煤矿井下局部通风机消音降噪的研究与应用

摘 要：煤矿行业职业病危害防治越来越受到人们的重视，新版《煤矿安全规程》第六百五十七条规定“作业人员每天连续接触噪声时间达到或者超过8小时，噪声声级限值为85dB（A）”；第六百五十九条规定“应当优先选用低噪声设备，采取隔声、消声、吸声、减振、减少接触时间等措施降低噪声危害”。针对煤矿井下使用的局部通风机工作时产生的噪音超标，危害现场工作人员的身体健康和工作安全，研究设计了一种消音降噪装置，该装置加工简单，体积小，安装方便。

关键词：煤矿；局部通风机消音降噪；研究与应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.066

0 引言

煤矿用隔爆型压入式对旋轴流局部通风机（以下简称局部通风机或风机）是向井下掘进头面提供新鲜空气，吹散有毒有害气体，降低温度，改善工作环境的必要设备，安设在井下运输大巷、采区轨道坡、石门车场等处（为节省空间，用锚杆吊挂在巷道顶板上），这些地点都是人员工作活动较集中的地方；风机全天24小时工作，只要掘进巷道没有贯通或密闭，风机就不能停止；一个矿井有多少掘进头面就有多少组风机在运转。所以煤矿井下局部通风风机产生的噪音污染是地点多、时间长、危害大。为减少风机噪音对工作人员的危害，改善工作环境，保护工作人员的身心健康。本文以常用的FBDN06.0/2*18.5kW 型局部通风机为研究试验对象，研究分析了局部通风机噪音产生的过程、原因，提出解决防治措施，并对降噪效果进行了试验验证。

1 局部通风机的噪音特点与危害

局部通风风机产生的噪音属低频噪音，且因井下空间狭小，声波不能很好的扩散，人员处在风机噪声环境下一个班（8个小时），就会耳鸣头痛、心烦意乱、听力暂时下降，对工作产生厌倦情绪；长期待在这种环境下，会对人的听力造成不可恢复的损伤，而且还会对人的心血管系统、神经系统、内分泌系统造成不良影响，科学家研究证实，长期在噪音较大的环境下，易患高血压、心脏病，专家称噪音污染为 “致人死命的慢性毒药”。

2 局部通风机噪音现状

我们用一台FBDN06.0/2*18.5KW 型新局部通风机为试验对象，用的噪声检测仪型号：YSD130。

（1）在地面空载试验，风机空载状态下测得数值如下：

局部通风机铭牌标注噪声值≤85dB（A）。

（2）把这台试验风机安装在采区轨道巷（进风巷）距车场50米的位置，用锚矸吊挂在巷道顶上，向一掘进工作面供风，供风距离800米，测得数值如下：

平均值为91dB（A），属于难以忍受的强度范围。

3 局部通风机产生噪音的特点分析

（1）局部通风机运转时双电机振动，产生低频噪音；

（2）供风风压使空气产生涡流发出噪音；与风机振动噪音混合，这也是从机身到出风端附近噪音更大的原因；

（3）井下巷道内空间狭小，声波向外传播时被巷道壁反射回来，形成声音叠加。

4 风机消音降噪的措施对比

（1）第一种传统方案，根据噪声隔离防治原理，对噪声源（风机）进行隔离降噪，按照风机外尺寸做一个隔音箱，把风机放入箱内，将噪声源封闭在一个相对小的空间内，降低噪声源向周围环境辐射噪声。经测量，噪音比未加装前下降了28dB（A）。但缺点是消音箱个体较大，不能吊挂在巷道顶板上，井下空间有限，影响行人、行车，如做专用硐室，工程量大成本高，且风机检修、维护不便。

（2）第二个方案是：利用吸音阻尼材料吸收噪音，在进、出风口处设计安装导流器，阻止涡流噪音。据体措施是：在风机进、出风口两端加消音桶（如图1）。

消音桶尺寸结构和降噪原理：消音桶外壳用1.2mm厚冷板焊接成圆桶型，内外喷涂吸音阻尼材料，内壳用0.8mm的镀锌穿孔板，锚钉固定，内、外壳间填吸音棉和玻璃纤维布；进风侧消音桶长约1.5米，內径610mm（比风机内径稍大），外径约860mm，一端有栅格，一端是法兰（与风机发兰相连）内设圆柱型导流器；出风侧消音器长约1.8米，内、外径与进风侧相同，一端是法兰与风机法兰相连，一端收口至600mm与正压风筒相连，内设圆柱型导流器。导流器上有吸音孔，导流器内填吸音棉和玻璃纤维布，以减少和吸收空气涡流噪音。电机振动产生的噪音在通过消音桶时一部分被吸音棉和消音阻尼材料吸收，余下的声波经消音桶通道多次反射、吸收后扩散出去，减少了噪声的叠加。经测量噪音比未加装前平均下降了20dB（A）。

（3）第三个方案是个体防护（头盔、耳塞）：优点是成本低、对人的听力保护较好； 缺点是：工作人员戴上耳塞后如失聪一般，现场打电话、各种语音警示、人与人间的交流都受影响，给安全生产造成隐患。

5 结束语

根据现场使用情况和综合成本考虑，第二种方案较优。建议使用方在采购局部通风机时，噪音大小要作为重要值标考察，促使局部通风机制造厂家研发噪音更低的产品，为给广大职工创造一个舒心、健康的工作环境共同努力。因此，本文的研究也就显得十分的有意义。

作者简介：刘陆亚（1982-），男，大专，高级技师，研究方向：煤矿机电。