煤矿培训教材(下)_图文

1、第十三章主要通风机司机第一节通风机的工作原理矿井主要通风机,通常使用离心式和轴流式两大类。离心式通风机因以离心力形成风压而得名;轴流式通风机因气流沿轴向流动而得名。一般说来,离心式通风机适用于小流量、高压力的场所,而轴流式通风机则常用于大流量、低压力的情况,它们各有优点。一、离心式通风机工作原理图131是离心式通风机构造简图。 图131 离心式通风机构造简图1进气;2进气口;3叶轮;4蜗壳;5主轴;6出气口;7出口扩压器气体在离心式通风机内的流动方向是:从进风口沿轴向进入叶轮,随着叶轮流道的改变,气流又从径向流出叶轮。在这个流动过程中,风压和流速不断增大,气流汇集在螺线形机壳中,气流速度下降而

2、压力上升,最后经过锥形扩散器排入大气。离心式通风机的工作原理:已知气体在离心式通风机中的流动先为轴向,后转变为垂直于通风机轴的径向运动,当气体通过旋转叶轮的流道间,由于叶片的作用,气体获得能量,即气体压力提高和动能增加。当气体获得的能量足以克服其阻力时,则可将气体输送到高处或远处。离心式通风机是靠旋转的叶轮产生的离心力作用增加压力的。由于离心力的作用气流被甩到叶轮出口,这时叶轮的入口产生负压,在大气压力作用下气流不断由进风口继续进入叶轮,在叶轮中气流获得高速度,经过螺旋形机壳时,因为断面不断扩大使气流速度逐渐降低,压力继续增大,在气流到达扩散器出口时,气流具有的压力基本上和大气压相等。由此可见

3、,通风机内的气流压力是低于大气压的。通风机的作用就是把低于大气压力的气流吸进去,经过叶轮又给气流增加了压力,然后排向大气。如此不断地吸、排,以达到输送空气的目的。如果能制造足够长度的扩散器,则排向大气的空气压力就完全和大气压力相等。在气流从进风口到达扩散器出口的流动过程中,叶轮是增加压力的惟一部件。当原动机拖动叶轮旋转时,叶轮就对气体做功,使气体获得能量(静压和动能,气体离开叶轮后仍以一定的速度进入蜗壳,在蜗壳中速度降低,将部分动能转变为静压而离开通风机。蜗壳、扩散器的作用是减低气流的动压,增加静压以避免叶轮产生的高速气流直接排出大气而造成损失。叶轮是一个使气体获得能量的重要部件。不同叶片形式

4、对压力有着不同的影响。离心式通风机叶轮的叶片可以按照叶片出口安装角度大小和叶片几何形状分为3种不同类型。叶片的3种形式如图13-2所示。 图132 叶片的3种形式1.前向叶片(图132(a。叶片出口安装角2>90°。它分为一般前向叶片和多翼式前向叶片。产生的理论压头最大,动压占的比例大,损失也大。2.后向叶片(图132(b。叶片出口安装角2<90°。它分为曲线形后向叶片和直线形后向叶片。产生的理论压头最小,静压占的比例大,动压占的比例小,损失也小。3.径向叶片(图132(c。叶片出口安装角2=90°。一般有径向出口叶片和径向直叶片。产生的理论压头介于前

5、向叶片和后向叶片之间。通过比较可以看出,在其他条件相同时3种叶片形式的比较结果如下:从气体所获得的压力看,前向叶片压头最大,径向叶片居中,后向叶片最小。从效率观点看,后向叶片损失最小,故效率最高;径向叶片介于前、后向叶片之间;前向叶片损失最大,故效率最低。从结构尺寸看,在流量和转速一定时,达到相同的压力前提下,前向叶轮直径最小,径向叶轮稍次,后向叶轮直径最大。因此,大功率的通风机一般用后向叶片较多。后向叶片的通风机效率高,压头特性曲线平缓稳定,这对两台通风机的并联运转非常有利。如果对通风机的压力要求较高,而转速或圆周速度又受到一定限制时,则往往选用前向叶片。如果从磨损和积垢角度看,选用径向直叶

6、片较有利。二、轴流式通风机工作原理轴流式通风机与离心式通风机一样,由于叶片与气流相互作用而产生压差,使空气沿轴向流动。图133是轴流式通风机构造简图。气流从集风器进入,通风叶轮使气体获得能量,然后流入导叶,导叶将一部分偏转的气流动能变为静压能,最后通过扩散筒将一部分轴向气流的动能转变为静压能,然后从扩散筒流出,输入管路。工程中常见到气体绕物体的流动,简称绕流。研究绕流问题的目的,就是研究作用在物体周围的气流速度、压力等的变化情况。首先我们来看一个理想流体流过静止圆柱体的情况。如图134(a所示。流体在流近静止圆柱体前,是一组均匀的平行流线,当流体流过圆柱体时,由于圆柱体的阻碍,流线逐层发生弯曲

