趙曉宇

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)馬道頭煤業(yè)有限責(zé)任公司， 山西 大同 037000）

引言

礦用通風(fēng)機(jī)是保障煤礦安全生產(chǎn)的主要技術(shù)裝備之一，是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的重要組成部分。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在進(jìn)行礦井作業(yè)時(shí)，對(duì)于礦用通風(fēng)機(jī)的使用性能以及使用安全提出了更高的要求。礦用通風(fēng)機(jī)作為礦井工作的重要技術(shù)設(shè)備，是保障礦井工作人員安全的重要基礎(chǔ)設(shè)施，因此對(duì)礦用通風(fēng)機(jī)正確、安全的使用研究十分必要。本文以SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)為例，通過(guò)對(duì)礦用通風(fēng)機(jī)的相關(guān)探討，為礦井作業(yè)的安全提供理論基礎(chǔ)。

1 SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)分析

礦用通風(fēng)機(jī)一般包括離心通風(fēng)機(jī)與軸流式通風(fēng)機(jī)。其中離心通風(fēng)機(jī)一般用于風(fēng)流量較小的場(chǎng)景，其還具有排塵、高溫、防爆等不同的功能。軸流式通風(fēng)機(jī)使用用途較為廣泛，主要適用于流量較高但壓力較低的場(chǎng)所[1]。軸流式通風(fēng)機(jī)使用時(shí)空氣流體運(yùn)動(dòng)方向，與通風(fēng)機(jī)的主軸平行于空氣軸向進(jìn)行流動(dòng)，因此被稱為軸流式通風(fēng)機(jī)，其主要結(jié)構(gòu)如圖1 所示。SL400 型礦用通風(fēng)機(jī)屬于軸流行通風(fēng)機(jī)，其產(chǎn)生的壓力較低，與一般的離心通風(fēng)機(jī)相比，SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)體積更小，同時(shí)流量更大。SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)通風(fēng)性能極強(qiáng)，空氣輸送效率較高，主要由集風(fēng)器、葉輪、導(dǎo)葉、擴(kuò)散筒等部件構(gòu)成，其中集風(fēng)器主要負(fù)責(zé)氣體的進(jìn)入。當(dāng)氣體進(jìn)入集風(fēng)器后，大量的氣體會(huì)經(jīng)過(guò)通風(fēng)機(jī)內(nèi)部葉輪，隨著葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程，進(jìn)入的氣體就轉(zhuǎn)換為動(dòng)能。接下來(lái)該能量會(huì)繼續(xù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化變?yōu)殪o壓能，最后當(dāng)這些氣體通過(guò)擴(kuò)散桶時(shí)，會(huì)將其中一部分的氣體繼續(xù)進(jìn)行轉(zhuǎn)變并流出。一般軸流式通風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，相對(duì)可靠性好，但是由于葉片受載荷情況復(fù)雜，常發(fā)生故障。SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)可以被分為前、中、后三大部分，通過(guò)三個(gè)部分的不同功能，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)設(shè)備對(duì)礦井的通風(fēng)操作。SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)前半部分裝有通風(fēng)機(jī)的集流器、流線罩等，這一部分的作用主要是對(duì)氣流方向進(jìn)行控制；SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)中間部分是進(jìn)行空氣加速的部分，這一部分的結(jié)構(gòu)包括電機(jī)與葉片，在使用中一般可以通過(guò)對(duì)中間部分葉片的改裝控制或者加快電機(jī)轉(zhuǎn)速的方式，實(shí)現(xiàn)SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)內(nèi)流體通量的控制，該部分是SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)的主要部分，對(duì)于通風(fēng)機(jī)的控制起著關(guān)鍵性作用；SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)后部結(jié)構(gòu)包括后導(dǎo)向葉與擴(kuò)散器，這一部分降低空氣流出產(chǎn)生的振動(dòng)噪聲，提高空氣靜壓比例，達(dá)到SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)的最佳使用效果。

圖1 軸流式通風(fēng)機(jī)主要結(jié)構(gòu)

