熊少華

（山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)泰山隆安煤業(yè)有限公司，山西　忻州　036603）

引言

煤礦主通風(fēng)機(jī)的性能測(cè)試主要目的是為了進(jìn)行風(fēng)量、風(fēng)壓、輸入功率等方面的測(cè)試，從而更加精確的計(jì)算出通風(fēng)機(jī)效率，為繪制出通風(fēng)機(jī)的特性曲線提供依據(jù)。就抽出式礦井而言，一般來說只需要測(cè)量通風(fēng)機(jī)的靜壓效率、靜壓特性、輸入功率三種曲線即可，而就壓入式通風(fēng)礦井來說，則需要針對(duì)通風(fēng)機(jī)的全壓特性、輸入功率以及全壓效率三種曲線進(jìn)行測(cè)量，從而為優(yōu)化通風(fēng)機(jī)的性能測(cè)試方案提供依據(jù)。

1　編制通風(fēng)機(jī)性能測(cè)試計(jì)劃的相關(guān)內(nèi)容

第一，通風(fēng)機(jī)性能的測(cè)試地點(diǎn)以及測(cè)試時(shí)間；第二，測(cè)量需要的通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)及其相關(guān)的技術(shù)特點(diǎn)；第三，測(cè)量方案的確定：主要包含測(cè)定通風(fēng)機(jī)風(fēng)量、風(fēng)壓的地點(diǎn)以及測(cè)量方法的確定，工況調(diào)節(jié)地點(diǎn)機(jī)器方法的確定，通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)、噪聲、電氣參數(shù)、大氣物理參數(shù)等方面測(cè)試方案的確定等；第四，通風(fēng)機(jī)性能測(cè)試所需的儀器儀表的運(yùn)用以及精度的控制；第五，測(cè)量人員的交流、聯(lián)絡(luò)、分工等；第六，性能測(cè)試所需要的輔助設(shè)施及其相關(guān)材料的應(yīng)用，比如皮托管、固定架、調(diào)節(jié)木板以及其它所需材料的管理與控制等；第七，性能測(cè)試的注意事項(xiàng)、安全舉措、應(yīng)對(duì)方案等[1]。

2　通風(fēng)機(jī)測(cè)定點(diǎn)布置方案的確定

2.1　通風(fēng)機(jī)工況調(diào)節(jié)的位置及其方法的確定

對(duì)于工況調(diào)節(jié)來說，它的地點(diǎn)普遍設(shè)置在與風(fēng)機(jī)交接的風(fēng)洞口位置。就它的工作方法而言，是在調(diào)節(jié)地點(diǎn)內(nèi)安置穩(wěn)定的框架（使用工字鋼、木質(zhì)材料等都可以），之后可以再利用寬度不相等的木板進(jìn)行面積的改善（軸流式通風(fēng)機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)時(shí)需要實(shí)現(xiàn)從全開放到全封閉的目標(biāo)），也能夠利用調(diào)解閥門進(jìn)行相關(guān)工況的調(diào)節(jié)。

2.2　通風(fēng)機(jī)靜壓的測(cè)量

對(duì)于通風(fēng)機(jī)靜壓測(cè)量的位置而言，大多都設(shè)置在工況處與風(fēng)機(jī)的入口間距大約二倍風(fēng)洞寬的直線風(fēng)洞內(nèi)風(fēng)流穩(wěn)定區(qū)域，這樣可以盡可能保證靠近通風(fēng)機(jī)。與此同時(shí)，在通風(fēng)機(jī)集風(fēng)器口以及擴(kuò)散器入口斷面處，還要分別設(shè)置兩個(gè)測(cè)量斷面，這樣可以保證隨著工況調(diào)節(jié)的變化，同時(shí)針對(duì)兩個(gè)測(cè)量斷面的靜壓值進(jìn)行測(cè)量。