7、。绕过c、d点后,鉴于理想流体没有粘性,不会产生附面层分离,因此流线又合拢。因为圆柱体是一对称物体,它不受任何作用,即使对于实际流体,也只会产生平行于流动方向的阻力,在垂直于流动的方向,仍无外力产生。 图133 轴流式通风机构造简图1集风器;2叶轮;3导叶;4扩散筒 图134 理想流体流过圆柱体如果圆柱体在静止的空气中转动,根据实际观察,圆柱体周围的流体也将随圆柱一起绕轴心流动,如图134(b所示。这种流动称为环流。离开圆柱越远的流体转得越慢。如果把转动的圆柱体放在均匀平行的流体中,这时圆柱体上面的流体速度较快,但压力较低,圆柱体下面的流体因速度较慢而压力增大。因为圆柱上下压差的作用,产生一个

8、向上的推力,称为升力,如图134(c所示。上面所产生的这种现象,称为升力效应。理想流体流过轴流通风机叶片翼型的情况与流过圆柱体相类似,如图13-5所示。 图13-5 理想流体流过轴流通风机叶片翼型的情况当实际流体流过叶片翼型时,表面上存在着附面层,由于起动涡的产生,一个与起动涡大小相等、方向相反的环流在叶片翼型周围产生。实际气流绕叶片翼型的流动,可以看成是理想流体绕叶片翼型的流动与叶片翼型的环流的叠加。叠加的结果改变了叶片翼型上下表面的速度分布,使叶片翼型上表面速度增加,下表面速度减小,于是产生了压差,也就产生了把叶片推向低压区的力,使叶片上升。但是轴流式通风机的叶片是均匀固定在轮毂表面上排列

9、成栅形的,所以叶片底面的高压气流在叶片推动下向出口流出,叶片上凸面的低压气流会不断地将空气引进来,穿过两叶片的通道,向后流动。这样在叶轮的旋转下形成连续不断的气流。轴流式通风机在叶轮后面安装了固定不动的后导叶,它可以将一部分动压变为静压。有时为了提高通风机的压力,在一台风机上安装两个转动叶轮,这种两级通风机的第一个叶轮之后必须安装中间导叶,以使流入第二个叶轮的气流方向与流入第一个叶轮的气流方向相同。第二节通风机主要性能参数一、通风机工作的基本参数风量、风压、转速、功率及效率是表示通风机性能的主要参数, 1.离心式通风机的特性曲线图136是后弯式离心式通风机特性曲线。(1风量风压曲线通风机风量和

10、风压之间的关系曲线叫做风量风压曲线(QH曲线。轮叶后弯式通风机QH曲线一般呈单斜状;轮叶前弯式通风机QH曲线一般呈驼峰状。当风量接近零时会出现一最大值,随着风压的增加,风量逐渐下降,所以QH曲线是一条变化较为平缓的曲线。(2风量功率曲线通风机的风量和功率之间的关系曲线叫 图136 后弯式离心式通风机特性曲线做风量功率曲线(QN曲线。当风量为零时,功率最小,这是Q N特性曲线的一个特点,所以利用这一特点离心式通风机是在闸门全闭下启动,此时电机消耗功率是最小的,利于安全启动,避免电流过大烧坏电机。随着风量的增加,功率是缓缓上升的,最后达到功率的最大值。(3风量效率曲线通风机风量和效率之间的关系曲线

11、,叫做风量效率曲线(Q曲线。当风量为零时,效率也为零;随着风量的增加,效率也逐渐上升,在P处到达最大值时又逐渐下降。P 点是最高效率点,也就是通风机运行最经济的一点。2.轴流式通风机的特性曲线如图137所示,轴流式通风机与离心式通风机的特性曲线差异较大。(1风量风压曲线轴流式通风机的QH曲线一般呈马鞍驼峰状,在马鞍的左端是不稳定的工作段。多台通风机联合运转时,要特别注意这一点。每一个安装角对应一条QH曲线。当风量为零时风压有一较大值,随着风量的增加风压逐渐下降,当风量再继续增加时,风压又上升到最大峰值F,尔后又突然下降,形成了一个“马鞍形”的驼峰区,风量虽然变化不大,风压却有着明显的变化。在轴

12、流式通风机中增加了稳流环装置后的QH曲线有所不同, QH曲线较稳定,见图138。 图137 轴流式通风机的特性曲线 图138 增加稳流环装置后的曲线(2风量功率曲线轴流式通风机叶片每一组不同的安装角对应一条QN曲线。当风量为零时,功率有较大值,随着风量的增加,功率逐渐变为最小值,再到最大值,最后逐渐呈下降趋势。轴流式通风机在启动时,闸门不允许全闭启动,如果全闭启动,则电机消耗的功率最大。轴流式通风机可以直接启动。(3风量效率曲线同样地,每一个安装角对应着一条Q曲线。其中,设计安装角时所对应的效率最高。由于通风机本身存在能量损失,因此,其输出功率小于输入功率。两者之比即为通风机的效率。Q曲线近似

