礦井主要通風(fēng)機性能測定

熊少華

（山西煤炭運銷集團泰山隆安煤業(yè)有限公司，山西　忻州　036603）

引言

煤礦主通風(fēng)機的性能測試主要目的是為了進行風(fēng)量、風(fēng)壓、輸入功率等方面的測試，從而更加精確的計算出通風(fēng)機效率，為繪制出通風(fēng)機的特性曲線提供依據(jù)。就抽出式礦井而言，一般來說只需要測量通風(fēng)機的靜壓效率、靜壓特性、輸入功率三種曲線即可，而就壓入式通風(fēng)礦井來說，則需要針對通風(fēng)機的全壓特性、輸入功率以及全壓效率三種曲線進行測量，從而為優(yōu)化通風(fēng)機的性能測試方案提供依據(jù)。

1　編制通風(fēng)機性能測試計劃的相關(guān)內(nèi)容

第一，通風(fēng)機性能的測試地點以及測試時間；第二，測量需要的通風(fēng)機臺數(shù)及其相關(guān)的技術(shù)特點；第三，測量方案的確定：主要包含測定通風(fēng)機風(fēng)量、風(fēng)壓的地點以及測量方法的確定，工況調(diào)節(jié)地點機器方法的確定，通風(fēng)機轉(zhuǎn)數(shù)、噪聲、電氣參數(shù)、大氣物理參數(shù)等方面測試方案的確定等；第四，通風(fēng)機性能測試所需的儀器儀表的運用以及精度的控制；第五，測量人員的交流、聯(lián)絡(luò)、分工等；第六，性能測試所需要的輔助設(shè)施及其相關(guān)材料的應(yīng)用，比如皮托管、固定架、調(diào)節(jié)木板以及其它所需材料的管理與控制等；第七，性能測試的注意事項、安全舉措、應(yīng)對方案等[1]。

2　通風(fēng)機測定點布置方案的確定

2.1　通風(fēng)機工況調(diào)節(jié)的位置及其方法的確定

對于工況調(diào)節(jié)來說，它的地點普遍設(shè)置在與風(fēng)機交接的風(fēng)洞口位置。就它的工作方法而言，是在調(diào)節(jié)地點內(nèi)安置穩(wěn)定的框架（使用工字鋼、木質(zhì)材料等都可以），之后可以再利用寬度不相等的木板進行面積的改善（軸流式通風(fēng)機進行啟動時需要實現(xiàn)從全開放到全封閉的目標(biāo)），也能夠利用調(diào)解閥門進行相關(guān)工況的調(diào)節(jié)。

2.2　通風(fēng)機靜壓的測量

對于通風(fēng)機靜壓測量的位置而言，大多都設(shè)置在工況處與風(fēng)機的入口間距大約二倍風(fēng)洞寬的直線風(fēng)洞內(nèi)風(fēng)流穩(wěn)定區(qū)域，這樣可以盡可能保證靠近通風(fēng)機。與此同時，在通風(fēng)機集風(fēng)器口以及擴散器入口斷面處，還要分別設(shè)置兩個測量斷面，這樣可以保證隨著工況調(diào)節(jié)的變化，同時針對兩個測量斷面的靜壓值進行測量。

2.3　通風(fēng)機風(fēng)速的測量

風(fēng)速測量的方法包括：第一，針對在進風(fēng)口前面風(fēng)流較為穩(wěn)定的直線段斷面進行測量時，通常采用測量平均風(fēng)速的辦法進行測量。第二，如果測量斷面位于直線段，可以將其均勻劃分為9至12個小段進行測量（在每個小段大約是0.25～0.75m2的等斷面）在每個斷面的幾何中心通常需要安置專門的1支皮托管，采用相同長度、相同直徑的膠管連接到補償式微壓計上，這樣就可以獲取壓值，為最后換算平均風(fēng)速提供便利。第三，如果測量斷面位于通風(fēng)機進風(fēng)口的前平直段中央，那么4支全壓管就需要從頂部開始按照90°進行分布，然后將其利用膠管連接補償式微壓計上，從而針對當(dāng)前動壓值進行測量，這樣就能夠為計算風(fēng)速平均值帶來方便。

2.4　通風(fēng)機軸功率的測量

對于通風(fēng)機的軸功率測量來說，電動機的輸入功率，通常選用0.5級的電壓表、電源表、功率因素表等儀器進行測量，并加以實時的計算，當(dāng)然，我們也可以采用瓦特表進行功率的測量。

2.5　通風(fēng)機轉(zhuǎn)速的測量

對于通風(fēng)機轉(zhuǎn)速的測量來說，一般可以運用轉(zhuǎn)速表或者激光轉(zhuǎn)數(shù)測量儀表等進行直接測量，同時也可以利用閃影法進行間接測量。

