矿井主要通风机性能测定

熊少华

（山西煤炭运销集团泰山隆安煤业有限公司，山西　忻州　036603）

引言

煤矿主通风机的性能测试主要目的是为了进行风量、风压、输入功率等方面的测试，从而更加精确的计算出通风机效率，为绘制出通风机的特性曲线提供依据。就抽出式矿井而言，一般来说只需要测量通风机的静压效率、静压特性、输入功率三种曲线即可，而就压入式通风矿井来说，则需要针对通风机的全压特性、输入功率以及全压效率三种曲线进行测量，从而为优化通风机的性能测试方案提供依据。

1　编制通风机性能测试计划的相关内容

第一，通风机性能的测试地点以及测试时间；第二，测量需要的通风机台数及其相关的技术特点；第三，测量方案的确定：主要包含测定通风机风量、风压的地点以及测量方法的确定，工况调节地点机器方法的确定，通风机转数、噪声、电气参数、大气物理参数等方面测试方案的确定等；第四，通风机性能测试所需的仪器仪表的运用以及精度的控制；第五，测量人员的交流、联络、分工等；第六，性能测试所需要的辅助设施及其相关材料的应用，比如皮托管、固定架、调节木板以及其它所需材料的管理与控制等；第七，性能测试的注意事项、安全举措、应对方案等[1]。

2　通风机测定点布置方案的确定

2.1　通风机工况调节的位置及其方法的确定

对于工况调节来说，它的地点普遍设置在与风机交接的风洞口位置。就它的工作方法而言，是在调节地点内安置稳定的框架（使用工字钢、木质材料等都可以），之后可以再利用宽度不相等的木板进行面积的改善（轴流式通风机进行启动时需要实现从全开放到全封闭的目标），也能够利用调解阀门进行相关工况的调节。

2.2　通风机静压的测量

对于通风机静压测量的位置而言，大多都设置在工况处与风机的入口间距大约二倍风洞宽的直线风洞内风流稳定区域，这样可以尽可能保证靠近通风机。与此同时，在通风机集风器口以及扩散器入口断面处，还要分别设置两个测量断面，这样可以保证随着工况调节的变化，同时针对两个测量断面的静压值进行测量。

2.3　通风机风速的测量

风速测量的方法包括：第一，针对在进风口前面风流较为稳定的直线段断面进行测量时，通常采用测量平均风速的办法进行测量。第二，如果测量断面位于直线段，可以将其均匀划分为9至12个小段进行测量（在每个小段大约是0.25～0.75m2的等断面）在每个断面的几何中心通常需要安置专门的1支皮托管，采用相同长度、相同直径的胶管连接到补偿式微压计上，这样就可以获取压值，为最后换算平均风速提供便利。第三，如果测量断面位于通风机进风口的前平直段中央，那么4支全压管就需要从顶部开始按照90°进行分布，然后将其利用胶管连接补偿式微压计上，从而针对当前动压值进行测量，这样就能够为计算风速平均值带来方便。

2.4　通风机轴功率的测量

对于通风机的轴功率测量来说，电动机的输入功率，通常选用0.5级的电压表、电源表、功率因素表等仪器进行测量，并加以实时的计算，当然，我们也可以采用瓦特表进行功率的测量。

2.5　通风机转速的测量

对于通风机转速的测量来说，一般可以运用转速表或者激光转数测量仪表等进行直接测量，同时也可以利用闪影法进行间接测量。

2.6　大气物理条件的测量

大气自然条件对于通风机的性能测定来说影响巨大，同时也给其相关数据的测量带来了很大困难，因此在进行通风机性能测定的环节中，大气自然条件的测量必不可少，在最大程度上减少不可控因素对通风机性能测量的干扰，从而提高其测量的精确性。因此，就大气物理条件的测量而言，它应该尽可能的设置在测量处进行测量，这样可以确保测量数据的实时性、精确性，测量的主要数据参数则主要包含当前大气中的大气压力、温湿度、这样可以为计算空气密度提供方面[2]。

3　主要通风机性能测量程序设计

3.1　测量进程设计

在性能测量之前，首先需要依据设计的测量方案进行相关的组织分工和仪器仪表、工具准备，同时还要针对记录表格、速率图表制定等做好准备。登记通风机以及电动机的品牌和相关技术参数，并针对通风机的相关结构尺寸进行测量；在测量地点设置测压管、胶皮管、工况调节框架等，同时准备有充分的用于工况调节的木板；相关仪表的校正工作，并针对测量人员进行事先培训，使其了解相关仪器仪表的使用规范以及方法；在电路中进行电工仪表的安装；进行通讯设施的安装；针对风洞内漏情况进行堵塞等；针对通风机、电动机、阀门等各种部件进行事先评估，确保能够使用；针对各个测试组位置进行事先划分等。

3.2　组织分工设计

对于通风机性能测试工作来说，它是由矿总工程师企业测量组共同承担的，涉及到矿通风、机电、医疗队等多个部门的分工配合，同时还下设了若干个小组进行分工；工况调节小组针对工况调节工作进行负责；测风小组针对风速、大气物理参数等数据进实时测量；测压小祖进行静压与动压数据的实时测量；电气测量小组则需要针对电流、电压、功率因素、功率、转数等进行测量；速算小组需要利用事前准备好的速算图依据测量的风压、风量数据，及时地绘制特性曲线草图，这样可以为发现问题之后的及时补救提供便利；通讯联络小组则需要测量数据的及时传讯；安全小组则需要佩带好工具以及安全设备，进行现场待命，以防止不安全事故的发生。

3.3　测定工作设计

当所有的准备工作就绪以后，指挥员可以下达启动通风机工作，一旦通风机工作稳定后（大约5～10min）就可以进行正式的测量工作。每个测量点需要至少测量2次，就每次测量的读数时间而言:专用风表测量，一分钟一次；测压，10～20 s一次；转数以及大气物理参数，一分钟一次；电气参数，一分钟3～6次。同时还需要在测量地点设置相关的测量信号，要有一定的预警功能[3]。

4　结语

对通风机性能进行准确测量，能够确保通风机安全、高效工作，可以在一定程度上促使煤矿的正常工作，为提升煤矿的工作效益、安全生产指标等提供坚实的基础。可见，通风机性能的测量工作对于煤矿开采的有序进行至关重要，必须引起相关人员的高度重视。

[1]吴新忠，徐玲，张海龙，等.施耐德QUANTUMPLC硬冗余技术在煤矿主通风机监控系统中的应用研究[J].煤矿机械，2015，36（4）：259-260.

[2]陈世强，王海桥，杨超，等.变频矿用主通风机流量比与功率比的非等比特性实验研究[J].湖南科技大学学报（自然科学版），2016，31（2）：1-7.

[3]陈一兵.煤矿对旋轴流式主通风机高压变频拖动方案的设计及应用[J].煤矿机电，2013（6）：24-27；31.