DB41 772-2012 金属非金属地下矿山在用通风机系统安全检测检验规范.pdf

河南省地方标准 DB41 DB41/ 7722012 金属非金属地下矿山在用通风机系统 安全检测检验规范 河南省质量技术监督局河南省质量技术监督局发布发布 2012-12-18 发布2013-02-18 实施 河南省地方标准公共服务平台 河南省地方标准公共服务平台 DB41/ 772-2012 目次 前言.I 1范围.1 2规范性引用文件.1 3术语和定义.1 4检验用仪器仪表.2 5要求.2 6检验项目及方法.4 7检测记录及检验报告.13 8检验结果判定规则.13 河南省地方标准公共服务平台 DB41/ 772-2012 河南省地方标准公共服务平台 DB41/ 772-2012 I 前言 为了加强对金属非金属地下矿山在用通风机系统安全检测检验， 保证检测检验质量， 确保金属非金 属矿山在用通风机系统安全可靠运行，保障金属非金属矿山安全生产，特制定本标准。 本标准为强制性标准。 本标准按照GB/T 1.12009给出的规则起草。 本标准由河南省安全生产监督管理局提出并归口。 本标准主要起草单位：河南省安全科学技术研究院。 本标准主要起草人：刘黎明、许亮、程金虎、赵亚兵、司恭、吴立文、吴中清。 本标准为首次发布。 河南省地方标准公共服务平台 DB41/ 772-2012 河南省地方标准公共服务平台 河南省地方标准公共服务平台 DB41/ 772-2012 1 金属非金属地下矿山在用通风机系统安全检测检验规范 1 范围 本标准规定了金属非金属地下矿山在用通风机系统安全检测检验的术语和定义、检验用仪器仪表、 要求、检测项目、方法、检验记录、报告和判定规则。 本标准适用于金属非金属地下矿山安装在工作网路上的在用通风机系统（包括主要通风机和辅助通 风机）的一个工况或多个工况点性能参数、安全防护及设施检验，也适用于维修后的金属非金属矿山通 风机系统的安全检测检验。 本标准不适用于放射性矿、 煤西硫铁矿、 其他与煤共生伴生矿藏及其他附含易燃易爆气体的矿藏开 采以及石油、矿泉水、天然气等液态或气态矿藏开采的安全检测检验。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 2888风机和罗茨鼓风机噪声测量方法 GB/T 10178工业通风机 现场性能试验 GB/T 15913风机机组与管网系统节能监测 GB l6423金属非金属矿山安全规程 AQ 1011煤矿在用主通风机系统安全检测检验规范 AQ 2013.1AQ 2013.5金属非金属地下矿山通风技术规范 JB/T 4296矿井轴流式通风机 JB/T 8689通风机振动检测及其限值 JB/T 8690工业通风机 噪声限值 MT421煤矿用主要通风机现场性能参数测定方法 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 矿井总风量 矿井通风系统的总进风量或总回风量值之大者。 3.2 压入式通风 通风机向井下或通过风筒向局部区域输送空气的通风方法。 3.3 抽出式通风 通风机从井下或局部地点抽出污浊空气的通风方法。 3.4 主要通风机 向全矿井、一翼或一个分区供风的通风机。 3.5 河南省地方标准公共服务平台 DB41/ 772-2012 2 辅助通风机 某分区通风阻力过大、 主要通风机不能供给足够风量时， 为了增加风量而在该分区使用的通风机。 3.6 通风机全压 通风机出口侧和进口侧的总风压差。 3.7 通风机静压 通风机的全压和动压之差。 3.8 通风机动压 通风机出口断面上风流的速度压。 4检验用仪器仪表 检验用仪器仪表见表 1。 