煤礦通風機常見故障及對策措施研究

魏云鵬　范慶璽　萬鑫

摘? 要：煤炭是人類發(fā)展的重要能源，為工業(yè)生產(chǎn)和人們生活提供動力，隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，對能源的需求量也在提升，這就給煤礦企業(yè)帶來良好的發(fā)展契機，為了全面保證能源的供給，則需要全面強化管理，確保設備的良好運行，煤炭企業(yè)需要從發(fā)展的角度全面進行探索，滿足市場的總體需求。設備機械是煤炭生產(chǎn)的關鍵環(huán)節(jié)，要全面提高對設備故障的分析診斷，保證設備正常運行，提升經(jīng)濟效益。文章就煤礦通風機的常見問題進行分析，提出有效應對策略，進一步促進煤炭企業(yè)良好的經(jīng)營發(fā)展。

關鍵詞：煤礦通風機;故障分析;解決對策

中圖分類號：TD441? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）08-0131-02

Abstract： Coal is an important source of energy for human development， which provides power for industrial production and people's life. with the continuous expansion of production scale， the demand for energy is also increasing， which brings a good opportunity for development for coal mining enterprises. In order to fully ensure the supply of energy， it is necessary to comprehensively strengthen management and ensure the good operation of equipment， coal enterprises need to explore comprehensively from the perspective of development to meet the overall needs of the market. Equipment and machinery is the key link of coal production. It is necessary to comprehensively improve the analysis and diagnosis of equipment faults， ensure the normal operation of equipment and improve economic benefits. This paper analyzes the common problems of coal mine ventilators and puts forward effective countermeasures to further promote the good management and development of coal enterprises.

Keywords： coal mine ventilator; fault analysis; solution

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源需求越來越多，為了全面保障正常的生產(chǎn)生活，則需要全面提高煤礦管理能力與水平，保證煤炭的供應。在進行煤炭開采過程中，需要使用各種各樣的設備，全面提高煤炭生產(chǎn)速度。在各種設備中，通風機則是最為關鍵的，通風機是煤炭開采中的重要動力設備，其運行頻率高，使用較多，往往在長期使用過程中，會出現(xiàn)各種故障，通風機故障則會影響到整體煤炭作業(yè)生產(chǎn)，所以說，要全面重視通風機的運行狀態(tài)，從根本上有效保證煤炭開采質(zhì)量。通常情況下，通風機出現(xiàn)故障主要包括轉(zhuǎn)子不平衡、軸不對稱、葉片故障等，不同的故障有不同的成因，需要根據(jù)不同的情況具體分析，對癥施治，有效解決，才能為煤炭生產(chǎn)提供幫助，目前看，針對不同的故障特征進行科學的診斷分析，是煤礦技術維護的重要前提。

1 通風機故障檢測重要意義

通風機是煤炭生產(chǎn)中的重要設備，在煤礦生產(chǎn)中起到重要的作用，通風機為煤礦企業(yè)開采過程中提供充分的動力。只有全面保證通風機的正常運行，才能保證煤炭開采的順利推進，所以說，通風機故障檢測至關重要，要科學全面、及時準確的做好通風機分析，早發(fā)現(xiàn)問題早解決問題，保證通風機良好運行，通過全面的檢查，能夠及時發(fā)現(xiàn)早期存在的問題，盡早的排除影響生產(chǎn)的故障，降低設備故障率，通過技術手段，保證企業(yè)正常生產(chǎn)。

2 煤礦通風機常見故障分析

2.1 通風機電機散熱性差

通風機的電機對技術要求標準較高，一定要具備良好的隔爆功能，這樣才能確保通風機穩(wěn)定安全的運行，為煤炭生產(chǎn)提供充足的動力。通風機是使用頻率較高的設備，在長期使用過程中，會出現(xiàn)一些問題，散熱性能不好影響到通風機的運行，就是說，電機與驅(qū)動輪處在高速運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，通風機電機負荷會不斷增長，礦井風流強勢，內(nèi)部還摻雜有害氣體和粉塵，直接造成了通風機安裝在密封罩內(nèi)的部件溫度過高的現(xiàn)象，如果沒有及時處理，就會出現(xiàn)燒毀砸圈的情況，這在使用過程中是比較多見的問題，如果散熱效果不好，通風機就會出現(xiàn)葉片燒毀的問題，通風性能不好，就會危及到礦井內(nèi)部的工作人員。

