張 浩

甘肅華亭煤電股份有限公司華亭煤礦

1 前言

華亭煤礦現(xiàn)用的3臺（套）齒軌卡軌車主要用于井下2501采區(qū)輔運(yùn)大巷斜巷段及各采區(qū)聯(lián)絡(luò)巷的物料和人員的提升運(yùn)輸。由于礦井井巷具有坡度大，運(yùn)輸大巷及各聯(lián)絡(luò)巷交錯復(fù)雜等特點，同時井下各項生產(chǎn)任務(wù)繁重，物料運(yùn)輸工作任務(wù)量大，3臺齒軌卡軌車長期處于滿負(fù)荷、長時間運(yùn)行狀態(tài)，目前所有機(jī)車在運(yùn)行期間噪聲嚴(yán)重超標(biāo)，50m范圍內(nèi)噪聲值達(dá)到100dB 以上，對職工的身心健康造成嚴(yán)重威脅。

為了進(jìn)一步提高礦井提升運(yùn)輸系統(tǒng)安全高效的運(yùn)行，最大限度的減少井下作業(yè)人員由于噪聲帶來的職業(yè)病危害，創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，急需對齒軌卡規(guī)車進(jìn)行系統(tǒng)全面的噪聲治理改造。

2 噪聲源的基本情況

2.1 主要噪聲設(shè)備

齒軌卡軌車系德國Scharf公司研制生產(chǎn)，通過柴油發(fā)動機(jī)驅(qū)動，配備特殊設(shè)計鉗型導(dǎo)向裝置，以液壓傳動系統(tǒng)為動力傳遞媒介的高效煤礦井下輔助運(yùn)輸設(shè)備。機(jī)車主要由兩個駕駛室和一個驅(qū)動部組成，三者之間采用高強(qiáng)度連桿連接，機(jī)車連接裝置采用萬向軸設(shè)計，可實現(xiàn)上下、左右擺動。

2.2 噪聲監(jiān)測情況

（1）監(jiān)測時間：2018年5月17日。

（2）現(xiàn)場條件：2501采區(qū)4號車場，溫度：20℃，風(fēng)速：5.6m/s～5.8m/s。

（3）運(yùn)行狀況：機(jī)車正常運(yùn)行，并牽引6輛重載礦車。

（4）監(jiān)測儀器：HS5633B 精密聲級計。

（5）監(jiān)測方法：《工業(yè)企業(yè)其他控制設(shè)計規(guī)范》。

（7）監(jiān)測結(jié)果。

表1 ZL 200-130-600D型齒軌卡軌車

表2 ZL 200-80-600D型齒軌卡軌車

3 噪聲特征分析

根據(jù)噪聲監(jiān)測結(jié)果和設(shè)備實際使用情況，齒軌卡軌車所發(fā)出的其他可分為：柴油發(fā)動機(jī)的空氣動力其他、燃燒其他、機(jī)械其他，運(yùn)行時卡軌車和軌道的撞擊聲。

（1）發(fā)動機(jī)空氣動力其他主要包括進(jìn)、排氣和風(fēng)扇其他，其主要是由進(jìn)氣、排氣時和風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時引起了空氣振動而產(chǎn)生的其他。

（2）燃燒噪聲：由燃燒過程產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)振動來源于氣缸內(nèi)氣體壓力的變化，它包括由氣缸內(nèi)壓力劇變引起的動力載荷，以及由沖擊波引起氣體的高頻振動。

（3）機(jī)械其他：柴油機(jī)的機(jī)械其他是由于氣體壓力及機(jī)件的慣性作用，使相對運(yùn)動零件之間產(chǎn)生撞擊和振動而激發(fā)的其他。機(jī)械其他主要包括活塞的敲擊其他、齒輪機(jī)構(gòu)其他、配氣機(jī)構(gòu)其他、軸承其他、高壓油泵其他、不平衡慣性力引起的機(jī)體振動和其他等。

（4）其他污染的特征綜述。A.其他源強(qiáng)度高，其他級均超過96dB以上，嚴(yán)重危害職工身心健康和機(jī)車正常安全行車。B.齒軌卡軌車的主要其他源是發(fā)動機(jī)其他。C.其他是連續(xù)的穩(wěn)態(tài)其他。D.設(shè)備其他以中、高頻為主。這種其他對人體健康影響特別嚴(yán)重，而且傳播距離遠(yuǎn)、影響范圍大。E.由于井下巷道斷面條件及風(fēng)速影響，混響嚴(yán)重。

4 噪聲治理措施的選擇

從聲源對噪聲進(jìn)行治理是種最積極、最徹底的措施，通過選用低其他設(shè)備、改進(jìn)機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)、提高設(shè)備的裝配精度等方面來實現(xiàn)。齒軌卡軌車作為整機(jī)提升運(yùn)輸設(shè)備，其設(shè)備結(jié)構(gòu)及性能已定型，無法對聲源進(jìn)行噪聲治理，因此暫不考慮此類方案。

當(dāng)從聲源上降低其他難以實現(xiàn)時．就需要在其他傳播途徑上采取措施加以控制。這類措施主要有：

（1）采取“鬧靜分開”的設(shè)計原則，縮小其他干擾范圍。

（2）采取聲學(xué)控制技術(shù)措施。當(dāng)采取上述辦法仍不能控制其他危害時．就需要采取隔聲、吸聲等聲學(xué)技術(shù)措施。這是當(dāng)前噪聲治理工作的重要內(nèi)容，通過這些措施的靈活應(yīng)用，將會有效地控制其他污染。