2.6　大氣物理條件的測量

大氣自然條件對于通風(fēng)機的性能測定來說影響巨大，同時也給其相關(guān)數(shù)據(jù)的測量帶來了很大困難，因此在進行通風(fēng)機性能測定的環(huán)節(jié)中，大氣自然條件的測量必不可少，在最大程度上減少不可控因素對通風(fēng)機性能測量的干擾，從而提高其測量的精確性。因此，就大氣物理條件的測量而言，它應(yīng)該盡可能的設(shè)置在測量處進行測量，這樣可以確保測量數(shù)據(jù)的實時性、精確性，測量的主要數(shù)據(jù)參數(shù)則主要包含當(dāng)前大氣中的大氣壓力、溫濕度、這樣可以為計算空氣密度提供方面[2]。

3　主要通風(fēng)機性能測量程序設(shè)計

3.1　測量進程設(shè)計

在性能測量之前，首先需要依據(jù)設(shè)計的測量方案進行相關(guān)的組織分工和儀器儀表、工具準(zhǔn)備，同時還要針對記錄表格、速率圖表制定等做好準(zhǔn)備。登記通風(fēng)機以及電動機的品牌和相關(guān)技術(shù)參數(shù)，并針對通風(fēng)機的相關(guān)結(jié)構(gòu)尺寸進行測量；在測量地點設(shè)置測壓管、膠皮管、工況調(diào)節(jié)框架等，同時準(zhǔn)備有充分的用于工況調(diào)節(jié)的木板；相關(guān)儀表的校正工作，并針對測量人員進行事先培訓(xùn)，使其了解相關(guān)儀器儀表的使用規(guī)范以及方法；在電路中進行電工儀表的安裝；進行通訊設(shè)施的安裝；針對風(fēng)洞內(nèi)漏情況進行堵塞等；針對通風(fēng)機、電動機、閥門等各種部件進行事先評估，確保能夠使用；針對各個測試組位置進行事先劃分等。

3.2　組織分工設(shè)計

對于通風(fēng)機性能測試工作來說，它是由礦總工程師企業(yè)測量組共同承擔(dān)的，涉及到礦通風(fēng)、機電、醫(yī)療隊等多個部門的分工配合，同時還下設(shè)了若干個小組進行分工；工況調(diào)節(jié)小組針對工況調(diào)節(jié)工作進行負(fù)責(zé)；測風(fēng)小組針對風(fēng)速、大氣物理參數(shù)等數(shù)據(jù)進實時測量；測壓小祖進行靜壓與動壓數(shù)據(jù)的實時測量；電氣測量小組則需要針對電流、電壓、功率因素、功率、轉(zhuǎn)數(shù)等進行測量；速算小組需要利用事前準(zhǔn)備好的速算圖依據(jù)測量的風(fēng)壓、風(fēng)量數(shù)據(jù)，及時地繪制特性曲線草圖，這樣可以為發(fā)現(xiàn)問題之后的及時補救提供便利；通訊聯(lián)絡(luò)小組則需要測量數(shù)據(jù)的及時傳訊；安全小組則需要佩帶好工具以及安全設(shè)備，進行現(xiàn)場待命，以防止不安全事故的發(fā)生。

3.3　測定工作設(shè)計

當(dāng)所有的準(zhǔn)備工作就緒以后，指揮員可以下達啟動通風(fēng)機工作，一旦通風(fēng)機工作穩(wěn)定后（大約5～10min）就可以進行正式的測量工作。每個測量點需要至少測量2次，就每次測量的讀數(shù)時間而言:專用風(fēng)表測量，一分鐘一次；測壓，10～20 s一次；轉(zhuǎn)數(shù)以及大氣物理參數(shù)，一分鐘一次；電氣參數(shù)，一分鐘3～6次。同時還需要在測量地點設(shè)置相關(guān)的測量信號，要有一定的預(yù)警功能[3]。

4　結(jié)語

對通風(fēng)機性能進行準(zhǔn)確測量，能夠確保通風(fēng)機安全、高效工作，可以在一定程度上促使煤礦的正常工作，為提升煤礦的工作效益、安全生產(chǎn)指標(biāo)等提供堅實的基礎(chǔ)?？梢姡L(fēng)機性能的測量工作對于煤礦開采的有序進行至關(guān)重要，必須引起相關(guān)人員的高度重視。

[1]吳新忠，徐玲，張海龍，等.施耐德QUANTUMPLC硬冗余技術(shù)在煤礦主通風(fēng)機監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].煤礦機械，2015，36（4）：259-260.

[2]陳世強，王海橋，楊超，等.變頻礦用主通風(fēng)機流量比與功率比的非等比特性實驗研究[J].湖南科技大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2016，31（2）：1-7.

[3]陳一兵.煤礦對旋軸流式主通風(fēng)機高壓變頻拖動方案的設(shè)計及應(yīng)用[J].煤礦機電，2013（6）：24-27；31.