郑新隆祥矿风机报告.doc

郑郑新新隆隆祥祥 新新密密 煤煤业业有有限限公公司司 主主要要通通风风机机性性能能测测定定报报告告 河南理工大学河南理工大学 郑新隆祥 新密 煤业有限公司郑新隆祥 新密 煤业有限公司 二零一二年五月二零一二年五月 1 64 郑郑新新隆隆祥祥 新新密密 煤煤业业有有限限公公司司 主要通风机性能测定报告 课课题题组组主主要要成成员员名名单单 郑郑新新隆隆祥祥 新新密密 煤煤业业有有限限公公司司 组组织织与与参参加加人人员员 陈陈国国兴兴 韩韩水水仓仓 秦秦新新亮亮 王王新新贞贞 河河南南理理工工大大学学 课课题题组组成成员员 樊樊小小利利 侯侯三三中中 段段振振伟伟 赵赵忠忠伟伟 技技术术负负责责人人 樊樊小小利利 研研究究报报告告撰撰写写 段段振振伟伟 赵赵忠忠伟伟 联联系系地地址址 河河南南省省焦焦作作市市世世纪纪大大道道2 20 00 01 1 号号 河河南南理理工工大大学学安安全全学学院院 邮邮政政编编码码 4 45 54 40 00 00 0 电电子子邮邮件件 J JZ ZF FX XL L h hp pu u e ed du u c cn n 联联系系电电话话 0 03 39 91 1 3 39 98 87 78 89 91 1 1 13 37 70 03 38 89 93 35 55 56 6 测测定定时时间间 2012 年年 05 月月 2 64 目目 录录 0 前言前言 3 1 1 原原始始资资料料 4 1 11 1 矿井概况矿井概况 4 1 21 2 通风机原始资料通风机原始资料 5 2 2 测定方案的提出与选择测定方案的提出与选择 7 2 12 1 方案提出方案提出 8 2 22 2 方案选择方案选择 11 3 3 本次测定所使用的仪器及材料本次测定所使用的仪器及材料 12 4 4 测定期间的安全技术措施测定期间的安全技术措施 14 4 14 1 测定人员组织测定人员组织 14 4 24 2 安全技术措施安全技术措施 15 5 5 测定结果的整理与计算测定结果的整理与计算 16 5 15 1 大气参数大气参数 16 5 25 2 通风机的风量通风机的风量 16 5 35 3 通风机装置静压通风机装置静压 17 5 45 4 通风机的输出功率通风机的输出功率 17 5 55 5 电动机参数测定及通风机轴功率的计算电动机参数测定及通风机轴功率的计算 18 5 65 6 通风机转速测定通风机转速测定 19 5 5 7 7 通通风风机机 的的效效率率计计算算 19 6 6 换算到标准状态下的值换算到标准状态下的值 20 7 7 振动测试振动测试 21 8 8 测定结果分析测定结果分析 23 9 9 附表附表 24 1010 附图附图 48 11 测定项目测定项目指标汇总表汇总表 60 3 64 0前言前言 矿井主要 通风机 是煤矿生产中重要的固定设备之一 它担负着向井下输送 新鲜空气 排除有害有毒气体 创造良好生产环境 确保矿井安全生产的重任 因此 就必须保证其长期 安全 经济地连续运转 根据 煤矿安全规程 2011 版 第 121 的规定 主要 通风机 每五年至少进行一次1 次性能测定 因此 为 矿井 今后科学管理和使用主要 通风机 提供可靠的技术依据 保证 煤矿安全生产 根据郑新隆祥 新密 煤业有限公司和河南理工大学 协议精 神 在郑新隆祥 新密 煤业有限公司有关单位的积极配合下 河南理工大 学有关技术人员于2012 年 5 月对该矿井的两台 对旋轴流 通风机 FBCDZ 18 1 号 2 号 进行了技术测定 在测定过程中 为了防止出现意外事故 制定了 矿井主要 通风机 单机 运行的主要安全技术措施 密切关注变压器及动力电缆的温升情况 在矿 领导的协调与指挥下 机电 通风 等相关部门 密切配合下 工作人员根据具 体工作要求分为 工况调节小组 空气密度测定小组 风量测定小组 压力 测定小组 电气参数测定小组 通风机 转速测定小组 和振动 噪音测定小组 由于做到了分工明确 职责分明 使得本次测定工作得以顺利完成 4 64 1 原原始始资资料料 1 1 矿井概况矿井概况 郑新隆祥 新密 煤业有限公司位于新密市来集镇巩楼村境内 属新密市来 集镇管辖 根据省市资源整合精神 隆祥煤矿由原来集镇陈沟村街北煤矿和 原来集镇巩楼村兴隆煤矿整合而成 并于2008 年 02 月更名为郑新隆祥 新 密 煤业有限公司 井田走向长约2 820m 倾向宽 150 620m 面积 1 387km2 矿井设计生产能力0 15Mt a 目前我矿有2 个采区 西翼12 采区为生产采区 一采一掘 东翼11 采区为准备采区 目前无采掘活动 矿区内二 1 煤层全区可采 一1 煤层局部可采 可采煤层总厚7 31m 二 l 煤层埋藏标高为 110 200m 埋藏深度为41 11 320 50m 赋存于山 西组下部 上距砂锅窑岩平均60 19m 下距 L9 石灰岩平均 6m 煤层厚度 为 0 79 33 28m 平均 6 04m 煤层结构简单 大部分不含夹矸 局部含 1 层夹矸 夹矸厚0 1 0 66m 以炭质泥岩为主 次为泥岩 局部地段煤层含 泥质包体 二l 煤层直接顶板为砂质泥岩 泥岩 老顶为中粗粒砂岩 俗称 太 占沙岩 厚度 1 89 18 92m 平均 9 51m 煤层直接底板为砂质泥岩 泥岩 夹细粒砂岩 间接底板为太原组L9 