表 1检验用仪器仪表 序号仪器名称测量范围准确度数量/只（台）用途 1气压表800hPa1060hPa200Pa1测大气压力 2干湿温度计-25500.52测温度、湿度 3皮托管系数0.9981.0048测动压、全压 4全压管系数0.9981.0048测全压 5附壁静压片或静压管系数0.9981.0048测静压 6 风速传感器、遥测风速 计、 风速表、 热电风速仪 0.5m/s20m/s (0.10 0.20)m/s 25测风速 7压差计0Pa6000Pa10Pa5测静压、全压 8转速表1 r/min1测风机、电机转速 9声级计0.5dB(A)1测噪声 10通风机综合测试仪1 风速、 风量、 风压、 功率等 11 全功能电力测量仪或电 动机经济运行仪 0.5 级1电参数 12测振仪 加速度 0.1m/s 2199.9 m/s2 5%1测振动 注： 在进行通风机运行参数测定时， 可根据具体测定方法选用表中的测量仪表和数量。 在高原地区测量大气压时， 参照表中选用相适应的气压计。若现场检测条件限制时，可使用现场已有的互感器。 5要求 5.1 通风机系统要求 5.1.1金属非金属矿井必须建立机械通风系统, 通风机应具有出厂合格证和矿用安全标志。 5.1.2主要通风机的风量应等于矿井总风量或一翼、一个分区的总风量乘以主要通风机风硐装置的漏 风系数， 风压应等于矿井或一翼、 一个分区的总风量最大阻力损失加上主要通风机风硐装置的阻力损失 河南省地方标准公共服务平台 DB41/ 772-2012 3 与风机出口动压损失，还应考虑自然风压的影响。 5.1.3矿井通风系统中，如有局部区段由于主要通风机提供不了足够风量，可在该区段内安设辅助风 机加强通风。辅助通风机提供的风量应满足该区段的需风量，但其风压不能造成局部循环风流。 5.1.4主要通风机装置的漏风系数应取 1.11.15， 而其阻力损失应取 150Pa200Pa。 若装有消声器， 其阻力应另外计算。 5.1.5选取的轴流式通风机的工况点，应位于风机特性曲线最高点的右方，其最大风压不应超过最高 点风压的 90%；工况点的效率，按全压计算不应低于 70%，按静压计算不应低于 60%。 5.1.6主要通风机应能在较大风量、风压范围内高效工作，尽量满足矿山不同开采时期的风量和风压 要求。 5.1.7主要通风机电动机的功率，应满足风机运转期间所需的最大功率，轴流式风机的电动机功率备 用系数取 1.11.2，并须校核电动机的启动能力；离心式风机应取 1.21.3。 5.1.8型号规格不同的主要通风机应每台备用一台相同型号规格的电动机，并应设有能迅速调换电动 机的装置。对有多台型号规格相同主要通风机工作的矿山，备用电动机数量可增加 1 台。 5.1.9排送高硫或有腐蚀性气体的通风机，应选择耐腐蚀风机或采取防腐蚀措施。 5.1.10在同一井巷，应选择单台风机工作。必要时，可采用双机并联运转，但应选用同规格同型号的 风机，并联运转应作稳定性校核。 5.1.11当通风机设在井下时， 应确保井下风机值班室供给新鲜风流， 并应用防止爆破危害及火灾烟气 侵入的设施，且能实现反风。 5.2检测检验要求 5.2.1检查通风机及配套相关证件是否齐全，应符合 5.1.1 的规定。 5.2.2要求通风机、电动机各零部件应齐全，通风机各连接部位的紧固件应牢固；润滑系统应工作正 常；通风机外壳或内部结构不应有异常变形或损伤；通风机铭牌、转向标志、风向标志应齐全。 5.2.3主要通风机机房，应设有测量风压、风量、电流、电压和轴承温度等的仪表。 5.2.4通风机的比 A 声级应符合 JB/T 8690 的要求。同时作业场所噪声应符合 GB 16423 中的规定。有 环保要求时，主要通风机系统环保噪声应符合国家环保要求。 5.2.5通风机的电动机运行功率不应超过额定功率。电动机的负载率不低于 40。电控系统应安装欠 压及过流保护装置。 5.2.6通风机风量和风压应满足矿井的需要和产品使用说明书的规定,并符合 5.1.2 或 5.1.3 的规定。 5.2.7通风机应有使矿井风流在 10min 内反向的措施。当利用轴流式风机反转反风时，其反风量应达 到正常运转时风量的 60%以上。 5.2.8主要通风机装置运行效率应符合 5.1.5 的规定。 5.2.9通风机振动速度有效值为：刚性支承4.6mm/s；挠性支承7.1mm/s。 5.2.10 通风机主轴承温度：滚动轴承正常工作温度不应超过 70，最高温度不应超过 95，轴承温升 不应超过 55；滑动轴承工作温度不应超过 75。