①隔聲：隔聲措施主要有隔聲罩，隔聲室（駕駛室），隔聲屏，隔聲門、窗等。當(dāng)需要把強(qiáng)其他源封閉在一個較小空間，可選擇各種形式的隔聲罩、隔聲屏。這種措施會使整個其他水平明顯降低，減輕對周圍的其他污染。在強(qiáng)其他的設(shè)備旁，僅需要為作業(yè)人員創(chuàng)造較小的不受外面強(qiáng)其他干擾的空間時，可選擇各種形式的隔聲室（駕駛室）。

②吸聲：吸聲措施主要有設(shè)備周圍做吸聲結(jié)構(gòu)及空間吸聲體?；祉憞?yán)重的地方，均可采取吸聲處理。據(jù)工程實踐，一般降嗓量可達(dá)15～18dB(A)。

5 噪聲治理措施

5.1 齒軌卡軌車發(fā)動機(jī)部分

（1）在發(fā)動機(jī)兩側(cè)加裝百葉式進(jìn)風(fēng)消聲器，采用液壓桿上下關(guān)啟，既解決了卡軌車兩側(cè)空間不足的現(xiàn)實情況，又解決了發(fā)動機(jī)需通風(fēng)散熱的要求。加裝百葉式進(jìn)風(fēng)消聲器后，發(fā)動機(jī)外側(cè)降噪預(yù)期達(dá)到10dB以上。（2）在卡軌車?yán)鋮s系統(tǒng)加裝消聲器。

5.2 齒軌卡軌車駕駛室部分

將駕駛室進(jìn)行封閉，最大限度的降低駕駛室內(nèi)的噪聲，確保司機(jī)的身心健康和行車安全，同時在駕駛室內(nèi)加裝空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行強(qiáng)制換風(fēng)，改善司機(jī)工作環(huán)境。

齒軌卡軌車其他治理主要設(shè)施：（1）BY-2 型主機(jī)隔聲消聲裝置：3 套；（2）JX-50 型駕駛室封閉系統(tǒng)：6 套；（3）SR-2 型冷卻系統(tǒng)消聲器：9套；（4）KT-2型空調(diào)系統(tǒng)：6套。

5.3 隔音材料及設(shè)施的技術(shù)要求

（1）隔聲墻（板）的結(jié)構(gòu)要求對設(shè)備的其他進(jìn)行頻譜分析，根據(jù)分析結(jié)果確定隔聲罩的組合結(jié)構(gòu)及隔聲材料與吸聲材料的選擇。

（2）吸聲材料必須選用多孔的、柔軟的超細(xì)玻璃棉、玻璃纖維及高強(qiáng)度304不銹鋼吸聲板，具有吸音性能好、無污染、防潮、阻燃、耐腐蝕、脫水不結(jié)塊等多種優(yōu)良性能，能增強(qiáng)罩體的隔聲量、環(huán)保性能及使用壽命。

（3）隔音罩、消聲器的設(shè)計必須與生產(chǎn)工藝的要求相配合，不能影響生產(chǎn)和妨礙操作，門、窗的位置要便于出入和觀察設(shè)備運(yùn)行，進(jìn)、排氣消聲器的設(shè)計要滿足設(shè)備的通風(fēng)換氣、散熱降溫。

（4）隔聲罩為板塊組合式結(jié)構(gòu)，可以靈活拆裝，便于維修。材質(zhì)具有防火、防爆、耐腐蝕、堅固耐用的功能且環(huán)保美觀，免維護(hù)。隔音罩和消聲器的聲學(xué)性能都是按等透射的原則設(shè)計的，各部件接逢及與管道相接的部位都用軟材料做了密封處理，以免降低隔聲效果。

（5）要求采用的吸音隔音板材可水沖洗，強(qiáng)度滿足要求，表面經(jīng)過防銹處理，內(nèi)填充材料不結(jié)塊，有效吸音隔音使用年限不小于10年。

（6）各類其他控制設(shè)施在使用中要便于生產(chǎn)觀察、維修和更換，要易裝、易拆，所有連接均軟性接觸。

（7）吸聲材料采用離心玻璃棉，憎水率98%以上。

（8）所有吸聲板、隔聲板均采用阻燃材料，并且耐腐蝕、耐潮濕。

（9）為便于設(shè)備檢修和人員通行，要留有足夠的門、洞，開關(guān)方便。

（10）其他控制設(shè)施與設(shè)備協(xié)調(diào)，美觀耐用。

6 降噪治理實施效果

6.1 安全效益

通過對3臺齒軌卡軌車進(jìn)行噪聲治理，可最大限度的消除機(jī)車運(yùn)行期間的各類安全隱患，進(jìn)一步遏止礦井提升運(yùn)輸系統(tǒng)零星事故的發(fā)生，提高軌道運(yùn)輸系統(tǒng)的安全風(fēng)險防范能力。

6.2 經(jīng)濟(jì)效益

通過對3臺齒軌卡軌車進(jìn)行噪聲治理，駕駛室封閉并加裝空調(diào)系統(tǒng)后，經(jīng)檢測，駕駛室內(nèi)噪聲動態(tài)值小于70dB（忽略背景噪聲），8h內(nèi)持續(xù)接觸噪聲排放平均值未超過80dB，齒軌卡軌車在2501輔運(yùn)大巷9°上山重載運(yùn)行時，最大噪聲排放值不超過85dB（50m范圍內(nèi)）。進(jìn)一步減小井下提升運(yùn)輸系統(tǒng)和其他作業(yè)人員的職業(yè)病危害，改善了作業(yè)環(huán)境，提高工作效率。（機(jī)車噪聲和背景噪聲修正值需參照GB 12348—2008標(biāo)準(zhǔn)）。