煤礦風(fēng)機房噪聲治理研究

劉萃蘋

（同煤集團王村煤業(yè)電訊科，山西 大同037000）

引言

煤礦的風(fēng)機房主要負責(zé)給井下提供空氣以及排除有害氣體，它是煤礦生產(chǎn)中不可缺少的重要設(shè)施。但風(fēng)機房運行時產(chǎn)生的噪音非常大，不僅影響采煤工作的正常進行，也嚴(yán)重影響礦區(qū)附近的居民生活，所以，風(fēng)機房噪音的治理是煤礦生產(chǎn)的重要任務(wù)。

1 風(fēng)機房中產(chǎn)生噪音的種類

1.1 空氣動力產(chǎn)生的噪音

空氣動力產(chǎn)生的噪音包括吸氣時產(chǎn)生的噪音與排氣時產(chǎn)生的噪音，吸氣時產(chǎn)生的噪音是氣缸吸氣閥在打開時空氣進入氣缸產(chǎn)生的壓力聲波，并且聲波能量快速向外傳播形成噪音，其強度可達90～110 dB。排氣時產(chǎn)生的噪音是風(fēng)機啟動時以及超負荷工作時尤其是風(fēng)機房放風(fēng)時高壓氣體迅速降壓造成空氣膨脹產(chǎn)生的噪音，其強度可達105 dB以上[1]。

1.2 電機產(chǎn)生的噪音

電機產(chǎn)生的噪音有定子與轉(zhuǎn)子脈動磁場產(chǎn)生的噪音、皮帶風(fēng)扇產(chǎn)生的噪音、電機機械部分產(chǎn)生的噪音等。

1.3 機械產(chǎn)生的噪音

風(fēng)機在運行工作中需要一些機械裝置進行相應(yīng)輔助工作，這些機械在工作中會產(chǎn)生摩擦與沖擊，因此會產(chǎn)生一定的機械噪音，其機械噪音可達90 dB。機械產(chǎn)生的噪音是由多種機械產(chǎn)生，因此，噪聲頻率較寬。

2 風(fēng)機房噪音治理的主要內(nèi)容

2.1 風(fēng)機房噪音的治理原則

在治理風(fēng)機房的噪音時，一定要保證風(fēng)機運轉(zhuǎn)正常的前提下，再進行風(fēng)機噪音的降低[2]。風(fēng)機房降噪、減噪必須使用沒有污染并且壽命長的環(huán)保材料，而且具備防水、防腐的能力。風(fēng)機房治理噪音時一定要堅持不能影響工人對風(fēng)機設(shè)備的維護與檢修、不能改變風(fēng)機系統(tǒng)的分部設(shè)置、不能影響風(fēng)機正常的運行等。

2.2 風(fēng)機房噪音的治理標(biāo)準(zhǔn)

風(fēng)機房產(chǎn)生的噪音等級必須控制在規(guī)定范圍，白天風(fēng)機房要將噪音降到60 dB以下，到了晚上風(fēng)機房要將噪音降到50 dB以下。風(fēng)機房在運行工作時，其風(fēng)量也有規(guī)定要求，具體為風(fēng)機運行工作時，最小風(fēng)量必須保持150 m3/s。

3 風(fēng)機房噪音治理存在的不足與現(xiàn)狀

1）控制風(fēng)機房噪音的設(shè)備主要作用是減輕污染的噪音，它是依靠隔音門、消聲門來達到降低噪音的目的，但目前很多煤礦所使用的隔音門、消聲門等風(fēng)機房控制噪聲設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)破損、變形等問題，無法完成降噪的功能。

2）目前，有許多機構(gòu)都進行風(fēng)機房控制噪音設(shè)備的設(shè)計研究，但在實際應(yīng)用中，不能達到最佳降噪的目的，特別是在對吸音墻壁材料進行調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，很多風(fēng)機房吸音墻壁在風(fēng)機工作過程不能達到最佳吸音效果，并且吸音墻壁材料很薄[3]。

3）目前，在風(fēng)機房控制噪音設(shè)備材料的選擇上存在許多問題，例如風(fēng)機的出風(fēng)口選擇的消音片在降低風(fēng)機噪音的同時不具備防腐、防水的能力。

4 噪音控制的原理

4.1 吸音材料的降噪原理

利用吸音材料進行降噪的控制方式應(yīng)用非常普遍，其中最為常用的材料為礦物棉吸音材料（巖棉、玻璃棉、礦渣棉等），如下頁圖1所示。影響材料吸音能力的原因有容重、流阻、降噪吸音量、材料厚度等，在這些原因中材料的厚度是影響材料吸音最主要的因素之一，因為吸音材料高頻的吸音系數(shù)比低頻的吸音系數(shù)要高，如果材料厚度加大，低頻的吸音系數(shù)也將加大，因此，材料的低頻吸音效果加強[4]。