同时不应超过厂方提供的技术参数。 5.2.11电动机绝缘电阻在额定电压为 380V 时，应不不小于 0.5M；660V 时应不小于 1M；6000V 时应不小于 6M。接地电阻应不大于 4。 5.2.12通风机在正常工况下不允许出现喘振现象。 5.3通风机检验类别及要求 5.3.1检验周期：每年至少进行一次。 5.3.2安装在金属非金属矿山的主要通风机，有下列情况之一者，应及时进行检测检验： a) 新安装的风机； b) 技术改造后； c) 更换了叶片、电动机，改变了动叶、导叶角度； d) 通风机系统工况有重大改变时。 5.3.3主要通风机性能曲线检验条件 5.3.3.1制定相应安全措施，确保人员及设备安全，同时不应对通风机的气动性能有任何影响。 5.3.3.2在通风机至流量和压力测量面之间的风道应无明显的内外漏风现象。通风机进、出口之间不 得存在未规定的气体循环。 河南省地方标准公共服务平台 DB41/ 772-2012 4 5.3.3.3通风系统阻力可以改变时测试点的选择。当系统阻力可以改变时，通过调节风机自有的闸门 或系统中设置的风门进行工况调节，测点在全流量范围内不少于 7 个点。 5.3.3.4通风系统阻力不可改变时测试点的选择： a) 通风系统的阻力不能改变时，只能在一个工况点测试。此种情况下，各方应对只进行单一工况 测试达成协议； b) 通风系统的阻力不能改变时，为得到通风机特性曲线的各个点，可采用板阻法测量备用风机。 测点在全流量范围内不少于 7 个点。 6检验项目及方法 6.1证件审查 视通风机结构及其具体情况，按 5.2.1 要求，在现场通过查看通风机相关证件档案进行审查。 6.2外观质量检测 用目测法按 5.2.2 要求进行。 6.3监控仪器、仪表 现场检查和试验按 5.2.3 要求进行。 6.4轴承温度检验 通风机轴承温度检验时，应根据现场实际情况，采用相应的测试方法进行测量。 6.5振动测定 按 JB/T 8689 中规定测试方法进行测量。 6.6空气密度测定 在距风压测点 20m 内的巷道中，用气压计测量绝对静压，用干、湿温度计测量干湿温度。测量 3 次，按公式（1）计算空气密度取其算术平均值。 t pp sat 273 3779. 0 10484. 3 0 3 （1） 式中： 空气密度， 3 /mkg ； 0 p 大气压力，Pa； 空气的相对湿度，%； sat p 温度为 t时空气的绝对饱和水蒸气压力，Pa； t 空气的温度，。 6.7转速测定 6.7.1电动机转速测定 用转速表测量电动机转速，测 3 次，取其算术平均值。 6.7.2通风机转速测定 测定方法按 6.7.1， 通风机与电动机直接传动， 只测电动机转速； 通风机与电动机以其他方式传动， 应分别测通风机、电动机的转速。 若现场确不具备测试通风机、电动机转速条件时，以通风机和电动机的额定转速为依据。 6.8风速、风量测定 6.8.1 测定断面的选择条件及要求 河南省地方标准公共服务平台 DB41/ 772-2012 5 6.8.1.1 流量测量截面应选择在层流的、无涡流的、各流线接近平行的位置。 6.8.1.2 当采用动压（速压）法测定风量时，对抽出式通风通常选择在进风侧靠近叶轮处的断面，对压 入式通风通常选择在出风侧靠近叶轮处的断面。 6.8.1.3 当采用测风仪表测定风量时， 无论轴流式通风机还是离心式通风机， 均可将测风断面选择在通 风机进气侧或者通风机排气侧。 6.8.1.4 应选择两个以上测风断面，断面之间应无漏风。 6.8.2 压力测点的布置 6.8.2.1 环形断面 环形空间断面见图 1a） ，将全压测点布置在 ab、cd、ef、gh 的连线上，每间隔 100mm 布置一个测 点，静压测点布置在 ab、cd、ef、gh 连线的外端，即图 1a）中的 a、c、e、g 处。 6.8.2.2 圆形断面 圆形断面见图 1b） ，将全压测点布置在 ab 和 cd 的连线上，每间隔 100mm 布置一个测点，静压测点 布置在 ab、cd 连线的端部，即图 1b）中的 a、b、c、d 处。 