煤礦井下局部通風(fēng)機消音降噪的研究與應(yīng)用

摘 要：煤礦行業(yè)職業(yè)病危害防治越來越受到人們的重視，新版《煤礦安全規(guī)程》第六百五十七條規(guī)定“作業(yè)人員每天連續(xù)接觸噪聲時間達到或者超過8小時，噪聲聲級限值為85dB（A）”；第六百五十九條規(guī)定“應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選用低噪聲設(shè)備，采取隔聲、消聲、吸聲、減振、減少接觸時間等措施降低噪聲危害”。針對煤礦井下使用的局部通風(fēng)機工作時產(chǎn)生的噪音超標(biāo)，危害現(xiàn)場工作人員的身體健康和工作安全，研究設(shè)計了一種消音降噪裝置，該裝置加工簡單，體積小，安裝方便。

關(guān)鍵詞：煤礦；局部通風(fēng)機消音降噪；研究與應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.066

0 引言

煤礦用隔爆型壓入式對旋軸流局部通風(fēng)機（以下簡稱局部通風(fēng)機或風(fēng)機）是向井下掘進頭面提供新鮮空氣，吹散有毒有害氣體，降低溫度，改善工作環(huán)境的必要設(shè)備，安設(shè)在井下運輸大巷、采區(qū)軌道坡、石門車場等處（為節(jié)省空間，用錨桿吊掛在巷道頂板上），這些地點都是人員工作活動較集中的地方；風(fēng)機全天24小時工作，只要掘進巷道沒有貫通或密閉，風(fēng)機就不能停止；一個礦井有多少掘進頭面就有多少組風(fēng)機在運轉(zhuǎn)。所以煤礦井下局部通風(fēng)風(fēng)機產(chǎn)生的噪音污染是地點多、時間長、危害大。為減少風(fēng)機噪音對工作人員的危害，改善工作環(huán)境，保護工作人員的身心健康。本文以常用的FBDN06.0/2*18.5kW 型局部通風(fēng)機為研究試驗對象，研究分析了局部通風(fēng)機噪音產(chǎn)生的過程、原因，提出解決防治措施，并對降噪效果進行了試驗驗證。

1 局部通風(fēng)機的噪音特點與危害

局部通風(fēng)風(fēng)機產(chǎn)生的噪音屬低頻噪音，且因井下空間狹小，聲波不能很好的擴散，人員處在風(fēng)機噪聲環(huán)境下一個班（8個小時），就會耳鳴頭痛、心煩意亂、聽力暫時下降，對工作產(chǎn)生厭倦情緒；長期待在這種環(huán)境下，會對人的聽力造成不可恢復(fù)的損傷，而且還會對人的心血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)造成不良影響，科學(xué)家研究證實，長期在噪音較大的環(huán)境下，易患高血壓、心臟病，專家稱噪音污染為 “致人死命的慢性毒藥”。

2 局部通風(fēng)機噪音現(xiàn)狀

我們用一臺FBDN06.0/2*18.5KW 型新局部通風(fēng)機為試驗對象，用的噪聲檢測儀型號：YSD130。

（1）在地面空載試驗，風(fēng)機空載狀態(tài)下測得數(shù)值如下：

局部通風(fēng)機銘牌標(biāo)注噪聲值≤85dB（A）。

（2）把這臺試驗風(fēng)機安裝在采區(qū)軌道巷（進風(fēng)巷）距車場50米的位置，用錨矸吊掛在巷道頂上，向一掘進工作面供風(fēng)，供風(fēng)距離800米，測得數(shù)值如下：

平均值為91dB（A），屬于難以忍受的強度范圍。

3 局部通風(fēng)機產(chǎn)生噪音的特點分析

（1）局部通風(fēng)機運轉(zhuǎn)時雙電機振動，產(chǎn)生低頻噪音；

（2）供風(fēng)風(fēng)壓使空氣產(chǎn)生渦流發(fā)出噪音；與風(fēng)機振動噪音混合，這也是從機身到出風(fēng)端附近噪音更大的原因；

（3）井下巷道內(nèi)空間狹小，聲波向外傳播時被巷道壁反射回來，形成聲音疊加。

4 風(fēng)機消音降噪的措施對比

（1）第一種傳統(tǒng)方案，根據(jù)噪聲隔離防治原理，對噪聲源（風(fēng)機）進行隔離降噪，按照風(fēng)機外尺寸做一個隔音箱，把風(fēng)機放入箱內(nèi)，將噪聲源封閉在一個相對小的空間內(nèi)，降低噪聲源向周圍環(huán)境輻射噪聲。經(jīng)測量，噪音比未加裝前下降了28dB（A）。但缺點是消音箱個體較大，不能吊掛在巷道頂板上，井下空間有限，影響行人、行車，如做專用硐室，工程量大成本高，且風(fēng)機檢修、維護不便。

（2）第二個方案是：利用吸音阻尼材料吸收噪音，在進、出風(fēng)口處設(shè)計安裝導(dǎo)流器，阻止渦流噪音。據(jù)體措施是：在風(fēng)機進、出風(fēng)口兩端加消音桶（如圖1）。

消音桶尺寸結(jié)構(gòu)和降噪原理：消音桶外殼用1.2mm厚冷板焊接成圓桶型，內(nèi)外噴涂吸音阻尼材料，內(nèi)殼用0.8mm的鍍鋅穿孔板，錨釘固定，內(nèi)、外殼間填吸音棉和玻璃纖維布；進風(fēng)側(cè)消音桶長約1.5米，內(nèi)徑610mm（比風(fēng)機內(nèi)徑稍大），外徑約860mm，一端有柵格，一端是法蘭（與風(fēng)機發(fā)蘭相連）內(nèi)設(shè)圓柱型導(dǎo)流器；出風(fēng)側(cè)消音器長約1.8米，內(nèi)、外徑與進風(fēng)側(cè)相同，一端是法蘭與風(fēng)機法蘭相連，一端收口至600mm與正壓風(fēng)筒相連，內(nèi)設(shè)圓柱型導(dǎo)流器。導(dǎo)流器上有吸音孔，導(dǎo)流器內(nèi)填吸音棉和玻璃纖維布，以減少和吸收空氣渦流噪音。電機振動產(chǎn)生的噪音在通過消音桶時一部分被吸音棉和消音阻尼材料吸收，余下的聲波經(jīng)消音桶通道多次反射、吸收后擴散出去，減少了噪聲的疊加。經(jīng)測量噪音比未加裝前平均下降了20dB（A）。

（3）第三個方案是個體防護（頭盔、耳塞）：優(yōu)點是成本低、對人的聽力保護較好； 缺點是：工作人員戴上耳塞后如失聰一般，現(xiàn)場打電話、各種語音警示、人與人間的交流都受影響，給安全生產(chǎn)造成隱患。

5 結(jié)束語

根據(jù)現(xiàn)場使用情況和綜合成本考慮，第二種方案較優(yōu)。建議使用方在采購局部通風(fēng)機時，噪音大小要作為重要值標(biāo)考察，促使局部通風(fēng)機制造廠家研發(fā)噪音更低的產(chǎn)品，為給廣大職工創(chuàng)造一個舒心、健康的工作環(huán)境共同努力。因此，本文的研究也就顯得十分的有意義。

作者簡介：劉陸亞（1982-），男，大專，高級技師，研究方向：煤礦機電。