2.2 風機外罩摩擦和碰撞

電動機是一個復雜的系統(tǒng)，從外部到內(nèi)部均需要有穩(wěn)定的防護，但是，電動機在實際安裝后，往往會出現(xiàn)支撐固定環(huán)以及端法蘭壓緊狀態(tài)下的連接螺母不牢固情況，使用過程中，電機會不停轉(zhuǎn)動，長期使用后，通風機零部件就會燒毀。如果沒有在生產(chǎn)中及時發(fā)現(xiàn)與處理，就會導致更大的事故發(fā)生，隨著風機葉輪振動頻率的加大，摩擦也會越來越大，直接造成電機燒毀現(xiàn)象。而在運行過程中，如果二級電機開啟時，支撐固定環(huán)和端法蘭螺栓松動，也會造成嚴重的設備故障。

2.3 通風機葉輪摩擦

通風機葉輪是主要的部件，位置在風筒內(nèi)部，如果葉輪不穩(wěn)定，在使用過程中呈現(xiàn)了松動的情況，就會和電機的風筒內(nèi)壁產(chǎn)生一定的摩擦，如果不及時發(fā)現(xiàn)與處理，則會在的碰撞過程中出現(xiàn)嚴重的生產(chǎn)事故。礦井環(huán)境惡劣，內(nèi)部的化學物質(zhì)較多，對葉輪會產(chǎn)生腐蝕性，葉輪損壞速度則會進一步加快。通風機葉輪能力不足，會造成風量的不夠，如果代購系統(tǒng)出現(xiàn)問題，則會對煤礦安全生產(chǎn)產(chǎn)生巨大威脅。

2.4 倒機切換出現(xiàn)故障

目前的煤炭生產(chǎn)還不能實現(xiàn)全面自動化、智能化，一些設備的運行還需要手動操作才能完成，在當前通風機倒機接換自動化水平有限的前提下，要想對礦用通風機切換，就需要暫時對通風機進行臨時性的關閉，這個3-5秒的臨時關閉，是造成風機問題的成因，再次開啟時，風量會明顯不夠，局部瓦斯就會快速積聚，直接造成高瓦斯礦井主副風機切換停機，如果處理不當，就會出現(xiàn)嚴重的生產(chǎn)事故。

3 煤礦通風機典型故障診斷分析

3.1 轉(zhuǎn)子不平衡導致彎曲故障

通風機是旋轉(zhuǎn)設備，需要強大的轉(zhuǎn)子功能支撐，而轉(zhuǎn)子出現(xiàn)問題，呈現(xiàn)了不平衡的轉(zhuǎn)動，就會導致轉(zhuǎn)子體系質(zhì)量偏心和轉(zhuǎn)子部件缺損，轉(zhuǎn)動功能受限使設備出現(xiàn)問題，這種問題在通風機運行中是最為多見的，轉(zhuǎn)子問題主要體現(xiàn)在振動頻率不一致、振動方向異常，這兩種情況嚴重影響到了通風機的正常運行。轉(zhuǎn)子不平衡故障的出現(xiàn)，最為主要的成因是設計不符合運行要求，整體結(jié)構(gòu)不合理，其動平衡精度不高，另外，轉(zhuǎn)子的使用材質(zhì)不均也會影響到轉(zhuǎn)動效果。

3.2 轉(zhuǎn)子彎曲故障

主要表現(xiàn)為臨時性和弓形彎曲兩種情況，不論哪一種故障的出現(xiàn)，均會造成轉(zhuǎn)子不平衡，出現(xiàn)彎曲。出現(xiàn)這種故障主要成因是轉(zhuǎn)軸在進行設計時，沒有科學嚴謹?shù)慕Y(jié)構(gòu)，整體結(jié)構(gòu)設計不符合運行要求，所使用的材質(zhì)也影響到強度，如果操作不當，則會出現(xiàn)轉(zhuǎn)子彎曲。

3.3 軸承類故障

軸承是轉(zhuǎn)動的主要部件，軸承力量不足，也會出現(xiàn)問題，主要會再現(xiàn)表面剝落軸承燒毀等現(xiàn)象，影響到軸承的運行使用。設備在運行過程中，滾動軸承也會出現(xiàn)缺損，一般會出現(xiàn)壓痕、斷裂等情況，這些故障均為軸承葉片故障。出現(xiàn)這種情況的成因主要是軸承元件的問題，與接觸元件表面發(fā)生周期性變種和碰撞。如果出現(xiàn)這種情況，軸承潤滑程度就會降低，影響通風機運行。

