2026-04-10
礦井提升機罐籠是礦山的“主動脈”,承擔著人員升降、物料運輸、設(shè)備下放等核心功能。而隨著智慧礦山建設(shè)的推進,罐籠上的用電設(shè)備越來越多——從照明、語音對講,到自動阻車器、罐簾門,再到視頻監(jiān)控和人員定位裝置。然而,如何為這些設(shè)備安全、穩(wěn)定地供電,卻成了一個讓礦山管理者頭疼的難題。
一、兩條老路:拖纜與蓄電池的“死胡同”
礦用罐籠的傳統(tǒng)供電方案主要有兩種:拖纜和蓄電池。但這兩條“老路”,每條都越走越窄。
拖纜方案一度被認為是罐籠供電的“標準答案”——在罐籠上拖拽一根隨行電纜,為附屬設(shè)備供電。然而,這一方案的風(fēng)險在實踐中不斷暴露。礦井深度動輒數(shù)百米,罐籠每天往復(fù)運行上百次,拖纜在長期彎曲、拉伸、摩擦中極易磨損破皮,輕則信號中斷,重則漏電觸電,甚至引發(fā)電氣火花。
潞安化工余吾煤業(yè)的實踐揭示了拖纜方案的深層痛點:該礦副立井提升機運行高度達到558.9米,供電線路需要經(jīng)過長距離輸送,涉及防爆措施、接地保護、過載保護等多種安全配置。此外,由于罐籠附屬裝置位于高空,維護和檢修電力設(shè)備困難重重——供電系統(tǒng)既要有足夠的防護能力應(yīng)對井下濕度、腐蝕、振動等不利因素,又要兼顧易于維護的設(shè)計要求。
蓄電池方案則是另一條“曲折之路”。使用蓄電池供電,固然無需拖纜,卻帶來了頻繁更換電池的負擔。國家能源集團國神公司黃玉川煤礦的經(jīng)歷最為典型:在大罐籠提升機罐內(nèi)自動阻車器項目中,由于采用純蓄電池供電,該礦需長期配備備用電池,每7至8天就必須更換一次電池,每月更換達4次。更換電池程序繁雜,頻繁的拆裝更導(dǎo)致電池防爆外殼螺絲滑扣、電源接頭松動。更嚴重的是,如蓄電池得不到及時更換,運行中突然斷電將直接影響阻車器動作,導(dǎo)致罐籠物料裝卸受阻。
而更深層的隱患在于安全。在數(shù)百米的深井井筒內(nèi)高空拆裝蓄電池,本身就是一個高風(fēng)險作業(yè)——可能導(dǎo)致墜物傷人,甚至作業(yè)人員墜入井筒。這已然違背了礦山“少人則安、無人則安”的安全理念。
二、痛點升級:傳統(tǒng)供電如何制約智慧礦山建設(shè)
2025年,中國礦井提升機行業(yè)市場規(guī)模約為132億元,其中煤礦提升機占比超過70%。在這一龐大的存量市場中,罐籠供電問題正從“技術(shù)問題”升級為“戰(zhàn)略問題”。
一方面,罐籠功能不斷擴容。開灤集團首套“智慧”罐籠投入使用后,機電科科長馬洪鈞道出了研發(fā)過程的艱辛:“罐籠是長距離移動設(shè)備,要加裝功能配件,首先必須解決供電和信號傳輸兩大難題”。在智慧礦山建設(shè)中,罐籠正從簡單的載人載物工具,演變?yōu)榧芍悄鼙O(jiān)控、實時通信、安全預(yù)警和自動控制的綜合系統(tǒng)。供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,直接決定了這些智能化功能能否真正落地。
另一方面,政策對礦山安全的要求持續(xù)收緊。2026年1月,國家礦山安全監(jiān)察局明確提出推進煤炭深部安全開采工程試驗。同年3月,國家礦山安監(jiān)局發(fā)布《礦山智能機器人重點研發(fā)目錄》,提出7大類56種礦山智能機器人的研發(fā)應(yīng)用方向,旨在推動礦山險、累、苦、臟崗位的機器人替代。山東省更是明確到2026年省屬及部分市屬煤礦完成重點場所人工智能場景建設(shè),2027年全省煤礦智能化開采產(chǎn)量占比達95%以上。
