礦井主扇風機的技術改造與選型淺談

李傳昊

【摘 要】在礦井生產中，主扇風機是保障生產安全的重要設備，對礦井主扇風機的技術進行改造，并結合礦井實際情況科學選型，有助于提升礦井生產的安全性，同時減少設備能耗，提升礦井生產的節能性。為此，本文聯系實際，圍繞礦井主扇風機的技術改造與選型展開探究，以供參考。

【關鍵詞】礦井;主扇風機;技術改造;選型

在國家貫徹實施可持續發展戰略背景下，礦產企業積極響應國家號召，不斷加快企業結構改革與技術改造，其中，主扇風機技術改造是重要內容。在國家提出的節能減排新要求下，礦產企業針對主扇風機高耗能、低效率這一缺陷，對主扇風機的監控技術、聯軸器、風葉等重要環節進行了改造，大大降低了設備的能耗，提升了設備的自動化程度與安全性能，讓礦井通風效果達到了預期目標【1】。先聯系實際，就新時期背景下礦井主扇風機的技術改造與選型做具體分析。

一、礦井主扇風機改造前的選型

在進行礦井主扇風機的選型工作時，需要有一定的理論基礎與實際經驗，需要根據改造主扇風機的可行性論證與優化結果合理確定【2】。如以往設計與礦井生產經驗表明，礦井風壓太高時，將出現井下漏風問題，這會使礦井生產安全性能大大降低，尤其是在礦井含有大量瓦斯時，礦井非常容易出現通風不暢或引發火災等問題，且一旦發生火災，火勢很難下控制;但若井下風壓過低，則表明風機運行狀況不佳，風機運行效率低，甚至會出現喘振現象，此時，風機耗能量將急劇增加，且喘振現象嚴重時，與之并聯的其他風機尤其是相鄰風機都會受到影響。此外，在礦井生產中也容易出現風扇機抽力過大問題，這一問題會導致出現脫風的幾率增加，嚴重時會在總回風巷增阻調節，使其實際運行效果難以達到預期目標。

如某礦井選用了AGF2.82-1.58-2型號風機，該型號風機主要技術參數為：負壓3400Pa，風量10800m3/min，最大風量12000m3/min，最大負壓3700Pa。但設備以上參數與礦井實際通風要求不相符，正常的礦井通風要求是，風量6000m3/min，為達到以上生產要求，需對通風機進行調節，降低相應風量同時加上增阻，一次才能保證整個通風系統順暢穩定運行【3】。結合以上案例可知，在設備選型時，礦井的通風條件、通風要求、周邊自然環境狀況等都是需要考慮的內容，只有在綜合考慮各項影響因素的情況下科學選型，合理確定設備參數，才能確保設備滿足框架礦井各時期對負壓、通風量的需求，進而保證礦井通風系統安全穩定運行，促進礦井生產工作安全順利開展，保障人員、設備安全。

二、安全節能要求下的礦井主扇風機的技術改造與選型

（一）葉片的設計與選用

針對當前礦井主扇風機在運行中存在的耗能高、效率低等問題，在對葉片進行技術改造與重新選型時，一定要將高的運行效率與低的能源損耗量考慮進去。具體而言，相關企業可選用鑄鋁合金材質的葉片，這類材料強度高、韌性高，且有很好的防腐性能，因此受濕度、溫度等因素影響小，設備運行年限長，且運行狀態穩定，可有效保證整機與關鍵零部件的運行安全 【4】。此外，在運行效率方面，改造后的葉尖線速最高可達到150m/s，而舊式風機葉尖線速僅為100m/s，因此改造后的設備完全達到了高質量、高效率要求，且設備運行時對能源資源的損耗程度也大大緩解。

（二）風道的設計與選擇

在礦井的通風系統中，風道是重要組成部分，會對后期的單雙級設計、傳動方式選擇等產生影響。因此，在節能環保要求下，結合礦井具體自然條件、通風要求，合理設計、選擇風道也是一項必要工作。在風道的設計與選擇方面，主要包含以下方面內容：

1.傳動方式

風道是影響傳動方式選擇的重要因素，不同風道下的傳動方式也有所不同。現階段，一般性質的礦井風道中通常見以下三種進氣方式：平直進氣、600s彎道進氣以及900 【5】。相應的，常見風機傳動方式也有三種：在選擇彎道、600s、900蝸殼進氣時，前傳動是較為合適的傳動方式，該種進氣方式的進口閘門為翻板門設計，后者進口閘門為百葉窗設計，設置有較高的排氣塔;但若礦井中風道進氣方式為平直進氣，則對應的傳動方式為后傳動，該種傳動方式進口閘門設計為平推拉門形式，排氣塔同樣相對較高，風機傳動軸也較前兩種傳動方式長。選擇怎樣的風機傳動方式意味著礦井下通風質量是否能達到安全標準，作為影響礦井進口流場均勻度的重要因素，風機傳動方式的選擇在很大程度上決定了風機的總體性能，決定了礦井生產的安全性。目前，600s彎道施工時，混凝土灌制是常見施工方式，該種施工方式雖然工序簡單，有較高的操作性，但受技術限制很難對風道的坡度以及型面進行控制，因此容易出現質量問題，尤其是在內部軸高速旋轉的情況下，混凝土灌制質量更難保證。針對這一問題，相關人們可抓住風道運行時會在S彎道出口形成一個不均勻流場的這一特點，對其進行合理改造，如增配一個高速率集風器以有效改善礦井通風情況。

總之，為保證礦井生產的安全性，在進行主風扇機技術改造時， 一般不對進出口流道進行改動，若礦井下通風質量達不到標準要求，可通過適當調節負壓、風量等方式予以改善，進而減少安全問題、質量問題發生。

2.風機單級、雙級的選擇

在選擇風機單級、雙級時，有以下兩種相對可行的方案：一，按照礦井內實際風壓進行選擇，若礦井內風壓不高于3500Pa，則單級方式較為合適;但若對風壓要求較高，井內風壓需達到4000Pa、5000Pa，就必須選擇雙級風機【6】。與單級風機相比，雙級風機主要的性能優勢在于：效率高、風量高、負壓高但轉速低。在負荷條件相同的情況下，用雙級負壓會獲得更為理想的通風效果;且在毎級負荷較低的情況下，轉速也相應較低，引進產生一系列積極影響，具體如：強度儲備變高。在材質相同的情況下，雙級風機離心負荷較低，因而其強度儲備大約高出單級風機40%左右。第二優點是噪聲污染小，不會對工作人員、礦產生產活動產生過大影響。此外，雙極風機運轉效率高，對軸承等零部件損耗低，整體使用年限較長，有研究表明，在總負荷相同的情況下愛，雙級風機的軸承使用壽命要遠遠高于單級風機。總體來說，單級風機的特性不及雙極風機，且對整個礦井通風系統的多臺風機進行改造后，通風設備的反風率、噪聲污染、靜壓效率等問題都得到了改進與提高，礦井整體通風性能良好。

三、結語

綜上所述，在礦井生產中，主扇風機是保障生產安全的重要設備，對礦井主扇風機的技術進行改造，是提升礦井生產安全性、節能性的重要舉措。本文僅是按照節能環保要求對扇風機的葉片、風道、傳動方式等做了稍許改進，并取得了相對理想的改造效果。經改造后，礦井主扇風機運行效率提高、使用年限延長、能耗下降。

【參考文獻】

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