2 SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)工作原理

作為進(jìn)行地下煤礦工作的重要安全技術(shù)設(shè)備之一，SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)的應(yīng)用在整個(gè)礦井工作中具有極為重要的使用意義，它的運(yùn)行不僅能夠保障工作人員的氧氣供應(yīng)，同時(shí)還會(huì)將礦井內(nèi)一些有害的氣體，以及有毒物質(zhì)排出礦井外，使礦井內(nèi)的環(huán)境達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)。SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)在進(jìn)行工作時(shí)，由通風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)葉輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，此時(shí)空氣會(huì)從通風(fēng)機(jī)的集流器入口中流入通風(fēng)機(jī)內(nèi)部，并在葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中獲得能量。當(dāng)能量通過(guò)葉輪后會(huì)再次流入通風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)氣流的轉(zhuǎn)換。當(dāng)氣流成功轉(zhuǎn)換后，再將空氣送入SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)的內(nèi)部擴(kuò)壓器中，將部分空氣動(dòng)能轉(zhuǎn)壓為靜壓能，再次輸送到通風(fēng)機(jī)的管路中。SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)的葉輪上有許多不同角度的機(jī)翼型葉片，這些葉片的安裝角度能夠推動(dòng)氣流的前進(jìn)方向，提高通風(fēng)機(jī)的工作效率。同時(shí)，SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)輸送風(fēng)的能力受諸多因素影響，如通風(fēng)機(jī)電機(jī)的功率、節(jié)流閥、軸向?qū)Я髌鳌⑿D(zhuǎn)葉片等。因此，對(duì)SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)風(fēng)量的控制可以借助上述功能進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到控制井下環(huán)境通風(fēng)量的目的。

3 SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)的常見故障及處理措施

3.1 通風(fēng)設(shè)備壓力異常

SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)在進(jìn)行地下煤礦作業(yè)時(shí)，通風(fēng)機(jī)使用過(guò)程中時(shí)常會(huì)出現(xiàn)設(shè)備風(fēng)壓異常的情況，導(dǎo)致空氣排除工作受到影響，通風(fēng)機(jī)通風(fēng)效果減弱。造成SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)壓力異常的原因有很多，可能是由于：通風(fēng)機(jī)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用卻疏于清潔保養(yǎng)，長(zhǎng)期的雜物累積在管道中，致使連接處的管道堵塞；同時(shí)管道損壞也會(huì)導(dǎo)致SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)壓力異常；當(dāng)工作人員進(jìn)行設(shè)備連接時(shí)，未按規(guī)定進(jìn)行連接操作也會(huì)導(dǎo)致通風(fēng)機(jī)漏氣，引起SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓異常[2]。針對(duì)SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)的壓力異常問(wèn)題，在通風(fēng)機(jī)的日常維護(hù)中，工作人員要注意對(duì)主電動(dòng)機(jī)的清潔與養(yǎng)護(hù)。SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)作為核心部件，當(dāng)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生問(wèn)題時(shí)，會(huì)直接影響通風(fēng)設(shè)施的正常使用。在進(jìn)行SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)的日常維護(hù)要對(duì)設(shè)施周圍的粉塵以及油污及時(shí)清除，防止雜物堆積對(duì)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生干擾效果，同時(shí)對(duì)管道內(nèi)定期檢查清理，對(duì)管道的檢查中，發(fā)現(xiàn)損壞及時(shí)更換，并注意工作人員的連接管道操作的規(guī)范性，保證通風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行。

3.2 通風(fēng)設(shè)備葉輪損壞

SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)在進(jìn)行礦井作業(yè)時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間的設(shè)備使用卻忽視相應(yīng)的維護(hù)與保養(yǎng)，會(huì)導(dǎo)致通風(fēng)機(jī)部件損壞情況的發(fā)生。在SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)使用中，會(huì)出現(xiàn)葉輪損壞的情況，導(dǎo)致通風(fēng)工作受到影響。造成該現(xiàn)象的原因一般是由于通風(fēng)機(jī)的長(zhǎng)時(shí)間使用缺乏維護(hù)，葉輪受潮后發(fā)生氧化、腐蝕現(xiàn)象；也有可能是由于內(nèi)部葉輪安裝不穩(wěn)固，葉輪轉(zhuǎn)速受到影響；還可能是由于設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致的葉輪損壞。在這種情況下，工作人員需要加強(qiáng)對(duì)SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)葉輪的日常維護(hù)與保養(yǎng)，定期對(duì)內(nèi)部葉輪進(jìn)行檢查，防止葉輪氧化腐蝕情況的發(fā)生，同時(shí)工作人員要注意通風(fēng)機(jī)的規(guī)范性使用，避免由于長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷工作引起葉輪損壞。