石灰岩 郑新隆祥 新密 煤业有限公司相对瓦斯涌出量为1 39m3 t 绝对瓦 斯涌出量为 4 8m3 min 属低瓦斯矿井 根据国家安全生产洛阳矿山机械检测 检验中心对我矿煤样作出的 煤层自燃倾向等级鉴定报告 和 煤尘爆炸性 鉴定报告 我矿二 1 煤层自燃等级为III 类 属不易自燃煤层 二1 煤层 有煤尘爆炸性危险 矿井现采用立井单水平开拓 主井井筒净直径4 0m 砼井壁 井深 228m 装备一对 1 5t 非标准箕斗 担负全矿井的提煤和主进风任务 副井井筒 净直径 2 6m 砼井壁 井深120m 装备一个 0 5t 非标准罐笼 作辅助提升 和进风 风井井筒净直径2 2m 砼井壁 井深110m 井筒设梯子间兼作回 风和安全出口 我矿井采用中央分列式通风方式 通风方法为抽出式 通风系统为主井进风 2 副井辅助进风 风井回风 回风井口附近安装两台同型号主要通风机 一备一 用 风机型号为FBCDZ 18 2 55kw 2010 年 7 月经河南煤矿安监局矿用安 全检验中心检验合格 并出局了相关报告 5 64 1 2 测定通风机原始资料测定通风机原始资料 1 1 号通风机原始资料号通风机原始资料 通风机原始资料电机原始资料 项 目内 容项 目内 容 通风机名称 轴流式通风机 电动机名称 三相异步电动机 通风机型号 FBCDZ 18 电动机型号 YBF2 355S 6 叶片安装角度 42 额定功率 kW 2 55 前导器角度 额定电压 V 380 660 风量 m3 min 1700 3500 额定电流 A 113 5 65 5 静压 Pa 1100 2050 额定转速 r min 740 转速 r min 740 频率 Hz 50 功率 kW 2 55Kw 防护等级 EXdI 介质密度 kg m3 1 2 绝缘等级 F MA 标志编号MDA080232 接法 Y 防爆合格证号320051256 质量 8390kg 防爆等级 dI 功率因数 允许温升 防爆合格证号 320051256 安装日期 2007 年 2 月 标准编号 出厂日期 2005 年 11 月 出厂编号 2005 年 11 月 出厂编号 051104 出厂日期 051104 6 64 生产厂家 煤炭科学研究总院重庆 煤科院 生产厂家 煤炭科学研究总 院重庆煤科院 2 2 号通风机原始资料号通风机原始资料 通风机原始资料电机原始资料 项 目内 容项 目内 容 通风机名称 轴流式通风机 电动机名称 三相异步电动机 通风机型号 FBCDZ 18 电动机型号 YBF2 355S 6 叶片安装角度 42 额定功率 kW 2 55 前导器角度 额定电压 V 380 660 风量 m3 min 1700 3500 额定电流 A 113 5 65 5 静压 Pa 1100 2050 额定转速 r min 740 转速 r min 740 频率 Hz 50 功率 kW 2 55Kw 防护等级 EXdI 介质密度 kg m3 1 2 绝缘等级 F MA 标志编号MDA080232 接法 Y 防爆合格证号320051256 质量 8390kg 防爆等级 dI 功率因数 允许温升 防爆合格证号 320051256 安装日期 2007 年 2 月 标准编号 出厂日期 2005 年 11 月 出厂编号 2005 年 11 月 7 64 出厂编号 051104 出厂日期 051104 生产厂家 煤炭科学研究总院重庆 煤科院 生产厂家 煤炭科学研究总 院重庆煤科院 2 2 测定方案的提出与选择测定方案的提出与选择 测定 方案主要是指 测定仪表安装位置的选择 通风机 工况调节位置的 确定 风流在 通风机 装置内流动路线的控制 关键问题是测风量位置的选择 要求测风量地点尽量满足以下条件 1 进风道有较长距离的平直地段 2 风流比较稳定 流场分布较规则 3 测风断面的风量应是通过通风机 的风量 或者测风量断面与通风 机之间基本无漏风 对生产矿井进行主要通风机 性能 测定 时 存在一定的困难 其主要原因是 不易选取合适的测风 测压 及工况调节的位置 因此 在确定测定 方案时 要结合生产矿井主要通风机 装置的实际布置形式 慎重选择 针对郑新隆祥 新密 煤业有限公司的实际情况 通常有以下的几个性能测定 方案可供选 择 2 12 1 方案提出方案提出 方方案案一一 带井下网络对运行通风机进行性能测定方案带井下网络对运行通风机进行性能测定方案 所谓带井下网络 对通风机 性能进行 测定 就是指在不停产条件下对运行 或备用 通风机 进行性能 测定 该方案适用于低瓦斯矿井且瓦斯无异常涌出 根据 郑新隆祥 新密 煤业有限公司的实际情况 两台矿井主要 通风机 各 自配有独立的垂直控制风门 可以通过调节垂直风门来控制风量 这种方案 可以 根据被测定 通风机 的风量划分为两步来进行 第一步为被测定 通风机 带井下通风网络的正常风量至 通风机 的最大短路进风 利用备用通风机 风 道和 附属设施 在这一步中 可将 通风机 风量 测定 分为 3 4 个工况来进行 调节 第一工况为 被测定 通风机 带井下通风网络的正常风量 此时 备用 通风机 前的垂直风门全落下 即备用通风机 系统全闭 第二 个工况起 就是从 带井下网络开始 保持运行主 通风机 运行状态及 附属设施 位置和状态不变 逐步 打开备用 通风机 前的控制垂直风门 