煤礦主通風機運行主要故障快速判斷及處置方法

楊永福

（山西汾西礦業集團有限責任公司高陽煤礦， 山西 孝義 032306）

1 主通風機的主要故障分類以及主要分析方法

1.1 主通風機的故障分類

主通風機的故障主要可分為風機機械故障、線路及電器故障、風道設施故障和人為失誤故障。

1.2 主通風機故障的分析方法

1）直接分析法：根據主要通風機運行中的異常現象，通過看、聽、摸、嗅直接觀察來判斷故障點。

2）間接分析法：一種以流體力學等知識為基礎，在掌握直接分析法、熟悉設備系統的前提下，借助于邏輯推理的方法來判斷故障點及其原因的方法。

3）綜合分析法：直接分析法與間接分析法的結合，是通過故障的表面現象，找出起故障的主要原因，從而確定故障的準確部位的方法，它也是故障診斷的基本方法[1]。

2 故障原因分析及處置

2.1 主通風機機械故障

2.1.1 防火銅環故障

主通風機原銅帶保護圈采用傳統工藝，即銅帶與鋼板鉚接，兩者之間會有間隙，如果銅帶保護圈長時間在有水氣及酸性氣體的環境中，會在間隙中產生鐵銹和銅銹，這也是銅帶保護圈發生鼓起的主要原因，鼓起的同時會導致鉚釘斷裂，造成銅帶脫落卷進葉輪，使葉片受到猛烈撞擊發生斷裂。

處置方法：一是應每月檢查防火銅環，并盤動風輪用塞尺測量風葉與銅環之間的間隙并做好記錄，分析間隙變化情況。二是用合適的膠對銅環和筒壁之間的間隙填充粘接，防止水氣侵入。三是采用復合材料爆炸焊新工藝制作的防火銅環根除安全隱患。

2.1.2 軸承故障

風機、電機軸承溫度異常升高的原因有三類:潤滑不良、冷卻不夠、軸承異常。若是由于軸承疲勞磨損出現脫皮、麻坑、間隙增大引起的溫度升高,一般可以通過聽軸承聲音和測量振動及觀察各軸溫變化情況等方法來判斷。如是潤滑不良、冷卻不夠的原因則是較容易判斷的。軸流風機的軸承集中于軸承箱內,當發生軸承溫度高時,由于風機在運行,很難判斷是軸承有問題還是潤滑問題必須輔以觀察振動的變化情況。軸承箱或電機軸承加油是否恰當，應當按照定期工作的要求給軸承箱加油。軸承加油后有時也會出現溫度高的情況,主要是加油過多，這時現象為溫度持續不斷上升,到達某點后就會維持不變,然后會逐漸下降。注油過量還可使軸承外端蓋內部充滿油脂，造成排油管不能排油，出現狀況，油脂從軸頭縫隙排出，沾涂在葉輪上，影響平衡。有些油脂進入電機定子室，影響電機散熱甚至使電機燒毀[2]。

2.1.3 機體振動

通過在線監測風機振動值的變化來判斷機體是否發生振動故障。

一是地基或導軌平整度達不到要求引起振動以及對輪同心度偏大引起振動。二是引風道過短，風流從風井出來對風機沖擊較大引起振動。三是煤粉塵在葉片及輪轂上積累，動平衡破壞引起振動。四是電機軸承磨損造成間隙過大，引起振動。五是通風機處于臨界狀態或在脫風區運行引起振動。

2.1.4 風葉故障

1）由于自身材質或工藝的原因比如應力消除不完全、鑄造缺陷等，引起風葉故障。

2）受外力沖擊，引起風葉故障：巷道內雜物脫落被吸進風機撞擊葉片；輪轂蓋板或隔流腔蓋板脫落撞擊葉片；銅帶圈脫落撞擊葉片。

3）通風機處于喘振狀態，劇烈振動引起葉片斷裂。

2.1.5 風機電機故障

風機電機故障主要為風機電機的三相絕緣值低或燒毀。

原因分析：礦用對旋主扇風機電機運行的環境比較惡劣，尤其是在秋冬季節，風機切換后電機在冷卻的過程中電機內腔極易吸收水氣引起三相絕緣值低，強行啟動容易燒毀電機。

解決方案：在風機切換后，停轉的這臺風機電機需使用電機空間加熱器。電機空間加熱器的主要作用是為了保持電機有較高的絕緣電阻，防止電機在空氣濕度較高因濕氣聚集產生結露現象，導致內部繞組因受潮而絕緣下降；還有一個作用就是防止電機過冷起動（主要針對氣溫較低的地方）。

2.2 主扇風機線路及電器故障

《煤礦安全規程》規定，礦井主要通風機房應備有兩回供電線路，直接由變電所饋出，這些線路應來自不同的變壓器和母線段，線路上不分接任何負荷。這些線路的控制回路和輔助設備，必須有與主要設備同等可靠的備用電源。所以當發生風機某一線路及電器故障時，必須先判斷故障點，迅速切換風機或電源，保證在10 min內啟動另一風機。為確保安全快速可靠的切換，最大范圍的減小事故發生率，目前大部分礦井均已裝備了雙電源快切裝置[3]。下面介紹關于高壓柜電源快切裝置動作的幾種情況及應用。

情況一：由于原運行線路故障，快切裝置自動投入（備用進線柜真空斷路器吸合，原運行進線高開柜真空斷路器斷開）風機處于正常運行狀態，司機按復位按紐后將快切裝置打到“退出”位置。匯報礦調度，待原線路檢修正常，恢復供電后（三相指示燈亮）將快切裝置打到“投入”位置，并進行快切裝置切換試驗，正常后匯報礦調度。

情況二：機房雙回路停電，司機應斷開運行風機真空斷路器，打開井口防爆門自然通風，將快切裝置打到“退出”位置，匯報礦調度，如果雙回路同時來電后，司機應關閉防爆門，啟動風機正常運轉后，將快切裝置打到“投入”位置。匯報礦調度。

2.3 主通風機風道設施故障

主扇風機風道設施故障包括風門故障和風門操作機構失靈等，如軸流式主通風機切換門的開啟和關閉采用閘板的移動來實現，而風門在運行過程中卡住和風門鋼絲繩斷裂以及風門限位開關失靈。

措施：一是定期檢查鋼絲繩，進行防腐處理，發現斷絲及時更換；二是在切換前檢查風道設施的情況，清除風道內可能引起風門卡住的雜物，尤其是北方冬季要采取可靠的防凍設施來防止風門無法開啟；三是檢查限位開關的完好情況，必要時可加裝兩套不同形式的風門限位裝置來增加風門開閉的可靠性。

2.4 主通風機人為失誤故障

1）操作工操作失誤的主要原因是技術素質差、操作水平低、經驗不足、責任心不強。

2）管理失誤的主要原因是日常管理松弛、管理制度不健全，表現在災害搶救過程中指揮不力，事故排除效能低。

3）檢修與維修人員責任心不強，不能及時查出設備隱患及時排除或維修不認真。

防范措施：一是對礦井通風設備要有專門機構并配備專職技術人員管理，且管理人員要熟悉通風系統和設備性能，會管理、懂技術并有一定對應變救災能力；二是加強對操作工和維修工的技術培訓，提高其技術素質和操作與維修水平，增強其崗位責任心；三是要建立健全各項必要的規章制度、并嚴格遵照執行[4]。

3 結語

主通風機在煤礦生產中處于非常重要的位置，需加強檢查，強化管理，發現異常及時分析原因，采取有效措施進行處理，有效避免事故的發生，為礦井安全生產的長治久安構筑一道安全防線。