(shù)。對(duì)于具體操作柴油機(jī)的工人來(lái)講，必須要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的篩選和培訓(xùn)才能夠上崗工作，使其能夠科學(xué)規(guī)范使用儀器，降低其故障率。

4.3 廢氣排放問(wèn)題未得到有效解決

為了追求經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，全球很多國(guó)家不惜以犧牲環(huán)境為代價(jià)來(lái)?yè)Q取經(jīng)濟(jì)效益。這對(duì)于當(dāng)今環(huán)保的要求是相背離了。礦用防爆柴油機(jī)的廢棄排放問(wèn)題一直是空氣污染的重要問(wèn)題，近些年，我國(guó)對(duì)此進(jìn)行了相關(guān)研究，到目前為止，雖然已經(jīng)取得了巨大進(jìn)步，但是還未得到完全解決。這不僅是我國(guó)面臨的重要問(wèn)題，對(duì)于世界發(fā)達(dá)國(guó)家也存在著類(lèi)似問(wèn)題。很多發(fā)達(dá)國(guó)家為了避免環(huán)境污染的產(chǎn)生，對(duì)于柴油機(jī)的使用進(jìn)行了限制，對(duì)其使用時(shí)間、使用年限、使用數(shù)量進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定。雖然這樣做可以在一定程度上的解決廢氣排放問(wèn)題，但是這種方法制約了生產(chǎn)效率，增加了生產(chǎn)成本，并沒(méi)有從根本上對(duì)其廢氣排放問(wèn)題得到徹底的解決。這就要求世界各國(guó)對(duì)此高度重視，在現(xiàn)有給柴油機(jī)添加廢氣處理水箱、引射式廢氣處理裝置來(lái)降低廢氣排放量的基礎(chǔ)上，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)柴油機(jī)科研的投入，加大力度，在保證柴油機(jī)自身性能理想、可以排放廢氣的前提下，致力研發(fā)出一種在降低廢氣排放量的同時(shí)，降低機(jī)器溫度效果好、整體性?xún)r(jià)比高的廢氣排放裝置，爭(zhēng)取早日研究出解決方法。

4.4 加強(qiáng)高新科技的應(yīng)用

當(dāng)前很多高新科技已經(jīng)在很多領(lǐng)域得以應(yīng)用。包括人工智能、電子遙控等高尖端技術(shù)的發(fā)展[3]。煤礦產(chǎn)業(yè)一直是我國(guó)經(jīng)濟(jì)的重要支柱，對(duì)于其最開(kāi)始的開(kāi)采階段，更應(yīng)該加大科技投入。將高科技加入到礦用防爆柴油機(jī)的使用中去，可以有效規(guī)避其弊端，增加礦用防爆柴油機(jī)的工作效率，提高礦用防爆柴油機(jī)的使用壽命。

5 ?對(duì)于礦用防爆柴油機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究的建議

5.1 注重高科技的應(yīng)用

當(dāng)前我國(guó)各項(xiàng)高科技的研發(fā)和應(yīng)用均取得重要進(jìn)展，對(duì)于高新技術(shù)的推廣還有一段路要走。將礦用防爆柴油機(jī)研發(fā)與高科技相結(jié)合，將新型安全防爆系統(tǒng)與礦用柴油機(jī)結(jié)合，提高其安全系數(shù)。其次還要注重新能源的開(kāi)發(fā)和利用，利用新能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)柴油，既可以減少不可再生能源的消耗，又可以降低大氣污染。

5.2 降低廢氣排放

廢氣排放是關(guān)系到全世界生態(tài)問(wèn)題，是當(dāng)前各個(gè)國(guó)家最關(guān)注的污染問(wèn)題之一，這一問(wèn)題得不到有效解決，生態(tài)環(huán)境將面臨著持續(xù)破壞。對(duì)于礦用防爆柴油機(jī)加強(qiáng)對(duì)排放廢氣的過(guò)濾，或者采用廢氣轉(zhuǎn)化，將有害氣體轉(zhuǎn)化為普通大氣氣體，加強(qiáng)對(duì)廢氣凈化設(shè)備的應(yīng)用與監(jiān)管，環(huán)保部門(mén)加大力度進(jìn)行逐一排查，對(duì)于違規(guī)排放廢氣的設(shè)備和使用者采取嚴(yán)肅處理。

6 ?結(jié)語(yǔ)

通過(guò)筆者對(duì)于礦用防爆柴油機(jī)的進(jìn)氣防爆系統(tǒng)、排氣防爆系統(tǒng)和安全保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析和探討認(rèn)為當(dāng)前我國(guó)的礦用防爆柴油機(jī)的應(yīng)用還存在發(fā)動(dòng)機(jī)工作效率慢、費(fèi)油、安全系統(tǒng)亟待更新、廢氣排放問(wèn)題為未得到有效解決、加強(qiáng)高新科技的應(yīng)用等問(wèn)題亟待解決和研究。最后要加強(qiáng)高新科技的應(yīng)用。針對(duì)以上問(wèn)題筆者提出相關(guān)建議，首先是加強(qiáng)高新科技的應(yīng)用，其次是降低廢氣排放。

參考文獻(xiàn)

[1] 譚飛，鮑久圣，葛世榮，等.礦用防爆柴油機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2018，46（9）：181-187.

[2] 張強(qiáng).礦用防爆柴油機(jī)尾氣污染控制技術(shù)研究[J].中國(guó)管理信息化，2017（22）：119-120.

[3] 羅銀俊.新型礦用防爆柴油機(jī)特性研究[J].機(jī)械工程師，2017（6）：97-98.