以改变 被测定 通风机 的工作 风量 在实际操作 中 可根据井下的具体情况对通风机 的风量进行逐步调节 此阶 段因地面短路进风使得井下风量逐步减小 工况 控制 可分 2 4 次 最后一 8 64 个工况要使 通风机 风量 达到 通风机 曲线中最 大风量 值的 90 以上 第二步 就是在测定完第一步内容中所有数据后 恢复井下正常通风 使得井下有一定的 风量 避免井下长时间缺风而带来安全隐患 在恢复井下正常通风一定时间后就 可以开始进行第二步工作 即关闭备用通风机 前的控制垂直风门 然后再 逐步 关闭 下落 被测定通风机 前的控制垂直风门 使被测定通风机 工作风 量逐步 减小 这一步同样可以将工况划分3 4 个来进行调节 最后一个工 况要使 被测定 通风机 的工作风压 达到 通风机 样本 曲线中 风压 曲线 的 90 以 上 该方案测定 布置形式参见图1 1 所示 具体 测定 方法如下 图图 1 1 郑郑新新隆隆祥祥 新新密密 煤煤业业主主要要 通通风风机机 性性能能测测定定布布置置图图 1 短路风流路线 使被测定 通风机 带井下网络 测定第一个工况点 然后维持测定通风机 前的 调节闸 门 图 A A 位置不变 逐步调节备用通风机 前的闸门位置 测定第二 三 四个工况点 此过程被测定 通风机 的进风由两部分组成 一 部分是带井下网络的井下风量 井下风量随着备用通风机 前的闸门位置不断 提高而减小 另一部分是地面空气通过 备用 通风机 的扩散器进入 流经备用 通风机 后进入被测定 通风机 入口 之后都经过被测定通风机 主体及扩散器而 排入大气 备用 通风机 前的调节闸门 提高的最高位置后 再调节被测定通 风机 前的调节闸门 使其逐步下落 以减小被测定通风机 的进风量 即开始 9 64 测定第五 六 七 八个工况点 此过程被测定通风机 的进风仍然是由上述 两部分组成 2 工况调节 工况调节的位置选择在被测定 通风机 和备用通风机 的入风处 见图1 1 立闸门 处 调节方法采用 调节闸门 法进行 逐步来改变其过流断面积 从 正常带 井下 网络 全开 全闭 选择 6 12 个工况点 来 测定 通风机 性能 全曲线 3 测压位置的选择及测定 测压位置应布置在风流稳定处 根据现场的实际情况 如图 1 1 所示 只有 布置在 A A 断面处 断面处 在该断面上 用安装的两支皮托管接受静压 用胶皮管 传递 压差计显示 通风机工作的 入风 侧相对静压 4 测定 风量位置及 测定 方法 测定 通风机 的风量 根据1 2 号主要 通风机 装置布置 的具体情况 采用 风表线路法来直接测定风速 以计算通风机 的工作风量 每个工况测定 三 遍 每一遍在1min 内测定 完毕 求风速的平均值 然后再求风量 其位置布 置在图 1 1 中通风机 扩散器出口上 5 电动机的主要技术参数测定 测定 的目的是要得到 通风机的工作 电机的输入及输出功率 为了保证一定 的测定 精度及相互验证 采用两种不同的方法来同时测定 一种是两瓦计法直接 测定电机的输入功率 另一种是三表法 即测出电机的输入电流 电压及功 率因数 然后计算电机的输入功率 选用 TF 3 B 型通风机综合 测定 仪 6 通风机 和电动机转速的 测定 采用红外线原理的非接触式手持数字转速表来直接测定 选用的仪器是 SZG 441B 7 通风机 的轴功率 测定 通风机 的轴功率是根据实际测定的电机功率 电机效率及选择的传动效率 来计算 8 大气物理条件 测定 测定 大气压力采用BJ 1 型精密气压计 空气相对湿度采用DHM2 型通 风干湿表来测定 从而可计算出空气密度 10 64 9 噪声 测定 通风机工作时的环境噪声测 定选用 矿用 SL5868P 型积分式声级计 来直接 测定 10 振动测定 根据 ISO10816 3 1998 以及 GB T6075 3 2001 通风机振动测点布置在轴 承座上 各测点测量时记录垂直方向 V 水平方向 H 与轴向 A 的振动幅 值 振动 测量所用仪器为 VB200 型 通风机运行过程中产生的振动信号往 往含有大量的能反映设备状态的信息 通过对这些信息的分析 可以判断风机是 否运行正常 是否存在故障以及是什么原因引起的这些故障 上述 测定 中采用仪器仪表在测定前都经过有关部门的检验 符合工程测 定精度要求 方案二方案二 利利用用水水平平风风门门短短路路进进风风 测测定定 方方案案 对于生产矿井 在不影响矿井正常生产时 要对矿井主要通风机进行性能测 定 就要利用通风机的附属设施 如反风门 反风道等 对备用通风机进行性 能测定 然后两台主要通风机进行倒台运行 再对运行风机进行性能测定 这种方法必须要求运行风机和备用风机各自具有独立的短路进风系统为前提条件 否则 无法采用此种方案 此方 案是在 能够 形成被测定 主要通风机 独立 短路进风系统 的基础上 短 路风流路线 为 将备用风机前的 水平反风门放下 切断 被测定通 风机的引风 硐与井筒的联系 使大气直接由该风门流入 经被 测定 通风机的引风硐后进 入通风机 然后再通过扩散器排入大气 使之形成被测定 通风机短路进风的 性能 测定布置形式 1 短路风流路线 如上所述的 将备用风机前的 水平反风门放下 切断风机的引风硐与井筒的 联系 使大气直接由该水平反风门 流入 经引风硐后进入被测定 通风机 然 后再通过 被测定 通风机 