在此背景下,罐籠供電方式的無線化、免維護化,已經(jīng)不是“選擇題”,而是智慧礦山建設(shè)的“必答題”。
三、破局之道:魯渝能源罐籠無線充電方案
面對拖纜磨損與蓄電池頻繁更換的雙重困境,魯渝能源推出了專為礦用罐籠場景設(shè)計的無線充電解決方案。該方案基于磁共振耦合原理,發(fā)射端安裝在井架固定位置,接收端集成于罐籠上,利用罐籠每次??烤诨蚓椎亩虝捍翱?,即可完成非接觸式自動充電,真正實現(xiàn)“??考闯?、隨行隨用”。
全功率矩陣,精準匹配不同罐籠需求。 針對不同噸位和用電需求的罐籠設(shè)備,魯渝能源提供600W、900W、1200W三個功率等級的無線充電產(chǎn)品,輸出電壓覆蓋24V、36V、48V,輸出電流均為20A。600W系列適用于小型罐籠的照明和阻車器供電,900W系列可滿足中型罐籠照明、監(jiān)控、對講系統(tǒng)的綜合用電,1200W系列則為大型罐籠的視頻監(jiān)控、人員定位等大功率設(shè)備提供充足能量。
高偏移容忍度,降低??烤纫?。 罐籠在實際運行中難以做到每次??课恢猛耆恢隆t斢迥茉礋o線充電系統(tǒng)具備出色的抗偏移能力:1200W產(chǎn)品在垂直距離40mm時,X軸(長軸)水平偏移容忍度達±110mm,Y軸(短軸)為±10mm。這意味著即使罐籠??看嬖谝欢ㄆ睿到y(tǒng)仍能穩(wěn)定高效地傳輸電能,無需高精度對位。
全密封高防護,適應(yīng)井下惡劣環(huán)境。 礦井環(huán)境潮濕、多粉塵、存在淋水,對電子設(shè)備的防護等級提出極高要求。魯渝能源罐籠無線充電器接收器防護等級達IP67,發(fā)射器達IP65,可完全防止粉塵侵入,并承受短時浸水。工作溫度范圍覆蓋-40℃至+60℃,適應(yīng)井下極端溫度變化。
多重智能保護,確保絕對安全。 系統(tǒng)內(nèi)置過溫、過流、過壓三重保護機制,當溫度達到82℃時自動降功率或停機。支持485/CAN指令喚醒和“靠近即充”兩種啟動模式,全自動運行無需人工干預(yù),從根本上杜絕了人工插拔和高空作業(yè)的安全風(fēng)險。滿載傳輸效率最高可達92%以上,遠高于行業(yè)平均水平。
四、新時代的選擇:讓罐籠供電不再成為“安全短板”
隨著礦山智能化建設(shè)進入加速期,罐籠作為人員與物資運輸?shù)暮诵墓?jié)點,其供電方式的升級已是勢在必行。從拖纜的磨損風(fēng)險到蓄電池的高空換電隱患,傳統(tǒng)方案的本質(zhì)問題在于:它們把“供電”這件事變成了一項需要不斷人工干預(yù)的作業(yè)。
魯渝能源提供的是一條不同的路徑——將供電系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為無需人工干預(yù)的自動化設(shè)備。利用罐籠自然存在的??看翱谄冢瑢崿F(xiàn)無線充電的“??考闯洹㈦S行隨用”,既是對傳統(tǒng)充電方式的技術(shù)替代,更是對井下作業(yè)模式的重構(gòu)。
在“安全是第一效益”的礦山,讓罐籠供電不再成為安全管理的短板——這或許正是無線充電技術(shù)最值得被行業(yè)關(guān)注的價值所在。