6.8.2.3 矩形断面 矩形断面见图 1c） ，将全压测点布置在 ab 和 cd 的连线上，每间隔 100mm 布置一个测点，静压测点 布置在 ab、cd 连线的端部，即图 1c）中的 a、b、c、d 处。 a a a b b bc d e f g h c c d d (a)(b)(c) 图 1压力测点安设位置示意图 6.8.3 测风仪表测定风量时风速测点的布置 将测量横断面划分为若干等份，横断面积小于 8m 2、8m215m2和大于 15m2的分别划分为 6、9 和 12 等份。对每个等份中心点的风速进行测定。 6.8.4 测定方法 可按以下四种方法进行选择测定： a) 皮托管测定法 1) 皮托管的安装 按 6.8.2 的规定， 在流速均匀的测定断面安装支撑架和皮托管。 皮托管的测头 应超前支撑架 100mm，其全压孔应迎风正对气流，允许偏角不大于 5。 2) 动压测量 用干净、畅通、不漏气的软管，将皮托管的“+” 、 “”接头与压差计的“+” 、 “” 接头对应连接，测量动压。 b) 全压管、附壁静压片测定法 1) 全压管的安装 按 6.8.2 的规定， 在流速不均匀的测定断面或扩散器环形空间， 集风器入口安 设全压管。全压管测头应超前支撑架 100mm，全压孔迎风正对气流，允许偏角不大于 15。 2) 附壁静压片 按静压测点的布置图 1 所示的位置，紧贴壁面安设。 3) 全压、静压测定 用干净、畅通、不漏气的软管，将全压管、附壁静压片的接头分别与压差计 连接，测量全压和静压。 c) 测风仪表点测法 按 6.8.3 的规定，安设支撑架和风速传感器，仪表测头应超前支撑架 200250mm，测量各 测点风速，或者使用风表直接测量。使用风表直接测量时，测风员应侧向风流站立，手持风表 河南省地方标准公共服务平台 DB41/ 772-2012 6 将手臂向风流垂直方向伸直，风表叶轮部位应正对风流方向。将各测点测得的风速求其算数平 均值，对每个测风断面应至少测风 3 次，取其平均值。 d) 风表走线法 测风员手持风表从测试横断面一侧开始，由上而下垂直匀速移动，至接近横断面底板时平 移一小段距离再由下而上垂直运动，至靠近顶部时按大致相同距离平移，再由上而下移动，如 此循环操作，移动至横截面的另一测。测试过程中测风员应侧向风流站立，手持风表将手臂向 风流垂直方向伸直，风表叶轮部位应正对风流方向。将各测点测得的风速求其算数平均值，对 每个测风断面应至少测风 3 次，取其平均值。 6.8.5 风速计算 6.8.5.1 动压（速压）测定法有以下两种方法： a）皮托管测定按式（2）计算。 di i H v 2 （2） 式中： i v 测风断面第i测点风速， sm/ ； 空气密度， 3 /mkg ； di H第i测点测得的动压，Pa。 b）全压管、附壁静压片测定按式（3） 、 （4）计算。 用式（2）计算测风断面第i测点风速。 sititidi HHH（3） sbbsbbsaa ab ib si HHH L L H)( （4） 式中： ti H 第i测点测得全压，Pa； ti 第i测点全压管系数； si H 第i测点测算的静压，Pa； ib L i点到静压测点 b 的距离（见图 1）,m； ab L a、b两静压点的距离，m； sa H a静压测点测得的静压，Pa； sb H b静压测点测得的静压，Pa； a a静压测点附壁静压片的系数； b b静压测点附壁静压片的系数。 6.8.5.2 测风仪表测定法： 直接测得各测点的风速， i v，sm/。 6.8.6 风量计算 通风机风量按式（5）进行计算。 n i iivi Avq 1 （5） 式中： vi q 通过通风机的风量， sm / 3 ； 河南省地方标准公共服务平台 DB41/ 772-2012 7 n 测点数； i v 第i测点测得的风速， sm/ ； i A 测风断面第i块的面积， 2 m。 6.8.7 测定误差 在同一工况用同一方法在两个（或多个）断面上所测定的风量，其算术平均值与最大值或最小值的 相对差值应不大于 2.5%，若大于 2.5%，应重新测试或重新审定测试方案。 