的扩散器排入大气 2 工况调节 工况调节的位置选择在被测定 风机的入风 侧反风 风门处 调节方法 通常 采用板阻法进行 逐步来改变其过流断面积 从全 开到全 闭 选择 8 12 个工况点 来 测定 通风机性能 全曲线 3 测压位置的选择及测定 11 64 测压位置应布置在风流稳定处 根据现场的实际情况 通常布置在被测 定主要通风机的 引风硐 内 在 引风硐 内安装两支皮托管 来接受静压 用胶皮 管传递 压力 压差计显示 出相对静压 4 测定 风量位置及 测定 方法 测定 风机的风量 通常选择在 被测定 通风机的 扩散器处 测定方法同 方案一 其测定方法和步骤同方案一 方案三方案三 停产条件下对运行通风机进行性能测定方案停产条件下对运行通风机进行性能测定方案 在矿井停产期间 对通风机 进行性能 测定 可以不用刷大检修门 利用 两台主要 通风机 相关联的 附属设施进行短路进风 使得通风机 性能 测定 具 有较高的精度 若地面设施不具备风量条件 还需要在井下打密闭 以便 采用板阻法逐步来改变其过流断面积 以达到 工况调节 的目的 其测定内容 与方案一相同 方案四方案四 刷大检修门通风机短路进风测定方案刷大检修门通风机短路进风测定方案 在没有独立的反风门反风系统的条件下 通常地面通风机整个装置系统 还会有检修门 此时可通过刷大备用通风机 的检修门 检修门 刷大 后的面积 要能够通过风量值达到通风机曲线中最 大风量 值的 90 以上 使备用 通风 机性能测定 能够不影响运行 通风机 工作而短路进风 即刷大检修门 通风机 短路进风 测定 方案 该方案需要一定的地面工程 工程量较大 在刷大检修门 后 工况调节选择在刷大后检修门处 调节方法仍然采用板阻法逐步来改变 其过流断面积 来调节风量 其它内容测定方法 同前 2 22 2 方案选择方案选择 在四个方案中 方案一是带井下网络对运行 通风机 进行性能 测定 的 要 求矿井瓦斯必须能够控制 基本不影响生产 方案二 四 是不影响矿井正常 生产 时进行的 方案三是在矿井停产情况下 并需要在井下的总回风巷内打上 临时密闭 才可以进行 根据方案 一的具体做法 会在一定程度上影响井下生 产 即在第一到第三 或第四 及最后二至三个 测定 工况点时 会导致井下微 风 其影响时间约20 30 分钟 在此时间内井下必须停产撤人 而在其他工 况点时 对井下影响较小 根据 郑新隆祥 新密 煤业有限公司的实际 情况 属于低瓦斯矿井 矿 井瓦斯涌出量小 处于矿井检修 恢复期 没有生产活动 因此 主要 通 风机 布置方式 具备采用方案一进行的条件 故确定 采用 带井下网络对运行通风带井下网络对运行通风 12 64 机进行性能测定方案机进行性能测定方案来进行 主要 通风机 性能 测定 3 本本次次测测定定所所使使用用的的仪仪器器及及材材料料 本次测定所使用的仪器及材料详见表3 1 表 3 2 表 3 1 通风机 测定所使用的仪器及材料表 检验用主要仪器及技术特性 序号名称型号规格准确度校准证书编号有效期至 1点温度计 0 100 C1 C 热字 20110704 0422013 04 21 2倾斜压差计 YYT 2000B 0 1Pa 热字 20110414 0362013 04 07 3U 型水柱计 0 10000Pa 10Pa 热字 20110414 033 2013 04 07 4 通风机综合测试 仪 TF 3 B 温度 0 50C 湿度 5 RH 大气压力 1 0 级 压差 0 5 级 负气压 0 5 级 功率 1 0 级 风速 2 0 级 电能字 201190412 019 2013 04 27 5皮托管 L1 0 级AF20112946 GKJ 2014 08 24 6水银气压表DYM1 0 1hPa豫气检 P1090242014 4 26 7数字气压表 BJ 1 1 0Pa 豫气检 110392013 04 05 8积分式声级计 矿用 SL5868P 0 1dB 车检字 20110423 158 2013 04 08 9测振仪 VB200 0 1 mm s力字 20110404 099 2013 03 31 10塞尺150A 0 02mm 长字 20110803 11022013 08 17 11兆欧表 BY2671 0 01 电字 201107405 1702013 04 06 13 64 12通风干湿温度表 DHM2 0 2 热字 20110405 2812013 04 07 13手持数字转速表SZG 441B 10 r min 力字 20110405 079 2013 04 05 14钢卷尺 5m 1mm 长字 20110705 15272013 06 30 15风表 DFA 2 3 0 12m s豫气检 F1120232013 06 30 16风表 DFA 4 0 225m s豫气检 F1120242013 06 30 备注 表 3 2 通风机测定所使用的材料表 仪器及材料名称型 号数 量作 用 1 秒表1 块测定风速 2 白布条2 卷 3 黑胶布1 卷 4 普通电线50m 5 三通16 支 6 万用表1 块 7 电池 五号 6 节 8 皮托管架2 付 9 皮尺5m1 把 10 记录本若干记录数据 11 保险带2 付 备注 14 64 4 测测定定期期间间的的安安全全技技术术措措施施 4 