2.3　通風(fēng)機(jī)風(fēng)速的測(cè)量

風(fēng)速測(cè)量的方法包括：第一，針對(duì)在進(jìn)風(fēng)口前面風(fēng)流較為穩(wěn)定的直線段斷面進(jìn)行測(cè)量時(shí)，通常采用測(cè)量平均風(fēng)速的辦法進(jìn)行測(cè)量。第二，如果測(cè)量斷面位于直線段，可以將其均勻劃分為9至12個(gè)小段進(jìn)行測(cè)量（在每個(gè)小段大約是0.25～0.75m2的等斷面）在每個(gè)斷面的幾何中心通常需要安置專門的1支皮托管，采用相同長度、相同直徑的膠管連接到補(bǔ)償式微壓計(jì)上，這樣就可以獲取壓值，為最后換算平均風(fēng)速提供便利。第三，如果測(cè)量斷面位于通風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口的前平直段中央，那么4支全壓管就需要從頂部開始按照90°進(jìn)行分布，然后將其利用膠管連接補(bǔ)償式微壓計(jì)上，從而針對(duì)當(dāng)前動(dòng)壓值進(jìn)行測(cè)量，這樣就能夠?yàn)橛?jì)算風(fēng)速平均值帶來方便。

2.4　通風(fēng)機(jī)軸功率的測(cè)量

對(duì)于通風(fēng)機(jī)的軸功率測(cè)量來說，電動(dòng)機(jī)的輸入功率，通常選用0.5級(jí)的電壓表、電源表、功率因素表等儀器進(jìn)行測(cè)量，并加以實(shí)時(shí)的計(jì)算，當(dāng)然，我們也可以采用瓦特表進(jìn)行功率的測(cè)量。

2.5　通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的測(cè)量

對(duì)于通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的測(cè)量來說，一般可以運(yùn)用轉(zhuǎn)速表或者激光轉(zhuǎn)數(shù)測(cè)量儀表等進(jìn)行直接測(cè)量，同時(shí)也可以利用閃影法進(jìn)行間接測(cè)量。

2.6　大氣物理?xiàng)l件的測(cè)量

大氣自然條件對(duì)于通風(fēng)機(jī)的性能測(cè)定來說影響巨大，同時(shí)也給其相關(guān)數(shù)據(jù)的測(cè)量帶來了很大困難，因此在進(jìn)行通風(fēng)機(jī)性能測(cè)定的環(huán)節(jié)中，大氣自然條件的測(cè)量必不可少，在最大程度上減少不可控因素對(duì)通風(fēng)機(jī)性能測(cè)量的干擾，從而提高其測(cè)量的精確性。因此，就大氣物理?xiàng)l件的測(cè)量而言，它應(yīng)該盡可能的設(shè)置在測(cè)量處進(jìn)行測(cè)量，這樣可以確保測(cè)量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性、精確性，測(cè)量的主要數(shù)據(jù)參數(shù)則主要包含當(dāng)前大氣中的大氣壓力、溫濕度、這樣可以為計(jì)算空氣密度提供方面[2]。

3　主要通風(fēng)機(jī)性能測(cè)量程序設(shè)計(jì)

3.1　測(cè)量進(jìn)程設(shè)計(jì)

在性能測(cè)量之前，首先需要依據(jù)設(shè)計(jì)的測(cè)量方案進(jìn)行相關(guān)的組織分工和儀器儀表、工具準(zhǔn)備，同時(shí)還要針對(duì)記錄表格、速率圖表制定等做好準(zhǔn)備。登記通風(fēng)機(jī)以及電動(dòng)機(jī)的品牌和相關(guān)技術(shù)參數(shù)，并針對(duì)通風(fēng)機(jī)的相關(guān)結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行測(cè)量；在測(cè)量地點(diǎn)設(shè)置測(cè)壓管、膠皮管、工況調(diào)節(jié)框架等，同時(shí)準(zhǔn)備有充分的用于工況調(diào)節(jié)的木板；相關(guān)儀表的校正工作，并針對(duì)測(cè)量人員進(jìn)行事先培訓(xùn)，使其了解相關(guān)儀器儀表的使用規(guī)范以及方法；在電路中進(jìn)行電工儀表的安裝；進(jìn)行通訊設(shè)施的安裝；針對(duì)風(fēng)洞內(nèi)漏情況進(jìn)行堵塞等；針對(duì)通風(fēng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、閥門等各種部件進(jìn)行事先評(píng)估，確保能夠使用；針對(duì)各個(gè)測(cè)試組位置進(jìn)行事先劃分等。

