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［摘要］為了避免礦井通風系統紊亂，保證礦用局部通風機安全高效運轉，降低通風機事故率，大同煤礦集團虎龍溝煤礦通過技術研究，分析了礦用局部通風機在使用過程中存在的主要問題，并提出切實可行的技術和管理解決措施，有效提高了風機安全穩定性，降低了風機事故率。

［關鍵詞］通風設備；安全管理；問題分析；措施研究

1概述

大同煤礦集團虎龍溝煤礦目前采掘工作面布置在井田一盤區，回采5#煤層。盤區內共布置4個掘進工作面，2個回采工作面。掘進工作面采用局部通風機供風方式，局部通風機功率為55kW。由于受生產條件、風機安裝質量以及檢修維護水平等限制，礦井內局部通風機在使用期間經常出現故障。該礦事故統計報告顯示，2016年共計發生9起機電事故，其中局部通風機事故5起，占總事故率的55.5%，造成煤礦直接損失達82.7萬元。對此，虎龍溝煤礦通過技術研究，對礦用局部通風機在日常使用期間存在的主要問題進行分析，并根據實際情況采取相應對策措施，確保掘進工作面安全穩定通風。

2礦用通風機使用過程中存在的主要問題

（1）電機散熱問題。礦用通風機電動機與驅動輪直接連接且位置固定不變。由于礦井內風塵及瓦斯濃度高，風機在運轉時散熱相對較慢［1］，當通風機長期運轉時，其電動機溫度不斷升高，最終導致電動機燒毀，影響通風機安全穩定運轉。（2）風機螺栓連接不牢固。風機在對接安裝時由于安裝不規范、安裝人員專業技術水平有限等，導致風機零部件間螺栓連接不牢固，而風機在運轉時會產生振動，從而出現螺栓脫落、螺栓與零部件磨損等現象，降低了風機安全性能，影響風機正常運轉。如對旋局部通風機二級電動機端法蘭與支承固定環之間連接螺栓經常出現松動，導致葉輪在轉動時振動加大，葉輪與風機外罩產生碰撞摩擦，加大電動機負荷，長期運轉會導致電動機燒毀。（3）風機閉鎖、自動切換功能失效。采掘工作面局部通風機在運轉過程中，必須能夠高靈敏度實現“三閉鎖”及自動切換功能，但是在實際煤礦生產中由于風機開關聯鎖功能失效、風機配套感應器故障以及風機自動化水平低等原因，風機運轉時若出現故障、瓦斯超限、風量不足，對工作面設備動力電源無法實現閉鎖作用［2］，主風機出故障時無法正常切換，從而造成煤礦重大安全事故發生，如瓦斯爆炸、火災等。（4）風機使用壽命短。由于風機在安裝時，安裝質量不合格以及后期檢修維護不到位，造成風機運轉時會產生逆向推力，從而加大了軸承摩擦力，出現抱軸現象，電動機負荷加大，定子繞組燒毀等，大大降低了風機使用壽命。（5）風機自動化監測水平低。由于風機自動化監測水平低，風機在檢修維護時完全靠人工觀察，無法全面對風機進行檢修，特別是位于風機內部的葉輪，受化學物質腐蝕及運轉摩擦影響，葉輪表面產生裂紋，在檢修時很難被發現。受損葉輪若不及時更換，會造成葉輪斷裂，致使通風機供風風壓、風量不足，威脅著煤礦安全生產。（6）風機電機燒毀。風機安裝前未嚴格按照供風線路長度、供風風量合理選擇風機型號，同時風機供電時未嚴格執行“三?！惫╇娨?，致使供電電壓不穩定，風機運轉時負荷嚴重，從而造成風機電機繞組絕緣電阻降低、絕緣短路等，嚴重時燒毀電機。

3采取對策措施

（1）完善管理制度。煤礦企業應完善通風機管理制度，加大風機安全管理力度，發現隱患及時處理；同時在日常管理中應提高風機管理人員專業知識水平，管理、檢修人員能夠熟練掌握風機結構及工作原理，對于風機常見故障能夠快速處理，從而減少風機故障，提高風機使用壽命。（2）提高風機散熱功能。傳統風機電動機密封在風機罩內，且風流中含有瓦斯、風塵等，完全靠風流散熱作用小，所以可改變風機結構，讓風機電動機實現半密封狀態，即采用電動機隔離防護裝置代替傳統的密封罩。隔離防護罩主要由瓦斯過濾器、風塵濾膜以及通風護罩等部分組成，風流進入風機內,部分風流進入隔離防護罩后經瓦斯過濾器及濾塵膜作用，再進入風機護罩內，從而起到風流降溫作用。（3）引進新技術、新設備。一是安裝無時差自動切換聯鎖裝置。傳統煤礦通風機在切換時存在5~10s停風時間段，對于高瓦斯礦井，風機存在切換時差很容易造成工作面瓦斯集聚，甚至發生重大煤礦安全事故。所以可通過安裝無時差自動切換聯鎖裝置，代替傳統切換裝置。該裝置主要通過PLC控制柜及聯鎖開關控制，當主副風機進行切換時，主風機在未接收到副風機完全開啟信號之前仍處于正常供風狀態，副風機完全開啟且穩定運轉后，通過聯鎖作用切斷主風機電源。二是采用超聲波無損檢測技術對風機葉輪進行檢測。超聲波無損檢測技術主要是利用超聲波發射器對葉輪發出聲波，使聲波從葉輪截面穿過，當葉輪有裂紋或內部有損傷時，經反射作用形成不同脈沖圖像，然后根據圖像分析處理葉輪損傷位置。（4）強化風機“三?！惫芾恚岣唢L機“三閉鎖”作用。①礦用通風機必須具有獨立的“三專”供電系統，風機供電前必須進行準確計算，應根據風機功率合理選擇變壓器容量、供電開關以及供電電纜截面積等，在“三?！惫╇姇r嚴禁接入其它分支供電負荷，避免因風機供電不穩定而造成電機燒毀事故發生。②風機安裝后必須對各保護裝置進行動作實驗，特別是風電閉鎖器、瓦斯電閉鎖器、故障閉鎖器必須確保動作靈敏可靠，定期對“三閉鎖”保護裝置進行調校，發現故障時必須及時更換。（5）建立完善風機故障檢測系統。①通過安裝故障檢測系統實時對風機故障檢測。該系統主要由風機性能檢測儀、傳感器、聯鎖開關、PLC控制柜、主機系統等部分組成。②當風機出現故障時，風機性能監測儀直接將故障信號傳遞至PLC控制柜，故障信號經處理后及時將電源“關閉”、傳遞至主副風機200A聯鎖開關，此時主風機停止運轉，副風機開啟，同時通過系統自檢功能及時查找風機故障源及故障地點，并上傳至主機系統。

4結語

大同煤礦集團虎龍溝煤礦通過技術研究，對礦用局部通風機存在的主要問題進行合理分析，并提出了有效對策措施。實際應用效果表明，采取措施后2017年該礦未發生一起風機事故，節約維修費用達50余萬元，保證了掘進工作面通風系統穩定性及通風安全性，提高了風機使用壽命，取得了顯著的安全、經濟效益。

［參考文獻］

［1］劉永鵬.煤礦通風設施安全管理探討［J］.機械管理開發，2017（7）：159-160.

［2］郝利嘉.在煤礦通風機葉片上無損檢測技術的運用［J］.能源與節能，2015（5）：139-140.

作者:陳軍 單位：大同煤礦集團虎龍溝煤礦