1 测定人员组织测定人员组织 进行矿井通风机装置性能测定 必须对参测人员进行组织分工和明确责任 使所有参测人员了解测定的目的 测定方法 测定系统和各自的任务 总 指挥由河南理工大学测定人员担任 根据工作的需要煤矿上应安排以下人员 1 副总指挥 1 人 由机电或通风部门的主管领导担任 总指挥由理工大学人员担任 负责 检验工作尤其是倒换风机工作的全面指挥和矿方人员调度 2 工况调节组 2 4 人 工况调节组的任务是根据统一指挥在反风门处铺设木板和掀除木板 保 证逐渐稳定地改变通风机的工况 每次掀除木板之前 协助风机房司机关闭前 导器 木板掀除后 协助风机房司机开启前导器 3 电测组 1 人 负责以下 两项工作 1 接通 1 趟 220V 电源 2 在接线排上找出由电压互感器感应出来的电压为100V 的 A B C 三 根电压线 由电流互感器感应出来的电流为5A 的 A 相和 C 相两根电流线 4 测风组 2 人 由经验丰富 技术熟练的测风员担任 负责测定风量 每条曲线的测点为 6 12 个 每个测点需测2 3 次 5 附矿方配用人员表 15 64 序号岗位名称人数职能备 注 1 副总指挥 1 矿方人员调度 2 工况调节组 2 调节控制闸门 3 电测组 1 接线 4 测风组 2 测风 或者由河南 理工大学测 定组负责 合计 6 4 2安安全全技技术术措措施施 1 所有参加 测定 人员必须服从总指挥的指挥 坚守岗位 2 通风机 要全 开启动 并注意电机 变压器的温升和电流变化情况 发现 异常立即汇报 及时解决 以免损坏设备 3 测定 前主要 通风机 要进行全面检查 测定 过程中 机电工 维修工要 巡回检查 发现下列情况之一者 立即停止测定 1 通风机 或电机发生剧烈震动 2 通风机 或电机有异常声音 3 轴承温度急剧上升 4 变压器温度急剧上升 5 动力电缆过热 6 电机电流突然异常增大 4 传压管要固定可靠且不被压扁和打结 5 扩散器及 通风机 入风侧要清除杂物和积水 以免损坏风表 6 工况调节人员要有可靠的保护装置 在调节时 要防止误操作 7 主要 通风机 性能 测定 时 井下通风系统 要加强瓦斯监测管理工作 防 止瓦斯超限 积聚 尤其是 测定 过程中倒换 通风机 时 要制定专门的井下安 全及处理措施 8 通风机 性能 测定 过程中 另一台 通风机 为单机运行 要制定矿井主要 通风机 单机运行的安全措施 16 64 5 测测定定结结果果的的整整理理与与计计算算 通风机 运转的主要参数有 通风机 风量 Qf 通风机 装置静压 Hfs 通风机 的输入功率 Nf1 通风机 的输出功率 Nf2 通风机 的效率 f及转 速 n 等 为了获得这些技术参数 有的可直接测定 而有的则需要测出与其 有关的物理量来求算 郑新隆祥 新密 煤业有限公司回风井 的 1 号通风机 与 2 号通风机 实测的各工况参数 电气参数以及计算 换算结果分别见附表 1 1 附表 6 3 具体计算方法如下 5 1 大气参数大气参数 利用精密气压计和湿度计分别测出空气的大气压力和空气的干 湿球温度 按下式计算空气的密度 1 1 378 0 1 003484 0 P P T P sat 式中 空气的密度 kg m3 P 大气的压力 Pa T 空气的绝对温度 273 t K 空气的相对湿度 Psat 空气的饱和水蒸气 分压力 Pa 测算结果见附表1 5 2 通风机的风量通风机的风量 17 64 测定 通风机 的风量时 选择在图1 1 通风机扩散器排风口的断面 上 其 断面形状为矩形 在该断面上用风表按线路法测定平均风速 按一定的路线每分 钟走一遍 求其平均风速 风量的计算公式如下 1 2 Qf KVSQ 式中 Qf 通风机 的排风量 m3 s S 测风断面面积 m2 V 被测断面的平均风速 V V 真 K m s KQ 测风方式修正系数 该式中的平均风速值V 是由风表指示值通过风表校正公式和测风方法修正 后得到的 本次测风无人体影响 因此 其修正系 K 1 风表及其校正公式为 高速表 表号 C11059smVV 084 0 309 0 表真 其中 V 表 风表读数 测算结果见附表 2 5 3 通风机装置静压通风机装置静压 为了测出 通风机 装置的静压 Hfs 则需测出 通风机 入风侧气流的相对静 压 hs及同一断面上的速压hd 测点应布置在工况调节装置与通风机 进风口 之间风流稳定的区段 本次测定用U 型压差计测出hs 其布置在图1 1 中 的 A A 断面上 而 hd则需用 通风机 的排风量反算出测hs断面上的平均风速 再求之 其计算公式如下 Pa 1 3 相对 hhs81 9 式中 h 相对 压差计测压读数 mmH2O 则通风机 装置的静压由下式计算 Hfs hs hd 18 64 1 4 2 2 2 S Q h f d 式中 Hfs 通风机 装置的静压值 Pa hs A A 断面测得的相对静压 Pa hd A A 断面空气流动的平均速压 Pa S A A 断面的面积 其它符号意义同前 测算结果见附表 3 5 4 通风机的输出功率通风机的输出功率 通风机 的输出功率用下式来计算 Nf2 Hfs Qf 1000 1 5 式中 Nf2 通风机 的输出功率 kw Hfs Qf 意义同前 5 5 电动机参数测定及通风机轴功率的计算电动机参数测定及通风机轴功率的计算 