13、为一条抛物线,随风量的增加而增加,当增大值后,又随风量的增加而降低。四、通风机的工况及其合理工作段通风机在网络中运行时,所产生的风量等于通过网络的风量,而风量通过该网络时,对应的阻力即等于通风机的风压。也就是说,矿井的通风工作是由网络与通风机的配合来完成的。网络有多大的阻力,通风机就对应地产生多大的压力;网络需要多大风量,通风机就对应地产生多大风量。能量的消耗和供给是平衡的。如图139将网络风阻特性曲线与通风机特性曲线画在同一坐标中,两曲线的交点就是它的工况点,根据此工况点就可以决定通风机的效率、轴功率。当网络风阻发生变化时,其特性曲线由OR1变到OR2和0R3, 图13-9 通风机的工况点此

14、时工况点随之变为M2和M3。工况点发生变化后,通风机的风量、风压、功率、效率等都随之变化。为了保证通风机稳定、经济、安全地运行,其工况点要限制在一定的范围内。从稳定性考虑,离心式通风机工作稳定性较好。一般的轴流式通风机特性曲线呈马鞍形,且有驼峰点,工况点需选择在驼峰的右侧才能保证其稳定性。从经济性考虑,要求通风机的静压效率大于60%。运行工况点的选择应不低于最高效率的85%90%范围内最为经济。从安全性考虑,对于叶轮外径较大的轴流通风机,不宜选用较高转速,叶轮直径超过150cm时,通风机的转速应选择8级以下,以免超载烧机。五、通风机参数的比例定律同一类型通风机的风量、风压、功率与通风机尺寸(叶

15、轮直径和转数的关系,称之为通风机参数的比例定律。通风机属于同一类型就是指彼此的结构几何上相似,通风机内风流的运行相似和动力相似。在通风机中相似理论的应用是非常重要的,它主要应用于通风机的相似设计及性能的相似换算。两个通风机相似是指叶轮与气体的能量传递过程以及气体在通风机内流动过程相似,或者说它们在任一对应点的同名物理量之比保持常数,这些常数叫做比例常数。1.几何相似通风机各部件的对应边成比例。例如,一台离心式通风机的叶轮外径、出口宽度、入口直径、入口宽度与另外一台同类型的离心式通风机的上述尺寸之比为常数。2.运动相似对应点的速度方向相同,比值保持为常数,即对应点的速度三角形相似,对应气流角相等

16、。3.动力相似对应点上各作用力成比例,即作用于运动相似的流体各对应点的力相似,外力方向相同,大小之比保持常数。根据通风机的相似理论,我们可以证明,只要两个通风机满足上述相似条件,那么它们的无因次参数_H、_Q、_N就一定是相等的。两个相似的通风机,在转速、尺寸及气体密度 发生变化时,它们之间的风量Q、风压H、功率N等特性有表131所述的关系。表131是相似通风机在各种情况下的性能换算公式。表131中的公式就是同类型通风机的比例定律。必须在此强调指出两点:(1不同类型通风机或者同类型而叶片安装角度不相等时,都不能利用上述定律进行参数换算。(2上述公式所表示的参数之间的比例关系只是当通风机所工作的

17、网络风阻无变化时才成立。例如,图1310所示两种不同转数的QH曲线。n、2n表示同一通风机两种不同转数时的QH曲线,1R和R是工作网络两种情况时的风阻曲线。图1310中工况点M1、M2或者M1、M2,彼此才是相似的工况点,比例定律对相似工况点才成立;也只有在这种条件下,再加上转数、尺寸变化不大,在运用比例定律换算时才可以认为通风机工作的效率不高于1,即=。不同风阻的工况点,如图上的M1同M1或M1同M2都不是相似工况点,不能直接用比例定律换算彼此的参数。表131 通风机性能换算综合表 图1310 两种不同转数的QH曲线第三节与通风机有关的仪器及仪表为了准确掌握通风机实际运行情况,确保通风机的经

18、济运行,通风机在使用前、使用中和检修后都要进行个体性能的测试工作,即要测出通风机的转速和空气密度一定时通风机的风量与装置全压(或静压、风量与轴功率两组性能曲线,然后算出风量与装置全压效率(或静压效率性能曲线,这就需要有相应的测试仪器及仪表。一、压力的测量通风机的风量、全压大都是通过测量气流压力后再经过计算得到的,测压方法和常用的仪表如下:1.压力计。压力计的作用是将压力感受器所感受到的压力显示出来。风机测定中常用的有U形管和微压计。U形管的测压范围视管内工作液密度而定。垂直放置时一般用于测量大于l00mm液柱的压差。若所测压力较低,为减少读数相对误差,可将U形管倾斜放置。微压计结构精密,适于测