4.2 消音器的降噪原理

控制消音是指使用消音器進行消音。當(dāng)消音器設(shè)置在動力空氣設(shè)備的出入口以及氣流通道上，其消聲的效果最好。當(dāng)前市場上消音器品種繁多，例如小孔型的消音器、孔板型消音器、復(fù)合型消音器、抗型消音器、阻型消音器等。阻型消音器主要使用于風(fēng)機房的進風(fēng)口、出風(fēng)口、風(fēng)管等處，它能夠有效將中頻、高頻噪音消除?？剐拖羝髦饕袛U張型、共振型及干涉型，它們主要使用于空壓機上，能夠消除寬頻、中頻、低頻噪音。復(fù)合型消音器能夠?qū)掝l噪音消除，其形式為復(fù)合阻抗消音器。孔板型消音器是一種雙層的圓筒，它能夠消除低頻、中頻噪音，主要使用在壓縮機的空氣進口以及鍋爐的排氣口。小孔型消音器能夠消除各種排氣產(chǎn)生的噪音，它的消音頻帶較寬，其形式為小噴注孔形式。

圖1 礦物棉吸音材料

5 風(fēng)機房噪音的治理措施

5.1 將配電室與電機房相分隔

要提高對噪音的治理，就需要把電機房與配電室進行隔離，使其在空間上相互獨立。比如構(gòu)建土磚結(jié)構(gòu)的隔離墻將其隔開，隔離墻上需要設(shè)置觀察窗或是隔聲門以便觀察監(jiān)督。運行工作中的配電機器設(shè)備沒有噪音，進行隔離后風(fēng)機房工作噪音傳播就會減少；另外，這種治理辦法所需費用較少，治理之后的效果也較好，配電設(shè)備也因隔離措施而減少了電機溫度的影響，有利于工作技術(shù)人員做好配電設(shè)備的管理和維護，讓電機房與配電設(shè)備能夠正常運行[5]。

5.2 把門和窗全部換成隔音門和隔音窗

要有效降低風(fēng)機房工作噪音影響的范圍，就需要將風(fēng)機房的門和窗更換為隔音的，因為隔音的門窗質(zhì)量較大，密封性能也較強；工作人員可以在隔離門上開個小門，這樣即可保證隔音效果也便于工作人員進出。

5.3 使用毛氈和橡膠對反風(fēng)門進行加固

反風(fēng)門噪音的形成原因有鋼板透射或是漏氣以及反風(fēng)門的鋼板振動。通常情況下，當(dāng)反風(fēng)門因振動而形成噪音時，距門1 m外的噪音超過90 dB（A）。工作人員經(jīng)常需要打開反風(fēng)門，在對風(fēng)機房進行噪音污染治理時要盡量避免影響到工人工作。故此，采取在反風(fēng)門內(nèi)側(cè)門面涂抹陰尼漆的減振辦法，加裝消音墊，再使用毛氈和橡膠封密四周，實現(xiàn)降噪的目的。

5.4 研發(fā)有效散音性能的消聲設(shè)備

目前，在煤礦行業(yè)風(fēng)機房機器上安裝的消聲設(shè)備基本滿足不了消聲要求，應(yīng)該予以拆除，同時要根據(jù)噪音擴散原理研發(fā)新的具備有效散音性能的消聲設(shè)備。研發(fā)的新消聲器結(jié)構(gòu)仍為片式，其材質(zhì)需要選擇具有防腐、防水、阻燃性能的材料，對于消聲器外殼的選擇以輕質(zhì)材料結(jié)構(gòu)和混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)為宜，其中外殼為輕質(zhì)材料結(jié)構(gòu)，制作較為方便，所需時間較短，而混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)的特點是壽命使用時間較長，制作的周期也較長。

6 結(jié)語

隨著我國現(xiàn)代化科技的發(fā)展進步，環(huán)境保護的重要性已經(jīng)被廣大民眾和國家所認知和重視。在煤礦行業(yè)經(jīng)營生產(chǎn)時產(chǎn)生的大量噪音，會形成比較嚴(yán)重的噪聲環(huán)境污染，需煤礦生產(chǎn)及管理部門積極解決風(fēng)機房工作產(chǎn)生的噪音問題，使其噪音標(biāo)準(zhǔn)達到國家規(guī)定。