3.3 齒輪軸承運(yùn)轉(zhuǎn)異常

SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)的軸承運(yùn)轉(zhuǎn)異常，造成轉(zhuǎn)速降低，這種情況可能是由于通風(fēng)設(shè)施與電機(jī)的同心度發(fā)生錯(cuò)位、或者軸承安裝角度錯(cuò)誤導(dǎo)致，使得風(fēng)機(jī)軸承出現(xiàn)磨損；同時(shí)如果通風(fēng)機(jī)中存油溝坡度過(guò)緩，也會(huì)導(dǎo)致軸承受損；磨損軸承質(zhì)量也是影響軸承磨損情況發(fā)生的重要因素之一，軸承件質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、耐磨度較差，會(huì)加速軸承磨損情況的發(fā)生。針對(duì)SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)軸承磨損這一情況，需要工作人員定期檢查軸承潤(rùn)滑油是否充足，加強(qiáng)對(duì)軸承進(jìn)行潤(rùn)滑保養(yǎng)工作，保證軸承處于潤(rùn)滑的狀態(tài)，并定期進(jìn)行軸承的潤(rùn)滑檢查，同時(shí)需要規(guī)范潤(rùn)滑油的使用標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)禁不同的潤(rùn)滑油混合使用。

3.4 通風(fēng)設(shè)備密封不嚴(yán)

造成SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)密封圈松動(dòng)或損壞的原因可能是由于使用時(shí)間較長(zhǎng)，導(dǎo)致密封圈老化后出現(xiàn)變形、腐蝕；常年工作的通風(fēng)設(shè)備密封圈也會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重磨損情況；工作人員安裝密封圈時(shí)，不規(guī)范的安裝手法會(huì)導(dǎo)致密封圈安裝錯(cuò)位，由于安裝不當(dāng)進(jìn)一步導(dǎo)致密封圈松動(dòng)的情況。

針對(duì)這一情況，需要工作人員及時(shí)對(duì)SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)密封圈進(jìn)行維修與更換，同時(shí)加強(qiáng)工作人員的安裝工作規(guī)范性，避免錯(cuò)誤操作影響通風(fēng)機(jī)的正常使用。

3.5 礦井風(fēng)門設(shè)施損壞

SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)的風(fēng)門也會(huì)存在一些故障問(wèn)題，例如風(fēng)門無(wú)法正常開關(guān)。這種情況一般是由于通風(fēng)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間的使用使風(fēng)門軸磨損，致使SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)風(fēng)門無(wú)法正常開啟或關(guān)閉；或者風(fēng)門的門軸處卡入異物也會(huì)導(dǎo)致風(fēng)門無(wú)法正常使用；另外金屬的風(fēng)門上有非常多的孔洞，這些孔洞在潮濕的情況下，與空氣接觸會(huì)發(fā)生氧化與腐蝕，致使風(fēng)門損壞[3]。

針對(duì)SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)風(fēng)門損壞的情況，需要對(duì)風(fēng)門進(jìn)行定期檢查，確保風(fēng)門的密封性、門軸的靈活度；同時(shí)也要定期檢查是否能夠正常開啟或關(guān)閉，風(fēng)門、風(fēng)門表面金屬是否存在腐蝕生銹等痕跡、風(fēng)門的門軸潤(rùn)滑等，及時(shí)對(duì)SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)門軸涂抹潤(rùn)滑油以減少門軸使用磨損、對(duì)風(fēng)門進(jìn)行定期檢查與擦拭，減小風(fēng)門被腐蝕概率；工作人員在使用SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)風(fēng)門時(shí)，也應(yīng)按照規(guī)定進(jìn)行操作，輕開輕關(guān)，避免因重力振動(dòng)導(dǎo)致的風(fēng)門損壞。

4 結(jié)語(yǔ)

礦井通風(fēng)系統(tǒng)作為煤礦發(fā)展的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其正常運(yùn)轉(zhuǎn)才能夠保證開采作業(yè)的順利展開。目前，針對(duì)SL400 型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)使用問(wèn)題，相關(guān)部門要提高重視，在開采作業(yè)過(guò)程中，避免通風(fēng)機(jī)的錯(cuò)誤使用操作，并定期對(duì)通風(fēng)機(jī)進(jìn)行檢查，同時(shí)不斷完善工作人員通風(fēng)設(shè)備使用技術(shù)，確保礦井工作的安全進(jìn)行。在煤礦行業(yè)未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)該重視礦井通風(fēng)技術(shù)的優(yōu)化，并加強(qiáng)通風(fēng)設(shè)備的使用操作規(guī)范性，做好通風(fēng)機(jī)的日常維護(hù)與保養(yǎng)，有效地升礦井通風(fēng)工作的質(zhì)量與效率。