19、量微小压差。常用的有倾斜式微压计和补偿式微压计。图1311为倾斜式微压计。液体桶的面积与玻璃管的面积之比一般不小于700,因而在测量中可将液体桶内的液面看成是不变的,玻璃管中的液柱即显示出被测压差。当压差不变时,改变玻璃管的倾角便可改变管内液柱长度。测量时,p接高压,2p接低压。补偿1 图1311 倾斜式微压计1玻璃管;2斜度滑轨;3底盘;4水平仪;5液体桶;6阻尼阀;7调节螺钉式微压计如图1312所示。它结构精密,能显示0.01mm液柱的压差。测量范围是0150mm液柱。仪表工作前,先用调位螺钉将其调至水平,然后转动圆盘使粗刻度尺与精刻度盘的读数都为零,再转动小圆盘,使观察镜中的标记G的尖端

20、与水面平齐(这时从反射镜中可看到两尖相碰。至此调零结束。测试中不能再转动小圆盘。 图1312 补偿式微压计1精刻度盘;2外壳;3低压接口;4丝杆;5调位螺钉;6平衡器;7粗刻度尺;8高压接口; 9小圆盘;l0观察镜;11反射镜;l2透镜测量时,将接口8和3分别接高压和低压。然后转动圆盘带动丝杆,从平衡器中看到两尖相接触时,从刻度尺和刻度盘上就可读出压差。2.压力感受器。测压过程中,首先要用感受器将被测压力接收,然后再将它传送到压力计中显示出来。风机测试中经常用到的压力感受器有静压测孔和皮托管。皮托管,又称动压管,其构造如图1313所示。测量时,将皮托管头部迎着气流方向,并使其轴线与气流方向一致

21、。此时端孔所感受到的是气流的全压,即静压与动压之和。侧孔感受到的只是气流静压。根据皮托管上的全压小管和静压小管与压力计的连接方式不同,可测出气流的动压、静压和全压。在平直的风筒壁面上开若干个12mm的小孔,称为静压测孔。然后用软管将它们与压力计连接就可测出小孔所在断面的静压,如图1314所示。通风机进口处的气流静压就是用这种方法测得的。 图1313 皮托管 图1314 静压测孔值得注意的是,测孔的轴线应与壁面垂直,否则会产生较大的误差,如图1314所示。另外,在气流方向变化不大的断面也可用这种方法来测量静压。二、风量的测量1.用风速表测量风量由于现场条件的限制,往往通风机进(或出风口风硐同一断

22、面内各点的风速不相等,有的点与点之间的风速差好几倍。因此,必须测得断面平均风速p v 后,方能利用下式算出通风机的风量。p Av Q =式中 Q 通风机排风量,m 3/s ;A 测风处的风硐断面积,m 2;p v 测风处风硐断面的平均风速,m/s 。 为测定平均风速,可将被测巷道断面分成若干小方块,用风表在各小方块内,分别测量其风速,然后求得平均风速。2.用测压管测量风量用测压管测量风量简单易行,预先在被测断面上,设置若干个铁棍支柱,将多支测压管均匀地固定在支柱上,测出风硐断面的平均动压值后,按下式求出平均风速p v ,进而求得风量。d p p v 2=式中 d p 被测断面平均动压值,Pa

23、; 空气密度,kg /m 3。三、转速的测量为提高通风机性能测定的准确性,每个工况下都要测量转速。目前常用的有光电法、机械表法。机械表法:对于中小型通风机,常使用手持式转速表测量,测量的范围为304800r/min 。在使用手持式转速表时,要双手握紧表壳,将顶针顶在通风机主轴端面的中心孔中,便可从表盘上读出转速。因为它们的精度较低(误差约±l %,近年来已被非接触式的取代。光电法:利用光电传感器显示仪,把机械转速通过光电传感器变成电脉冲信号并利用数字显示仪显示出来。这种方法精度高(误差约±0.5%,而且不需要与转轴接触,故应用较广。第四节通风机的反风在正常情况下,通风机没有

24、必要反风。只有在进风井筒或井底车场发生火灾,或瓦斯爆炸时,为防止烟火和有害气体随风流进入采区,危害井下工作人员生命时,才进行反风。反风可改变风流方向,缩小灾害范围,以保证井下人员的安全撤出。一、矿井主要通风机的布置图1315所示是主通风机的布置图。 图1315 主通风机的布置图(一主通风机风硐风硐是矿井主要通风机与风井间的一段联络巷道。由于通过风硐的风量大,而且风硐内外压差也很大,因此应特别注意降低风硐阻力和减少风硐漏风。风硐断面应适当大些,其风速在1015m/s;风硐转弯部分要呈圆弧形,内壁光滑,其风压损失应小于主通风机工作风压的l0%;风硐应用混凝土砌筑,总的漏风量不应超过主通风机工作风量