电动机参数测定包括空载和负载测定两部分 空载测定的目的是为了测算电 机的各种损耗以便求算电机效率 由于通风机 与电动机之间采用的是直接传 动 不易拆卸 因此 电机的效率根据其运转的实际情况和容量通过查 煤矿机电设备手册 来获得 故本次不对电动机进行空载测定 电动机运 行参数测定 采用 TF 3 B 型通风机综合测试仪 来测定 1 参数测定 经检查确认电机与 通风机 连接好后 启动 通风机 全 开 待 通风机 运 转平稳 再进行工况调节 每调节一次工况依次测出电机的输入功率 输入电流 电压及功率因数 电动机的输入功率按下式计算 N1 P K1 K2 1 6 或 1 7 21 3 1 10cos3KKUIN 式中 N1 电动机的输入功率 kw 19 64 P 功率表读数 K1 电压互感器的变压比 K2 电流互感器的变流比 U 电压读数 I 电流读数 cos 功率因数读数 2 通风机 轴功率的计算 电动机的效率经查 表取 电 0 9 再根据电动机的输入功率就能计算出电 动机的输出功率 而电动机与通风机 是直接传动的 因此通风机 的输入功率 即轴功率就是电动机的输出功率 取 传 1 0 其计算式如下 1 8 传电 1 1 NN f 式中 Nf1 通风机 的轴功率 kw N1 电动机的输入功率 kw 电 电机的效率 取 0 90 传 传动效率 取 1 0 测算结果见附表4 5 6 通风机转速测定通风机转速测定 通风机 的转速采用非接触式手持数字转速表来测定 为了换算标准状态 还 需计算出转速校正系数 其公式如下 1 9 n n Kn 式中 Kn 转速校正系数 n 通风机 的取定整转数 r min n 通风机 的实测转速 r min 测算结果见附表 5 5 7 通通风风机机 的的效效率率计计算算 根据实测数据计算出的通风机 轴功率 Nf1 和输 出功率 Nf2 通风机 的 20 64 效率 则由下式计算 1 10 1 2 f f N N 式中 通风机 的效率 其它 参数 意义同前 测算结果见附表6 6 换换算算到到标标准准状状态态下下的的值值 为了便于和不同类型的通风机 比较 特别是该型号通风机 的样本曲线相 互比较 必须将实测的参数换算到标准状态 下 1 2kg m3 1 2 号通 风机 转速 n 740 min 的数值 按比例定律用下式换算 1 11 nf f f KQ n n QQ 1 12 2 2 nfs fs fs kkH n n HH 1 13 3 1 3 1 1 n ff f KKN n n NN 1 14 3 2 3 2 2 n ff f KKN n n NN 式中 Qf Hfs Nf1 Nf2 换算后的 通风机 风量 风 压 轴功率 输出功率值 Qf Hfs Nf1 Nf2 换算前的实测 通风机 风量 风压 轴功率 输出功率值 K 空气密度校正系数 21 64 Kn 转速校正系数 n 实测 通风机 转数 r min 实测空气密度 kg m3 n 通风机 定整转速 r min 标准空气密度 kg m3 换算后的参数见附表7 1 附表 7 6 以附表 7 1 附表 7 6 数据绘制的通风机特性曲线见附图 由图可见 绘制 的风机特性曲线符合轴流通风机特性曲线的一般规律 带井下负荷的实际工况 点也落在特性曲线的附近 因此测定结果是可靠的 绘制的风机特性曲线可以用 来分析通风机的运转特性 7 7 振动测试振动测试 根据 ISO10816 3 1998 以及 GB T6075 3 2001 通风机振动测点布置在轴承座上 各测点测量时记录垂直方向 V 水平方向 H 与轴向 A 的振动幅值 振动测量所用仪 器为 VB200 型 通风机传动示意图及测点布置如图 7 1 所示 图 7 1 通风机振动测点布置图 22 64 通风机各测点的振动幅值如表 7 1 表 7 1 1 号风机各测点的振动幅值 设备编号 0805142 测量仪器 VB200 12 测点 项目AHVAHV 位移峰 峰值 um 615751816 速度均方根值 振动烈 度 mm s 1 01 20 90 81 61 2 加速度峰 峰值 m s2 6 17 25 86 66 86 0 表 7 2 2 号风机各测点的振动幅值 设备编号 0805141 测量仪器 VB200 12 测点 项目AHVAHV 位移峰 峰值 um 516891612 速度均方根值 振动烈度 mm s 0 91 31 00 91 51 3 加速度峰 峰值 m s2 5 89 15 66 36 97 1 根据 ISO10816 3 1998 GB T6075 3 2001 1 号和 2 号风各测点各方向的振动速度 均方根值小于 2 3mm s 振动属于 A 区 各方向的振动位移均方根值小于 29 m 振动 属于 A 区 23 64 8 测测定定结结果果分分析析 本次所用 测定 仪器全部符合精度要求 测定方案和测定布置都严格按照有 关规定进行确定和布置 根据换算后的 测定 数据 通过计算机处理 绘制出了 郑新 隆祥 新密 煤业有限公司1 号 2 号 FBCDZ 18 主要 通风机 在 n 740r min 1 2kg m3的特性曲 线 如报告 48 59 页附图 所示 其变 化 符合 轴流 式通风机 特性曲线的 变化 规律 通过上述对 郑新隆祥 新密 煤业有限公司1 号 2 号 FBCDZ 18 主 要通风机的性能技术测定 