浅析煤矿主要通风机检测技术

高领

摘要：测定煤矿矿井主要通风机装置性能时，是结合主要通风机的工作方式进行检测，论文针对煤矿主通风机的风速（风量）的测定、静压的测定、通风机输入功率的测定、通风机转速的测定和大气参数的测定等技术问题，并对煤矿矿井通风机振动故障进行了详细分析，分析出了通风机螺栓松动和通风机叶片损坏是煤矿矿井通风机振动的主要原因。

关键词：煤矿；主要通风机；性能；测定

0 序言

煤矿矿井通风机厂家按照其模型试验，按照试验结果的比例换算进行特征曲线的绘制，一般来说是不会单独进行通风机的性能测定，正是因为这个原因，厂家提供的特征曲线并不能作为个体的特征直接使用。由于通风机在安装上会出现质量的差异或者在安装扩散器的时候在使用过程中会出现不可避免的磨损以及腐蚀的原因，通风机的性能会随着使用时间的增加出现性能的减弱。正是由于这些原因，为了提高通风机的使用安全性，对通风机性能的测定变得尤为重要。根据通风机的工作方式相结合进行其性能的测试，对于抽出式通风机的测定项目包括：风速、通风机的转速、电动机功率、工点的静压以及大气参数等指标；针对压入式通风机的测定项目一般来说和和抽出式的测定项目保持一致，区别点在于压入式通风机对工点压力测定应该是全压测定，而不是紧对静压进行测定。

1 通风机风量和风速的检测

1.1 静压差法检测

静压差测风法是通过通风机的装置进行测定，并通过伯努利方程进行推导出来的方法。以GAF型号的通风机结构为例进行该方法的测定原理说明，GAF型通风机是通过利用它的整流罩引起的入风侧的风流断面面积差通过采用静压差的原理进行风压的测定。该方法实用性广，对于风流稳定的通风机，如果在入风的两侧面积差比较大，而且相距不远的情况下，都能运用该方法进行测定。

静压差测风法的操作原理是在通风机的入风口留一道平直的风道，并且该断面具有收缩均匀的特征。BDK和GAF系列的通风机都具备该类特征，该方法与在风硐里面布置许多的风速传感器进行测定风压相比较，具有安装简单、准备工作很方便、对测定的风压数据精确度和稳定性较高的特点，在具备相应的条件时，可以优先选取该种方法。

1.2 通风机风表检测法

该方法是通过在通风机的入风口和出风口布置一些风速传感器进行通风机断面平均风速的测定。例如，在KSC型的通风机进行风速测定时，需要配置16个杯口式的风速传感器进行测定，测定断面应该是一个矩形断面，可以按照断面的大小把测定断面划分为4×4、3×4和3×3的断面型式，并且保证风硐测定断面的面积不超过1.5m2，并分别安装16只、12只或者9只风速传感器进行风硐断面的平均风速测定。

1.3 通风机动压检测法

动压检测法也叫皮托管测定风速法，该方法是通过固定的测定断面的面积大小以及风流速的分布型式，将测定断面划分为几个面积相等的小块，并在每个小块上的中心点位置布置好皮托管，进行每个点风压的测定，最后计算出其平均风速，得到风量的方法。

1.4 通风机静压检测法

静压测定法进行通风机风速和风压测定时，其位置应该在通风机入口和工况的调节处之间的直线段设置引压端口，并且该端口应该尽可能接近通风机，只有这样才能精确地反应通风测点处的静压值，同时将引出来的压力接入到测定仪或者U型水柱计的负压传感器之内。

1.5通风机功率检测法

通过对电动机功率消耗结合损耗和效率进行计算，是通风机功率检测法的基本原理。该方法需要电压表、功率表和电流表具有较高的精度，或者使用电参数的综合测定仪进行直接测定得出数据。使用该方法时紧紧需要把配电柜中的电压和电力互感器的回路信号直接接入传感器就可以实时操作。

1.6 通风机转速检测法

可以通过红外线转速测定仪和机械转速表来进行通风机的真实转速测定，通过转速传感器来进行通风机性能测定仪中的转速进行测定。

1.7 大气参数检测法

一般来说应该在测压处进行大气参数测定，实在不具备条件的可以再进风口进行测定。大气参数的主要测定内容应该包括大气压力、湿度和温度，并通过计算得出空气的密度。可以通过传感器和人工测定的方法进行大气参数的测定，同时，也可以按照通风机的工作需求进行轴温、噪声和振动参数的测量。

2 对煤矿通风机性能检测的内容

（1）该煤矿所使用的通风机是符合煤矿生产的有关指标规定的；（2）对于工况点的风量是不符合煤矿的安全可靠生产要求的，这里的主要原因可能是矿井的阻力过大而造成的；（3）该煤矿所使用的通风机的静压效率是否低于了额定效率；（4）该煤矿所使用的轴流式通风机的电机使用状况没有出现负荷的现象；（5）通过对该型号的通风机的性能检测，可以看出它的运行状态和性能都比较稳定。

3 对煤矿主要通风机振动故障的分析

3.1通风机的螺栓松动

煤矿矿井的通风机在进行工作时，经常会出现螺栓松动的现象，在刚开始发现状况时，还可以利用收紧螺栓的方法进行维修，但经过长时间的运行，应用该方法已经不能再解决该问题了，并且还会使得通风机在运转时产生振动加剧的现象。在后来的探讨和研究中，终于找出了原因所在，其主要原因是通风机螺栓周围的灌浆振松所导致的。在对该问题进行探讨，最后研究出了锚杆螺栓施工方法，使得通风机螺栓周围的灌浆有所固定，并同时还能让通风机在很短的时间内恢复工作，提高了通风机的运转效率，也间接提高了煤矿企业的综合经济效益。

3.2通風机叶片严重损坏

在目前的轴流式通风机中，采用的都是扭曲性的叶片。在煤矿井下的空气中，会含有大量的二氧化硫、一氧化碳以及二氧化氮等各种有害气体，使得通风机的叶片受到严重的腐蚀，最后使得整个叶片都别腐蚀掉，使得通风机工作时各种指标都会受到影响，进而使其不能再进行正常工作了。

4 总结

煤矿矿井测定主要通风机装置性能时，是根据通风机工作的状态进行测定项目的确定，本文主要研究了煤矿通风机的测风速（风量）的测定、静压的测定、通风机输入功率的测定、通风机转速的测定和大气参数的测定等技术问题。对检测内容进行分类，并对通风机振动故障进行了详细分析。为煤矿矿井主要通风机检测技术进行介绍，为煤矿工作者认知煤矿通风机起到了良好的作用。

参考文献

[1]煤矿通风机振动故障及分析[J]. 刘晓庆.现代矿业.2017（06）

[2]矿用通风机振动故障分析及检测研究[J]. 向东，王福忠.煤矿机械.2015（01）