25、的5%;风硐上的人员进出口应用双层密闭关闭,以防漏风;风硐内应安设测压管。主通风机风硐包括风井到风硐的弯道、直风硐和通风机入口弯道。风井到风硐的弯道要呈圆弧形,井筒侧壁上开口的高度要大于风井直径(或当量直径。直风硐是测定风速和风压的地方,为使风速分布均匀,其长度应大于1012倍的风机叶轮直径,与水平线所成的倾斜角可取10°15°。直风硐的直径可取1.41.6倍的风机叶轮直径。轴流式通风机的入口弯道应做成S形,弯道直径可取1.2倍的通风机叶轮直径。(二扩散器与扩散塔主通风机出风口外联接一段断面逐渐扩大的风筒称为扩散器,在扩散器后段是方形风硐和扩散塔。它们的作用都是为了降低出风

26、口的风速,从而减少通风机排风口的动压损失,提高通风机的有效静压。轴流式通风机的扩散器是由圆锥形内筒和外筒构成的环状扩散器,离心式通风机的扩散器是长方形的。扩散塔是一段向上弯曲的风道,出风口为长方形断面。二、矿井通风设备的反风装置反风装置就是引导正常风流反向流动的一套装置。它是由反风道、闸门、慢速绞车等组成,是矿井主通风机必须装置的安全设备,也是灾害发生时急救的重要设施。反风装置应定期检修,要操作简单可靠,保证在10min内达到反风要求。通风机的反风方式有:地道反风、无地道反风、反转反风。(一地道反风图1316是抽出式主轴流式通风机地道反风布置图。通风机正常工作时反风闸板3提到上方位置,使通风机

27、与风硐6联通,同时把反风闸板4放到下面,使通风机出口与反风绕道5隔绝与扩散器7联通,井下的风流经过风硐6、通风机l、扩散器7,直接排到大气。需要反风时,先关停通风机,放下反风闸板3,提起 图1316 地道反风布置图反风闸板4,然后开动通风机1,使通风机入口与风硐6隔绝,关闭了通风机的出口到扩散器的通道,打开了绕风道5的通道,风流从大气直接通过通风机1和绕风道5进入风硐6下井,井下的风流方向将改变。地道反风是目前应用较多的一种反风方式。(二无地道反风图1317是抽出式主轴流式通风机无地道反风布置图。 图1317 无地道反风布置图1分风门;2、3、4反风用进风门;5、6反风用挡风门图中1号与2号通

28、风机互为备用。设2号通风机为正常情况下运转的通风机,l号通风机为备用风机。这时进风侧分风门l及出风侧反风门5、6均在实线位置,风流方向如实线箭头所示。在进行反风时,2号通风机停止运行,1号通风机启动反风。将1号通风机的顶部入风门2和侧边入风门3打开,引入地面新鲜风流,同时将反风门5、6设置到虚线位置上,进入通风机的风流,就通过2号通风机被压入井下,实现反风。(三反转反风轴流式通风机还可以利用通风机叶轮反转进行反风。反风时,调换电动机电源的两相接点,改变电机及通风机叶轮的转动方向,使井下风流反向。这种方法反风后的风量较小(一般要求轴流式通风机的反风量达到60%以上,如果能够保证反风后原来进风井的

29、风流方向改变,也可以采用此办法。第五节矿井主要通风机的运行一、矿井通风管理规定(一一般规定1.矿井必须采用机械通风。主要通风机的安装和使用应符合下列要求:主要通风机必须安装在地面;装有通风机的井口必须封闭严密,其外部漏风率在无提升设备时不得超过5%,有提升设备时不得超过15%。必须保证主要通风机连续运转。必须安装2套同等能力的主要通风机装置,其中1套作备用,备用通风机必须能在10min内开动。在建井期间可安装1套通风机和1台备用电动机。生产矿井现有的2套不同能力的主要通风机,在满足生产要求时,可继续使用。严禁采用局部通风机或风机群作为主要通风机使用。装有主要通风机的出风井口应安装防爆门,防爆门

30、每6个月检查维修1次。至少每月检查1次主要通风机。改变通风机转速、叶片角度时,必须经矿技术负责人批准。新安装的主要通风机投入使用前,必须进行1次通风机性能测定和试运转工作,以后每5年至少进行1次性能测定。2.生产矿井主要通风机必须装有反风设施,并能在10min内改变巷道中的风流方向;当风流方向改变后,主要通风机的供给风量不应小于正常供风量的40%。每季度应至少检查1次反风设施,每年应进行1次反风演习;矿井通风系统有较大变化时,应进行1次反风演习。3.严禁主要通风机房兼作他用。主要通风机房内必须安装水柱计、电流表、电压表、轴承温度计等仪表,还必须有直通矿调度室的电话,并有反风操作系统图、司机岗位

31、责任制和操作规程。主要通风机的运转应由专职司机负责,司机应每小时将通风机运转情况记入运转记录簿内;发现异常,立即报告。4.因检修、停电或其他原因停止主要通风机运转时,必须制定停风措施。变电所或电厂在停电前,必须将预计停电时间通知矿调度室。主要通风机停止运转时,受停风影响的地点,必须立即停止工作、切断电源,工作人员先撤到进风巷道中,由值班矿长迅速决定全矿井是否停止生产、工作人员是否全部撤出。主要通风机停止运转期间,对由1台主要通风机担负全矿通风的矿井,必须打开井口防爆门和有关风门,利用自然压通风;对由多台主要通风机联合通风的矿井,必须正确控制风流,防止风流紊乱。5.矿井通风系统中,如果某一分区风

