煤礦主通風機性能檢測方法探析

許少杰

（大同煤礦集團王村煤業有限責任公司，山西 大同 037006）

引言

對于礦井用通風機，通常情況下需要廠家提供每個風葉處于對應位置的運行參數。而廠家提供的說明書往往和實際有一定的差異。在生產以及裝配風葉的過程中，與風機相連接的擴散結構也存在一定的不同，因此這都會引發一定的安全問題。當風機運行一定的時間之后，加之零件存在磨損與風機處于潮濕的環境中，這些因素都會給風機的性能帶來影響。由此可以看出，相關人員必須認真對主風機的性能進行有效的檢測，從而延長風機的使用壽命，優化安全生產的環節[1-2]。

1 檢測前的準備和確認工作

1）由于在主風機儀表界面上面設置參數齊全，與此同時設置有相應的安全供電單元，這樣可以進行雙回路供電操作。兩個風機同時運行時，不會由于過載導致跳閘。

2）對主通風機運轉以及相應的部件而言，需要對其進行全面的探傷。

3）礦方在進行檢測之前必須制定有效的安全措施，有條件的話可以停工進行檢測。同時為了能夠有效地提高檢測人員的安全性，必須選擇合適的解決方案，但在實施的過程中不能對通風機的運行情況構成影響[3]。

4）在測試時，如果兩個風機同步運行，則測試風機與正常工作的風機之間應采取隔離措施。

2 性能測定的具體內容和方案

在對通風機性能進行檢測的過程中，必須嚴格借助相關的設備更好地檢測主通風機的風量、風壓轉速以及功率等參數。此外，可以依據如下參數計算風機性能，諸如效率、功率等，最終可以依據得到的參數繪制運轉特性曲線。

由于井下風機來自不同的供應商，為此風機運行參數不同，因此風機的熱性存在一定的差異，風機測試的類別也不相同。由此可以看出，需要制定合適的測試方案，在實施檢測時，可以對風機現場進行勘探，以及對通風機的輔助裝置進行測試。依據現場工況，選擇合適的測試方式，從而可以保證測試數據的有效性。

2.1 檢測時通風阻力的調節方式

2.1.1 有檢測風門

如果風機裝置是有風門、風道、百葉窗的風機時，當隔離設置穩定以及電網容量滿足之后，相應的安全保護措施制定完全之后，可以對備用通風機進行檢測，見圖1、圖2。

圖1 某礦帶檢測風窗的主通風機

圖2 某礦帶檢測百葉窗的主通風機

依據相關規定，對應的通風阻力不發生變換，這時可以使用板阻法來檢測備用風機，從而能夠得到通風機的特性曲線參數。對于此類型的風機調節阻力而言，通常選擇關閉檢測風機與百葉窗角度等，防止對其產生影響。通過對各個工況風量、負壓以及相應的大氣參數進行檢測與記錄，進一步可以得到風機的運行參數。

2.1.2 無檢測風門

對于本身并未設置檢測風門的風機而言，在進行檢測時，往往可以借助調整系統總阻力進行檢測。該方式實施的前提條件是全礦處于停產的狀態，當實現檢測之后還必須實施瓦斯以及恢復送電等操作。

具體的風機調節阻力的方式匯總如下:

1）通常可以在井下總回風巷、分區回風巷內構建框架，這樣能夠實現調節風阻的作用，見圖3。

2）通常可以打開防爆門，與此同時密封井下總回風巷，接著可以在防爆門位置設置鋼絲網，這樣可以借助鋼絲網來實現對風阻的調節。如圖4 所示。

圖3 井下總回風施工的框架

圖4 某礦通過在防爆蓋處正調節斷面大小來調節風阻

3）能夠啟動井下進風雨回風聯絡巷內的風門，通常可以借助關系風門來實現調節風阻的目的。

4）風筒上面設置有立閘門，通常可以借助關閉立閘門來調劑風阻。

2.2 相關參數的測定及具體檢測實踐

圖5 表示相應的某礦風機現場圖，其型號為FBCDZNo28，其配用功率2×500 kW。風機測試葉片角度設置為44°/29°，借助風機上設置的旁路蝶閥來調節風阻的大小。

2.2.1 風量的測定

通常情況下，在選擇風機測量位置時，選用的距離為參考標準為3 倍風機半徑處。當位于通風機排風一側，那么相應的測試距離為10 倍風機半徑。通風機至測量截面之間盡量不要有漏風的現象。

通常將檢測現場放在擴散器上，此外需要選用檢測風傳感器的位置。在開始安裝之前必須認真量取同時計算側縫斷面大小，這時可以依據測試數據選擇合適的側風傳感器，這樣可以使用若干個測風傳感器將該區域等分，一般將得到的平均值乘以測風斷面積就可以得到斷面風量，如圖6 所示。

2.2.2 靜壓的測定

一般在設置經驗檢測位置時，將其設置在風機進風口軸線直線上，一般為距離通風口3 倍葉輪半徑位置，與此同時還需要保證風流保持穩定。

2.2.3 電動機運行功率的測定

圖5 某礦主通風機現場布置

圖6 某礦擴散器內安設測風傳感器的現場

可以由持有電工從業資格證書的電工進行操作，通常在開關柜中使用電能綜合參數測試儀器對功率進行測定。

2.2.4 其他參數的測定

依據相關規定，還需要對風機相關的參數進行測定，諸如風機轉速、風機擴散器噪聲、風機葉片徑向位置是否存在間隙、電動機與軸承溫度變化情況、電機接地電阻等。

2.3 檢測的注意事項

在測試風機性能時，在對工況進行調解時不能大于七次，因此風機性能特性曲線具有一定的平滑性。軸流式通風機應該多采集駝峰區域的參數，而穩定區域的測試點可以間隔較大。

對于風機開啟情況而言，通常是通風機要在閘門全關的情況下才可以啟動，一般軸流式通風機只有在閘門全開的狀態下啟動，消耗能量比較低。

2.4 測試數據整理（見表1）

表1 1 號通風機葉片角度44°/29°條件下檢測數據

2.5 通風機個體特性曲線的繪制

風壓、功率與效率能夠在風機特性曲線上表示出來。由此可以看出，每臺主通風機在設置相應的風葉角度下，可以測定出風量、風壓、功率和效率。當風量發生變化之后，相應的參數也會發生變化。

當得到測點的各個參數之后，可以對其進行整理，最終得到標準狀態。同時可以以風量為橫坐標，以靜壓與電機的功率為縱坐標，繪制各個測試點，同時使用平滑的曲線連接而成的曲線即為主通風機的個體特性曲線。

通常情況下，把礦井總風阻曲線以等比例繪制參數于個體特性曲線中，分壓曲線與風阻曲線相互交匯的點就是通風機工況點。

在制定了礦井主通風機性能測試方案之后，對各個參數進行測定。通過檢測數據來繪制主通風機的個體特性曲線，與此同時標注相應的運行工況點。一般可以借助曲線直觀地觀察風機參數，從而工作人員根據需要可以調整風機葉片參數諸如角度、靜壓、功率等，從而指導礦山的安全生產工作。

3 結語

對礦井主風機測試選用了增阻的形式，與此同時對各種參量進行了探究，這樣可以獲得不同狀態的增阻方式。同時對有無風機進行檢測，因此可以依據比較結果得到是否在風機上安裝風門，以及列舉了在進行檢測時所采用的方式。經過探究為礦井實施主通風機的檢測提供一定的指導，在工程實施的過程中，可進一步優化通風機的性能，進而能夠給礦井的生產提供保障。