煤礦主扇風機運行故障的識別及處理措施

任 勇

（大同煤礦集團忻州窯大型設備隊，山西 大同 037021）

1 煤礦主扇風機故障類型及故障識別

1.1 故障類型

當前礦井主扇風機的故障有線路與風機故障、人為失誤和風道設備故障、振喘故障等。

1.2 主扇風機故障識別

當前使用較多的主扇風機故障識別方法有：直接分析法、間接分析法和歸納分析法。直接分析法即以扇風機工作時出現的異常問題作為基礎，通過多種感官來判斷通風機的故障類型；間接分析法是使用流體力學相關知識，以了解分析法為基礎，再結合設備的特點，進行邏輯推理并找出發生故障的實際位置和發生問題的根本原因；歸納分析法是將直接與間接分析法進行一定的結合，先了解設備的外觀，明確發生問題的原因，再進一步確定故障具體的位置從而展開維修工作，此種方式也是目前生產中最為普遍的使用方法。

2 煤礦主扇風機運行故障與處理措施

2.1 機械故障及處理措施

2.1.1 銅環故障

由于扇風機的銅帶保護圈所使用的工藝是傳統的加工方法，其在焊接銅帶與鋼板時會存在一定的間隙，并且持續的酸性液、氣體的腐蝕會產生較多的鐵銹，使得銅帶的保護圈出現向上鼓起的現狀，甚至還會發生鉚釘斷裂的情況，同時也會影響葉輪的正常轉動從而發生斷裂[1]。這種故障的解決方法主要是做到定期檢查，使用塞尺來測量風葉和銅環間的長短，以此為依據來分析變化情況。第二是使用密封膠來填充帶板的距離，避免因水汽而發生侵蝕；最后是使用復合物料焊接，此種方法是經常使用的，其能夠避免銅環的安全問題。

2.1.2 軸承高溫

造成設備軸承溫度過高的原因包括潤滑、冷卻不夠與軸承故障。軸承若長時間工作的話會發生脫落和間隙擴大的情況而導致設備溫度升高，此種故障可以通過聲音判斷并使用某些測量方法來識別。當軸承潤滑不良或冷卻不完全時，在工作中比較容易發現。倘若軸流式風機軸承工作時溫度過高，就不能對軸承的潤滑是否有故障做出判斷，軸承箱與軸承的潤滑量是否足夠應定期進行檢查并調整。添加后可能會有溫度升高的狀況。此種狀況是因為加入量偏多，導致油溫的升高，并且升高后不能迅速下降。油量過多會導致油脂多，也會發生堵塞的問題，甚至還會從縫隙中溢出，流到葉輪上使得系統風機不平衡，在定子工作區內影響散熱，甚至損壞設備。

2.1.3 設備振動故障

風機無規律的振動，并且集中在某一區域、聲音與轉速一致、在發動機器或停止機器時較為明顯。通風機振動是通過實時監測振動信息來判斷的。故障的原因包括：第一，設備底端、軌道不平整，倘若在工作時設備持續較強的振動則會損害設備；第二，風道距離長，風井內的氣流會導致風機振動較強；第三，設備長期工作會發生煤粉堆積在葉片上情況，從而導致失衡；第四，軸承長期工作發生磨損導致間隙擴大而發生振動；最后設備處于臨界狀態的時候也極易出現振動情況。當通風機軸和電機軸不同心時，風機便會出現振動，持續如此工作，齒輪聯軸器中的齒受力不均勻，就會產生異常磨損而出現“推牌”狀況，進而加快齒輪聯軸器的損壞。解決此問題需要根據風機主軸中心和電機軸中心進行改正。這里較為明顯的故障現象是振喘故障。煤礦主扇風機在正常工作狀態時，運行圖像如下頁圖1 所示，其應該在ABCD 之間工作，如果在這個區間內使用，則處于穩定狀態，不會出現不穩定的情況[2]。

圖1 煤礦主風機運行狀態曲線圖

隨著煤礦生產的持續進行，整個煤礦的通風管網的阻力會隨之增加，風機運行時，工作點也會出現持續上移的情況，但如果超過其中的臨界點，則會導致振喘情況發生。從具體應用情況來看，風機在不同安裝角度下，實際的臨界點也不同，將這些點全部連接起來，就會形成振喘線。位于振喘線以上的這些區域為不穩定區。