32、路的风阻过大,主要通风机不能供给其足够的风量时,可在井下安设辅助通风机,但必须供给辅助通风机房新鲜风流;在辅助通风机停止运转期间,必须打开绕道风门。严禁在煤(岩与瓦斯(二氧化碳突出矿井中安设辅助通风机。(二主要通风机司机1.司机必须专职、专责。2.司机必须经过培训、考试合格、取得合格证后方准上岗操作。3.司机应熟悉通风机的一般构造、工作原理、技术特征、各部性能、供电系统和控制回路以及地面风道系统和各风门的用途。4.司机每班应对通风机运转情况进行认真检查,并如实填写和保存好运转记录。自动监控和测试的主要通风机,每周应对自控系统进行一次检查。5.司机必须严格执行交接班制度和工种岗位责任制。6.工具

33、、备品等要摆放整齐,搞好设备及室内外卫生。(三风机房灭火风机房是煤矿的要害部门,相当于人的肺腑。因此,必须做好防灭火工作。1.风机房防灭火制度(1提高警惕,加强领导,查隐患,反“三违”,预防火灾发生。(2配备兼职义务消防员,负责消防器材的管理。(3机房工作人员应学习消防知识,会正确选择和使用消防器材。每年进行一次消防演习。(4一旦发生火灾,应立即组织扑救,并向矿调度室汇报。(5发生火灾后,要坚持“四不放过原则”,防止类似事故再次发生。(6禁止闲杂人员进入风机房。2.风机房火灾防范措施(1室内禁止存放易燃易爆物品。机房内存放的润滑油容器必须盖严,并应避开火炉及易产生火花的电气设备。(2保持电气设

34、备完好,发现故障及时处理。(3避免设备过负荷运转,设置温度保护装置。(4保持电气设备的清洁,电缆要吊挂整齐,不准私拉乱接电线和电器,机房内不准有明火炉和点明火作业。(5及时清理设备油污,使用易燃清洁剂时严禁吸烟。用过的棉纱必须放在盖严的铁桶内,定期送至安全处处理。(6配齐不同类型的消防器材,包括化学灭火器(24个、防火砂(0.2m3以上防火砂、消防水源(包括消防栓及水带,并摆放整齐,定期检查,用后应及时补齐。(7严禁将剩油、废油泼洒在机房内。(8主通风机机房周围20m内不得有烟火或用火炉取暖。3.风机房的灭火方法(1发生电气火灾时,应尽快切断电源,以防火灾蔓延,并防止灭火时造成人员触电。切断电

35、源时操作人员应使用绝缘用具,并首先断开负荷开关;若无法断开时,应设法剪断线路。(2灭火时,不可将身体或手持的灭火用具触及导线和电气设备,以防触电。(3扑灭电气火灾时,应使用不导电的灭火器材(如黄砂、二氧化碳灭火器、干粉灭火器等。(4扑灭油火时,不能用水,只能用砂子或二氧化碳灭火器、干粉灭火器等。(5用水扑火势猛烈的火灾时,不要把水直接冲到火源中心。因为这样会产生大量蒸汽,有被蒸汽烫伤的危险。应该先从火源外部冷却,然后逼近火源中心。(6当火势较大时,要用足够水量。因为少量的水不但灭不了火,而且在高温作用下能分解成氢和氧。氧与碳化合生成一氧化碳(水煤气,氢气和一氧化碳混合,形成爆炸性混合气体,可能

36、引起爆炸或一氧化碳中毒事故。(7使用干粉灭火器时,为防止堵管,应先将干粉灭火器上、下颠倒数次,使药粉松动,然后再开启高压瓶开关。喷粉时,对于油类、电气设备火灾喷嘴离火源的距离应该稍远些。否则粉流速度过大,可能会把燃油吹散,反而加快燃烧或粉药附不着电气设备表面而影响灭火效果。(8在任何情况下,灭火人员都要站在火源上风侧。二、主要通风机司机岗位责任制(一职责1.司机要遵守劳动纪律,接班前及班中禁止喝酒,班中不得睡觉、打闹,不得擅自离开工作岗位,不干与本职工作无关的事情。2.司机必须保证设备的安全、正常运转。在保证安全的前提下,完成系统的通风排烟,使系统风流畅通。3.司机要按规定维护保养设备,要及时