需要对 测定结果挂网进行 验证 2 号主要通风机 FBCDZ 18 挂网参数为 风机工作风量 36 68 m3 s 风机工作风压 1788 8Pa 风机的轴功率 109 472Kw 将上 述数据绘制 在测定 所得到 的 1 号主要通风机 FBCDZ 18 H Q 特性图上 与矿井总风阻曲线和H Q 曲线交点 风机风量 35 58 m3 s 风机风压 1753Pa 数据相比较 误差为 风量 Q 36 68 35 58 36 68 100 3 00 风压 H 1788 8 1753 1788 8 100 2 01 由此可以得出如下结论 对 郑新 24 64 隆祥 新密 煤业有限公司1 号 2 号 FBCDZ 18 主要通风机的性能技术测 定采用 带井下网络对运行通风机进行性能测定方案带井下网络对运行通风机进行性能测定方案技术可行 结果可靠 测定误差 小于 5 测定结果可以用来分析通风机的运转状况 能够在 一通三防 工作中起到指导矿井安全生产 管理作用 9 附表附表 附表 1 1 大气参数测算表 机 号 工况 序号 大 气 压 力 Pa 干 温 度 0C 湿 温 度 0C 相对 湿度 饱和蒸汽 压 力 Pa 空 气 密 度 kg m3 校 正 系 数 K 1 99046 25 0 19 0 51 41 3780 1 14941 0440 2 99078 25 4 18 8 48 47 3870 1 14851 0448 3 99091 25 6 19 2 49 72 3914 1 14761 0457 4 99097 25 4 19 0 49 53 3870 1 14861 0448 5 99108 25 8 18 8 46 71 3960 1 14741 0458 6 99122 25 4 18 6 47 41 3870 1 14921 0442 7 99136 25 6 18 8 47 59 3914 1 14851 0449 8 99152 24 8 19 2 53 47 3737 1 15121 0424 1 号 风 机 420 工况点 2 号 风 机 420 1 98850 26 4 19 8 49 38 4101 1 14141 0514 25 64 2 98907 26 2 19 6 49 20 4052 1 14291 0499 3 98955 26 0 19 6 50 10 4005 1 14421 0488 4 98973 25 8 19 4 49 94 3960 1 14531 0478 5 98999 25 6 19 2 49 73 3914 1 14651 0467 6 99008 25 2 18 8 49 40 3825 1 14841 0449 7 99021 25 2 18 6 48 32 3825 1 14871 0446 8 99030 25 0 18 6 49 24 3780 1 14961 0439 工况点 9885026 419 849 3841011 14141 0514 附表 1 2 大气参数测算表 机 号 工况 序号 大 气 压 力 Pa 干 温 度 0C 湿 温 度 0C 相对 湿度 饱和蒸汽 压 力 Pa 空 气 密 度 kg m3 校 正 系 数 K 1 99563 24 2 19 0 55 27 3608 1 15831 0360 2 99561 24 0 18 6 54 00 3565 1 15941 0350 3 99567 24 2 18 4 51 82 3608 1 15891 0355 4 99574 24 4 18 6 52 01 3650 1 15811 0362 5 99582 24 2 18 8 54 13 3608 1 15871 0356 6 99589 23 8 18 2 52 63 3524 1 16081 0338 7 99592 24 2 18 0 49 53 3608 1 15961 0349 8 99601 24 0 18 2 51 65 3565 1 16021 0343 1 号 风 机 480 工况点 2 号 风 机 480 1 99162 25 2 19 2 51 56 3825 1 14981 0436 26 64 2 99174 25 2 18 6 48 30 3825 1 15051 0430 3 99182 25 0 19 0 51 40 3780 1 15101 0426 4 99214 24 8 19 0 52 34 3737 1 15211 0416 5 99310 24 6 18 6 51 07 3694 1 15431 0396 6 99421 24 2 18 4 51 83 3608 1 15721 0370 7 99540 24 6 18 6 51 04 3694 1 15701 0372 8 99541 24 2 19 0 55 27 3608 1 15811 0362 工况点 附表 1 3 大气参数测算表 机 号 工况 序号 大 气 压 力 Pa 干 温 度 0C 湿 温 度 0C 相对 湿度 饱和蒸汽 压 力 Pa 空 气 密 度 kg m3 校 正 系 数 K 1 99612 23 8 18 2 52 63 3524 1 16111 0335 2 99621 23 6 18 0 52 43 