6.9风压测定 6.9.1 选择测定断面 6.9.1.1 轴流式通风机的测定有以下三种情况： a) 抽出式通风测压断面应选定在集风器入口，图 2 所示 II 断面处； b) 压入式通风（无引风道）测压断面应选定在扩散器出口，图 2 所示断面处； c) 抽压式通风（含专门引风道的压入式通风） ，测压断面应选定在集风器入口和扩散器出口，图 2 所示 II、断面处。 图 2轴流式通风机测压断面位置图 6.9.1.2 离心式通风机的测定有以下三种情况： a) 单吸风口离心式通风机，测压断面应选定在控制闸门后尽可能靠近通风机入口，如图 3 所示 II 断面处； 图 3 离心式通风机测压断面位置图 b) 双吸风口离心式通风机，测压断面应选定在风道分支处，图 3 所示 II 断面处； c) 亦可参照 a）条相应原则选定。 6.9.1.3 根据矿井生产的实际情况，亦可在其他适宜的位置选定测压断面，测定结果仅供生产使用。 6.9.2 风压测点的布置 根据巷道断面形状，参照 6.8.2 测点布置的有关规定布置测点。 6.9.3 风压测定方法 风压的测定方法有以下两种： a) 皮托管测定法： 1) 在上面选定的测压断面，按皮托管测定法的规定安装皮托管； 2) 用干净、畅通、不漏气的胶皮管，将皮托管的“+”接头与压差计连接，测量全压。 河南省地方标准公共服务平台 DB41/ 772-2012 8 b) 全压管测定法 1) 在上面选定的测压断面，按全压管测定法的规定安装全压管； 2) 按上面的规定，将全压管的接头与压差计连接，测量全压。 6.9.4 风压计算 6.9.4.1 通风机静压计算有以下两种方法： a) 皮托管测定法，抽出式通风： 1 1 n H H n i tii a （6） 式中： a H 通风机静压，Pa； ti H 第i测点测得全压，Pa； i 第i测点皮托管系数； 1 n 测点数。 b) 全压管测定法：抽出式通风的计算按（6）式。 6.9.4.2 通风机全压计算有以下三种情况： a) 抽出式通风： 抽出式通风全压计算按式（7） 、 （8）计算。 2dst HHH（7） 2 2 2 22 )( 2 1 A q H v d （8） b) 压入式通风： 压入式通风全压计算按式（9）计算。 1 1 1 n H H n j tj t （9） c) 抽压式通风 抽压式通风全压计算按式（10）计算。 1 1 2 1 1 2 n H n H H n i ti n j tj t （10） 式中： t H通风机全压，Pa； s H通风机静压，Pa； 2d H 通风机扩散器出口测算的速压，Pa； 2 通风机扩散器出口空气密度， 3 /mkg ； 2v q 通风机扩散器出口通过风量， sm / 3 ； 2 A 通风机扩散器出口断面积， 2 m ； ti H 通风机入口第i测点全压，Pa； 河南省地方标准公共服务平台 DB41/ 772-2012 9 tj H 通风机扩散器出口第 j 测点全压，Pa； 2 n 通风机扩散器出口测点数； 1 n 通风机入口测点数。 6.9.5 辅助通风机风压的测量 在地下使用的辅助通风机，由于无法测量每侧风道内相对于大气压的静压值，故在测量时，可直接 在风机入风口和风机出风口截面处布置测点，将皮托管固定在两断面的中心处，管嘴正对风流，将入风 口和出风口测点的皮托管“+”接头分别用胶皮管连接水柱计的两端口，水柱计上的读数即为通风机全 压。 6.10电参数测定 6.10.1 电动机输入功率按 GB/10178 中规定测定方法进行。 6.10.2 电动机绝缘电阻测定 电动机绝缘电阻用兆欧表进行测定，1000V 以下设备使用 1000V 兆欧表测定；1000V 以上设备使用 2500V 兆欧表测定。电动机接地电阻用接地电阻测量仪测量 6.11通风机功率、效率的计算 6.11.1传动效率 传动效率可按表 2 选取。 