37、向领导或点检员提供设备的隐患或故障,了解掌握设备检修情况,并参加检修和检修后的验收工作。4.司机必须了解设备的简单工作原理、主体构造及主要部件的保养与维修方法。5.机房内不得有明火炉和点明火作业、检查等。6.机房内防火器具、用具等应齐全完好,并按消防要求,做到定期检查和更换,操作工要具备机房消防基本知识和技能,做好防火防盗工作。7.联轴节应有安全防护罩。8.司机要遵守岗位操作技术规程,遵守各项规章制度。9.司机要做到工具齐全,保管和爱护好厂房所有工具及用具;要搞好文明生产,使厂房和设备整洁,物品摆放整齐。10.司机要服从领导指挥,听从分配。(二交接班制度1.交班人员必须认真向接班人员介绍当班设

38、备运转情况,要做到交班清楚,接班明白,尤其对设备故障和隐患必须交接详细,必要时要分清责任。2.必须在现场按时交接班,交班人员要认真填写运转日记和交接班记录本,双方要签字,并定期交设备点检员。3.交接班不认真,接班后发生问题均由当班负责。4.交班不符合交接班制度时,接班人员可拒绝接班。(三操作技术规程1.运转前的检查和要求(1机体各部螺丝不得松动,各部轴承润滑油应符合规定,运转前后动盘车应灵活,通道内不得有异物堵塞(每日检查一次。(2电器接触应良好,电动机和通风机声音应正常,电器各部不得有打火和过热现象。(3检查电动机的炭刷磨损程度、温度和引线处温度。(4地面风道进风门要锁固;开闭风闸门,如设置

39、机动、手动两套装置时,须将手动摇把取下,以免伤人。(5不得随意变更保护装置的整定值。(6操作高压电器时,应用绝缘工具,并注意操作的先后顺序,高压系统接地应可靠。(7在更换备用通风机和做空转试验时,须按现场指挥的正确指令进行,发现指挥有误时,运转工有权说明情况要求重发指令。2.启动操作方法(1开机前,按规定项目检查完毕后,将主电机的电源开关和油开关合好。(2将控制回路电源合好。(3检查电机转子频敏电阻器的接触是否在断开位置。(4将“(3”的控制电源合好,即可启动电动机。3.运转中的检查(1各部轴承温度不得超过规定值,各部螺丝不得有松动和缺少现象,运转声音应正常,发现异声后立即停车。(2电动机温度

40、不得超过其规定值,电流表、电压表和功率因数表应在正常范围内。(3除故障和事故紧急停机外,严禁无请示停机。(4停机后,应按规定及时对机器各部进行检查和保养。三、主要通风机的操作运行(一操作前的准备工作1.通风机的开动,必须取得主管上级准许的开车命令。2.通风机启动前应对下列部位进行检查:轴承润滑油油量合适,油质符合规定,油圈完整灵活。各紧固件及联轴器防护外罩齐全,紧固牢靠。传动皮带松紧适度和无裂纹。电动机炭刷完整,接触良好。滑环清洁无烧伤。继电器整定合格,各保险装置灵活可靠。电器和电动机接触良好。各指示仪表、保护装置齐全可靠。各启动开关手把都处于断开位置。电压要求:10kV以下时,电压在额定电压

41、的±7%范围内;380V 时,电源在额定电压的+7%-10%范围内(GB1232590。风道内无杂物。3.正确开启和关闭风门。轴流式通风机应开风门启动,即应将通往井下的进风门关闭,同时将地面进风门打开,并要支撑牢靠,以防吸地面风时自动吸合关闭。离心式通风机应关闭风门启动,即将通往井下的风门和地面进风门全部关闭。4.人工盘车12圈,应灵活无卡阻。(二操作、运行方法1.启动操作(1采用磁力站自动、半自动启动装置时,应按设计说明书操作。(2绕线式异步电动机采用变阻器手动启动时,电动机滑环手把应在启动位置,将电阻全部接入,启动器手把在“停止”位置,待启动电流开始回落时,逐步扳动手把缓缓切除电

42、阻,直至全部切除,将转子短路,电动机进入正常转速,然后将电动机滑环手把打到“运行”位置,再将启动器手把返回“停止”位置。(3鼠笼式异步电动机采用电抗器启动时,启动前电动机定子应接入全部电抗。启动后,待启动电流回落后,立即手动(或自动切除全部电抗,使电动机进入正常运行。(4同步电动机异步启动后,在达到额定异步转速后及时励磁牵入同步,不宜过早。励磁调至过激时,直流电压、电流要符合所用励磁装置工作曲线。同步电动机允许连续启动两次,如需进行第三次启动,必须查明前两次未能启动的原因及设备状况后,再决定是否启动。2.通风机启动后风门操作(1轴流式通风机:打开通往井下的风门,同时关闭地面进风门。(2离心式通

43、风机:打开通往井下的风门。3.主要通风机的正常停机操作(1接到主管上级的停机命令。(2断电停机。(3关闭所停通风机的进风门。(4根据停机命令决定是否开动备用通风机。(5如需开动备用通风机,则应按本节的要求,对通风机的各部位进行检查。(6不开备用通风机,则要打开井口防爆门和有关风门,以充分利用自然通风。4.主要通风机紧急停机的操作(1直接断电停机(高压先停油开关。(2立即报告矿井调度室和主管部门。(3按领导决定,关闭和开启有关风门。(4电源失压自动停机时,先拉掉油开关,后拉开隔离开关,并立即报告矿井调度室和主管部门,待查明原因并处理后,再行开机。5.主要通风机的反风操作(1反风应在矿长或总工程师