在煤礦風機具體運行的過程中，為了有效地防止出現振喘情況，在具體工作中，除了加強對風機的保養措施之外，在出現了振喘現象之后，應當采取針對性的消除措施。首先，可以將泄壓風門打開，通過將進風口和外界進行連接的方式，保證空氣進入到風機內，在內外風力的作用下，整個風機的平衡性會實現較好提升。同時，也可以對整個通風系統進行針對性的優化，對風門進行重新設計，防止出現局部阻力增加的情況，對于有效避免振喘有著明顯作用。

風機運行時引發葉片故障的原因有以下方面：第一，葉片的性質與制作程序，會使得在工作時出現應力消除不完全或其他問題，進而產生故障；第二，倘若葉片被外力襲擊，也會發生故障，一般體現為零件脫落、蓋板沖擊導致葉片變形；最后，大部分時間通風機處于喘振狀態也是使得葉片斷裂的原因。

2.2 線路、電器故障及處理措施

對于設備線路與電器的故障，《規程》曾指出：主要扇風機有兩個回路，一個來源于變電所型號不同的變壓器與母線，并且不同支路上都沒有負荷，以此來保證其對回路與機器的絕對控制，同時還應裝備一致的備用電源。如果線路發生故障時，首先需要確定發生故障的具體位置，及時轉換風機與電源，一般要求在10 min 內完成，為了確保工作的安全與可靠，最大程度地避免事故的發生，目前大部分煤礦都已使用雙電源切換機器。煤礦企業應完善所有的安全保護措施，保證定期檢修工作的順利進行，為確保主扇風機安全工作,需及時掌握機器的工作參數與信息，使用專業的通風機安全監測機器，對軸承溫度、風量、負壓情況進行監控，并進行超溫報警，以此來確保工作的安全性。

2.3 風道設施故障及處理措施

礦井主扇風機風道的設施故障包括風門失靈與其他故障，經常出現在通風機的風門轉換時發生關閉異常的情況，但風門在實際工作中時常會出現被螺絲卡住與鋼絲繩斷裂的情況，偶爾也發生開關失靈情況。此種故障的解決方式通常是定期檢查鋼絲繩的穩定狀況，并在外邊涂抹特定防腐物質，如果斷裂，應及時進行更換。在維修檢查時首先應對風道內的雜物進行清理，特別是冬天還應該使用防凍設備以防止閉鎖。還應定期檢查限位開關，或者用兩套型號不一的限位機器來開關風門。煤礦企業還需要增強對風機的定期檢修，每月應倒一次風機。使用兩臺風機交替工作，間隔時間為一個月,在倒風機前,需要檢修人員進入風機內部,觀察并仔細檢查風葉的完好狀況、風葉與風筒內的間隙、軸承螺栓是否牢固、溫度計的靈敏程度等狀況,認真清理風機內部和風道內的雜亂物品,檢查齒輪聯軸器的損壞狀況，倘若發現異常，需要及時進行處理[3]。

2.4 人為故障及處理措施

風機在工作時的人為故障，主要表現在工人的操作不當、管理不好與維修不合格等方面。員工操作失誤是因為個人的實際操作能力低，缺乏豐富的工作經驗與責任心；管理失誤是管理制度不夠完善，在檢修時指揮不當而引發事故；檢修員工沒有較強的責任心，無法準確判斷出安全故障并進行維修，也是出現故障的原因之一。解決人為故障首先要增強技術人員的培訓工作，讓操作工人更加了解機器的特點與功能，并且掌握對部分普遍常見故障的處理方法，建立并完善有關制度，要求工作人員嚴格依據操作規范進行工作；其次，為確保機器的安全工作，還應持續提升職工的整體素質，完善規章制度，比如：制定設備包機制度、事故追查制度、崗位責任制度、領導者上崗制度等，必須做到問題早發現早解決。

3 結語

主扇風機是煤礦運營生產的主要設備之一，其日常運行的好壞會影響煤礦的生產效率。通過在日常管理中提升對故障的判斷與解決能力，針對故障選擇正確的解決方法，可極大降低事故的發生率，從而保證煤礦的安全生產。