表 2传动效率 类别传动型式效率 电动机直接带动叶轮直联1.0 联轴器 浮动联轴器0.98 齿轮联轴器0.99 弹性联轴器0.99 万向联轴器(3)0.97 万向联轴器(3)0.95 联轴器 梅花接轴0.97 液力联轴器(在设计点)0.93 6.11.2通风机轴功率计算 通风机轴功率按式（11）计算。 emtra PP（11） 式中： Pa通风机轴功率，kw； tr 机械传动效率； m 电动机效率； e P 电动机输入功率，kw。 6.11.3通风机输出功率计算 6.11.3.1 通风机全压功率按式（12）计算。 1000 vit t qH P（12） 河南省地方标准公共服务平台 DB41/ 772-2012 10 式中： t P 通风机全压功率，kw； t H 通风机全压，Pa； vi q 通过通风机风量， sm / 3 。 6.11.3.2 通风机静压功率按式（13）计算。 1000 vis s qH P（13） 式中： s P 通风机静压功率，kw； s H 通风机静压，Pa； vi q 通过通风机风量， sm / 3 。 6.11.4通风机效率计算 6.11.4.1 通风机全压效率按式（14）计算。 %100 a t t P P （14） 式中： t 通风机全压效率，%； t P 通风机全压功率，kw； a P 通风机轴功率，kw。 6.11.4.2 通风机静压效率按式（15）计算。 %100 a s s P P （15） 式中： s 通风机静压效率，%； s P 通风机静压功率，kw； a P 通风机轴功率，kw。 6.12测定数值的换算 将测定数值换算成标准空气状况和通风机额定转速条件下的数值。 6.12.1换算系数计算 6.12.1.1 空气密度换算系数按式（16）计算。 2 . 1 k(16) 式中： k 空气密度换算系数； 实测空气密度， 3 /mkg ； 2 . 1标准空气密度， 3 /2 . 1mkg 。 6.12.1.2 通风机转速换算按式（17）计算。 n n kn 0 （17） 河南省地方标准公共服务平台 DB41/ 772-2012 11 式中： n k 转速换算系数； 0 n 通风机额定转速， min/r ； n 实测转速， min/r 。 6.12.2通风机风量换算 通风机风量换算按式（18）计算。 vnvf qkq（18） 式中： vf q 换算后的通风量， sm / 3 ； n k 转速换算系数； v q 实测风机风量， sm / 3 。 6.12.3通风机风压换算 6.12.3.1 通风机全压换算按式（19）计算。 tntf HkkH 2 (19) 6.12.3.2 通风机静压换算按式（20）计算。 snsf HkkH 2 (20) 式中： tf H 换算后的通风机全压，Pa； k 空气密度换算系数； n k 转速换算系数； t H 实测通风机全压，Pa； sf H 换算后的通风机静压，Pa； s H 实测通风机静压，Pa。 6.12.4通风机功率换算 6.12.4.1 轴功率换算按式（21）计算。 anaf PkkP 3 （21） 6.12.4.2 输出全压功率换算按式（22）计算。 tntf PkkP 3 （22） 6.12.4.3 输出静压功率换算按式（23）计算。 snsf PkkP 3 （23） 式中： af P 换算后的通风机轴功率，kw； k 空气密度换算系数； n k 转速换算系数； a P 实测的通风机轴功率，kw； tf P 换算后的通风机全压功率，kw； 河南省地方标准公共服务平台 DB41/ 772-2012 12 t P 实测的通风机全压功率，kw； sf P 换算后的通风机静压功率，kw； s P 实测的通风机静压功率，kw。 6.12.5通风机效率计算： 6.12.5.1 风机全压效率按式（24）计算。 %100 a t t P P （24） 6.12.5.2 风机静压效率按式（25）计算。 %100 a s s P P （25） 6.12.5.3 风机机组全压效率按式（26）计算。 %100 e t mt P P （26） 6.12.5.4 风机机组静压效率按式（27）计算。 %100 e s ms P P （27） 式中： t 风机全压，%； s 静压效率，%；