3484 1 16211 0326 3 99634 23 4 17 8 52 28 3442 1 16311 0317 4 99645 23 8 17 6 49 17 3524 1 16201 0327 5 99651 23 4 17 4 49 97 3442 1 16371 0312 6 99659 23 2 17 6 52 10 3402 1 16431 0306 7 99662 23 0 17 6 53 13 3361 1 16511 0300 8 99674 23 2 17 2 49 76 3402 1 16491 0302 1 号 风 机 360 工况点 2 号 风 机 360 1 99684 23 0 17 0 49 57 3361 1 16591 0293 27 64 2 99692 23 2 17 2 49 76 3402 1 16511 0300 3 99701 23 2 16 8 47 46 3402 1 16551 0296 4 99711 22 8 16 6 46 79 3425 1 16731 0280 5 99720 22 6 16 8 49 36 3351 1 16801 0274 6 99731 22 4 16 4 45 74 3480 1 16911 0264 7 99742 22 6 16 6 45 76 3531 1 16841 0271 8 99751 22 2 16 4 46 06 3484 1 17011 0255 工况点 附表 2 1 风机风量测算表 表速 m min 机 号 工况 序号一次二次三次四次平均备注 实际 风速 m s 风机 风量 m3 s 1710 00 711 00 705 00 708 67 C11059 高速风表 11 81 55 67 2631 00 629 00 636 00 632 00 C11059 高速风表 10 53 49 70 3580 00 578 00 590 00 582 67 C11059 高速风表 9 71 45 85 4521 00 528 00 534 00 527 67 C11059 高速风表 8 79 41 56 5439 00 435 00 440 00 438 00 C11059 高速风表 7 30 34 57 6407 00 400 00 410 00 405 67 C11059 高速风表 6 76 32 05 7381 00 393 00 360 00 378 00 C11059 高速风表 6 30 29 89 1 号 风 机 420 8292 00 283 00 280 00 285 00 C11059 高速风表 4 75 22 64 2 1468 00 450 00 477 00 465 00 C11059 高速风表 7 75 36 68 28 64 2424 00 444 00 432 00 433 33 C11059 高速风表 7 22 34 21 3428 00 408 00 400 00 412 00 C11059 高速风表 6 87 32 54 4336 00 330 00 315 00 327 00 C11059 高速风表 5 45 25 92 5716 00 696 00 680 00 697 33 C11059 高速风表 11 62 54 79 6731 00 749 00 747 00 742 33 C11059 高速风表 12 37 58 30 7747 00 747 00 752 00 748 67 C11059 高速风表 12 48 58 79 8755 00 745 00 796 00 765 33 C11059 高速风表 12 76 60 09 号 风 机 420 工况 点 468 00 450 00 477 00 465 00 C11059 高速风表 7 75 36 68 备注 测风处断面积 1 号风机 A 5 03m2 2 号风机 A 5 03m2 高速表 C11059 V 0 930X 0 084 m s 附表 2 2 风机风量测算表 表速 m min 机 号 工况 序号一次二次三次四次平均备注 实际 风速 m s 风机 风量 m3 s 1820 00 819 00 824 00 821 00 C11059 高速风表 13 68 64 43 2750 00 758 00 748 00 752 00 C11059 高速风表 12 53 59 05 3710 00 711 00 705 00 708 67 C11059 高速风表 11 81 55 67 4658 00 661 00 664 00 661 00 C11059 高速风表 11 02 51 96 5568 00 563 00 572 00 567 67 C11059 高速风表 9 46 44 68 6542 00 548 00 550 00 546 67 C11059 高速风表 9 11 43 04 7500 00 501 00 497 00 499 33 C11059 高速风表 8 32 39 35 1 号 风 机 480 8432 00 428 00 439 00 433 00 C11059 高速风表 7 22 34 18 29 64 1880 00 883 00 879 00 880 67 C11059 高速风表 14