3.2　組織分工設(shè)計(jì)

對(duì)于通風(fēng)機(jī)性能測(cè)試工作來說，它是由礦總工程師企業(yè)測(cè)量組共同承擔(dān)的，涉及到礦通風(fēng)、機(jī)電、醫(yī)療隊(duì)等多個(gè)部門的分工配合，同時(shí)還下設(shè)了若干個(gè)小組進(jìn)行分工；工況調(diào)節(jié)小組針對(duì)工況調(diào)節(jié)工作進(jìn)行負(fù)責(zé)；測(cè)風(fēng)小組針對(duì)風(fēng)速、大氣物理參數(shù)等數(shù)據(jù)進(jìn)實(shí)時(shí)測(cè)量；測(cè)壓小祖進(jìn)行靜壓與動(dòng)壓數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)測(cè)量；電氣測(cè)量小組則需要針對(duì)電流、電壓、功率因素、功率、轉(zhuǎn)數(shù)等進(jìn)行測(cè)量；速算小組需要利用事前準(zhǔn)備好的速算圖依據(jù)測(cè)量的風(fēng)壓、風(fēng)量數(shù)據(jù)，及時(shí)地繪制特性曲線草圖，這樣可以為發(fā)現(xiàn)問題之后的及時(shí)補(bǔ)救提供便利；通訊聯(lián)絡(luò)小組則需要測(cè)量數(shù)據(jù)的及時(shí)傳訊；安全小組則需要佩帶好工具以及安全設(shè)備，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)待命，以防止不安全事故的發(fā)生。

3.3　測(cè)定工作設(shè)計(jì)

當(dāng)所有的準(zhǔn)備工作就緒以后，指揮員可以下達(dá)啟動(dòng)通風(fēng)機(jī)工作，一旦通風(fēng)機(jī)工作穩(wěn)定后（大約5～10min）就可以進(jìn)行正式的測(cè)量工作。每個(gè)測(cè)量點(diǎn)需要至少測(cè)量2次，就每次測(cè)量的讀數(shù)時(shí)間而言:專用風(fēng)表測(cè)量，一分鐘一次；測(cè)壓，10～20 s一次；轉(zhuǎn)數(shù)以及大氣物理參數(shù)，一分鐘一次；電氣參數(shù)，一分鐘3～6次。同時(shí)還需要在測(cè)量地點(diǎn)設(shè)置相關(guān)的測(cè)量信號(hào)，要有一定的預(yù)警功能[3]。

4　結(jié)語

對(duì)通風(fēng)機(jī)性能進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，能夠確保通風(fēng)機(jī)安全、高效工作，可以在一定程度上促使煤礦的正常工作，為提升煤礦的工作效益、安全生產(chǎn)指標(biāo)等提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?？梢?，通風(fēng)機(jī)性能的測(cè)量工作對(duì)于煤礦開采的有序進(jìn)行至關(guān)重要，必須引起相關(guān)人員的高度重視。

[1]吳新忠，徐玲，張海龍，等.施耐德QUANTUMPLC硬冗余技術(shù)在煤礦主通風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].煤礦機(jī)械，2015，36（4）：259-260.

[2]陳世強(qiáng)，王海橋，楊超，等.變頻礦用主通風(fēng)機(jī)流量比與功率比的非等比特性實(shí)驗(yàn)研究[J].湖南科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2016，31（2）：1-7.

[3]陳一兵.煤礦對(duì)旋軸流式主通風(fēng)機(jī)高壓變頻拖動(dòng)方案的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].煤礦機(jī)電，2013（6）：24-27；31.