3.4 軸不對稱故障故障

這種故障也是通風機常見的故障，出現(xiàn)問題時，轉(zhuǎn)子徑向振動會呈現(xiàn)異響，通過現(xiàn)場觀測可以直接聽到聲響。通風機的軸系故障主要包括聯(lián)軸器不對稱和軸承不對稱兩種情況。進行現(xiàn)場分析時，可以通過傳動軸彎曲變形及聯(lián)軸器誤差進行比較，如果不符合運行要求，則表明出現(xiàn)了問題。另外，軸心運行的軌跡也能夠有效分析，呈現(xiàn)八字形運行，則表明出現(xiàn)了問題。

4 解決煤礦通風機常見故障對策

4.1 人為操作造成故障對策

為了全面保證調(diào)和良好運行，則需要從管理上入手，不斷強化管理細節(jié)，提高管理能力，充分重視生產(chǎn)的管理，嚴格操作規(guī)程，從管理角度要高度重視生產(chǎn)，要全面提高技術人員水平，對重要的部位配備高端技術人員，及時進行新技術的培訓，保證技術人員技能，有效提高業(yè)務熟悉程度，了解通風機的整體性能，及時發(fā)現(xiàn)設備運行問題，保證快速的應對能力。

4.2 采取隔離防護措施

要全面保證通風能力，有效減少風流量，使進入過濾器、護罩內(nèi)的風量形成平衡，再通過通氣口排除，利用瓦斯過濾后，風流通過粉濾膜就能達到設計的標準要求，有效減少對通風機的損害。要全面強化對通風機風道設施的檢測，及時發(fā)現(xiàn)問題，進行有效故障解決，對鋼絲進行全面的檢測，避免出現(xiàn)腐蝕問題，確保鋼絲的強度。要對限位開關進行檢查，保證完好狀況，通風機螺栓檢測要及時有效，通過安裝節(jié)能型風機消音組件的方式，有效降低風機轉(zhuǎn)動噪音，保證通風機的良好運行。

4.3 加強現(xiàn)場指導

要不斷深入開采生產(chǎn)現(xiàn)場，由各類專業(yè)技術人員進行檢查，及時發(fā)現(xiàn)問題，做好現(xiàn)場指導，保證通風機各個部件連接螺栓質(zhì)量，符合運行的根本要求，要對運行過程中出現(xiàn)的異常進行分析，確保螺栓緊固。

4.4 超聲波無損檢測技術對于葉輪進行檢測

利用超聲原理，對葉輪損傷部位進行全面的檢測，查看葉輪的損傷面積，進行檢測時，要對被檢測葉輪表面發(fā)聲波，由葉輪一截向另一截面快速的傳輸，如果內(nèi)部出現(xiàn)了損傷，那么超聲波就會反射，全面查找問題的部位與面積，利用這種方法進行檢測操作簡單，能夠快速找到問題，并準確解決。

4.5 風機電機的故障對策

電機是主要的設備，需要控制好空氣濕度，要在安裝時在電機安裝加熱器，確保絕緣電阻功能，有效避免電機在空氣濕度高時出現(xiàn)的結(jié)露情況。如果遇到氣溫低時，則需要防止電擊過冷啟動，避免出現(xiàn)電機損壞。

4.6 研究煤礦通風機安裝自動連鎖切換裝置

有效提高技術能力，進一步提高風機切換自動水平，發(fā)揮好自動連鎖切換裝置作用?？偨Y(jié)經(jīng)驗，掌握復風機切換主風機工作原理，實現(xiàn)主副風機自動切換，確保通風機不停風。嚴禁使用三專供電系統(tǒng)以外的機電設備，有效做好三專供電系統(tǒng)調(diào)教。

5 結(jié)束語

煤礦設備安全高效運行才能保證生產(chǎn)順利進行，通風機出現(xiàn)故障影響到煤炭生產(chǎn)，只有全面強化管理，對出現(xiàn)的故障提出合理化解決對策，才能從根本上提高煤礦通風質(zhì)量，確保生產(chǎn)的連續(xù)性、安全性，為煤礦安全生產(chǎn)保駕護航。

參考文獻：

[1]陳宇旋.煤礦主通風機降噪技術應用研究[J].礦業(yè)裝備，2019（3）：188-189.

[2]文予卓.淺談煤礦在用通風機主軸和葉片的無損檢測方案[J].建筑工程技術與設計，2019（17）：6026.

[3]晏利飛.煤礦通風機實時監(jiān)控系統(tǒng)設計[J].機械管理開發(fā)，2019，34（1）：182-184.