44、现场指挥下进行。(2用反风道反风时:保持通风机正常运转。用地锁将防爆门或防爆盖固定牢固。根据现场指挥的指令操作各风门,改变风流方向,使抽出式通风机风流由通风机压入井下,使压入式通风机风流由通风机抽入大气。(3用反转电动机反风时:停止通风机运转。用地锁将防爆门(盖固定牢固。用换向装置反转启动电动机。各风门保持原状不变。对于导翼固定的通风机直接反转启动通风机;对于导翼可调角度的通风机,则先调整导翼调整器,改变导翼角度,然后反转启动电机。(4其他形式通风机按说明书要求进行。6.主要通风机在哪些情况下允许先停机后汇报(1各主要传动部件有严重异响或意外震动。(2电动机单相运转或冒烟冒火。(3进风闸门掉落

45、关闭,无法立即恢复。(4突然停电或电源故障停电造成停机,先拉下机房电源开关后汇报。(5其他紧急事故或故障。7.主通风机应进行班中巡回检查(1巡回检查的时间一般为每小时一次。(2巡回检查内容为:各转动部位应无异响。轴承温度不得超限。电动机温升不超过厂家或主管部门的规定。各仪表指示正常。电动机和电器的接地系统应符合规定。电压应在额定值允许的范围内,否则应经主管技术人员审核,确定是否继续运行。地面进风侧进风门固定牢固。四、矿用轴流式通风机检修规程(一总则本篇适用于叶轮直径在1.8m以上的矿用轴流式通风机的检修。(二检修周期内容1.检修周期一般按表132规定执行。表132 检修周期 2.检修内容:(1

46、小修检查、清洗各部轴承,更换轴承润滑脂,并调整止推轴承间隙。检查各部密封情况,清扫内部尘垢。检查并清洗联轴节,更换润滑脂。检查叶片有无裂纹、锈蚀、角度变化和螺栓松动等情况,并进行处理。检查和紧固各部螺栓。检查、修理反风装置,保证其灵活可靠。(2中修更换叶片、并做静平衡试验。修理或更换联轴节。检查或更换轴承。检查、调整传动轴和主轴同轴度及水平度。修理或更换轴承座。除锈防腐。(3大修修理或更换传动轴及主轴。更换叶轮总成,并做静平衡试验。修理或更换部分机壳。修理或重新浇灌基础。(三检修质量标准2.齿轮联轴节的齿厚最大磨损量不应超过原齿厚的20%。3.向心推力轴承,允许轴向间隙为0.070.1mm,最

47、大不应超过0.5mm;双列调心短圆柱轴承,径向允许间隙为0.060.09mm,最大不应超过0.3mm。4.叶片外径与机壳间隙为35mm。5.轮毂的静不平衡重大于250g时,不允许与叶片安装在一起做静平衡试验,应单独做静平衡试验。6.轮毂与叶片装配后的静平衡试验,允许剩余不平衡重不大于1020g。(四试运转1.更换新叶轮或叶轮大修后应以超过最大工作转速l0%20%的转速,进行超转速试验。试验时间不小于5min。2.试运转时间,无负荷时不宜多于10min;满负荷时不宜少于1h(对于新安装的风机不宜少于48h。3.叶片角度从5°开始逐渐增大到45°。4.轴承振动的正常振幅应符合表

48、133规定。表133 轴承振动的正常振幅 注:如振幅超过表中数值,但不超过50%时,属允许范围,如超过50%,必须停机采取措施消除过大振动。第六节通风机的维护与常见故障处理一、通风机的维护、保养(一日常维护当班主要通风机司机应查看上班的记录台账,详细询问上班工作情况、设备运行情况、事故处理情况以及遗留应注意的事项。1.主电动机的维护(1电动机的清洁电动机在运行过程中必须注意清洁,避免水、油及大量灰尘进入机内。积存在电动机内部的灰尘或杂物可用0.20.3MPa的干燥而清洁的压缩空气或除尘器来清除。可用抹布或棉纱头擦净电动机的机座、端盖、轴承等,可用浸有少许煤油的清洁抹布将滑环擦干净。(2温升检查

49、运转的电动机要注意各部分的温度,查看量热仪表读数。当周围环境温度小于35时铁心和绕组的温升:对于A级绝缘应不超过65,对于B级绝缘应不超过65,滑环温度不准许超过周围环境温度70。每小时检查并记录一次。(3轴承维护必须每小时检查一次轴承的温度、油位及油环的工作情况。油位应保持在油位标记处。油环应能自由地带油转动(即不卡住也不摇晃。对于油环润滑的轴承,温度应不超过80;对于循环油润滑的轴承,温度应不超过65;对于滚动轴承,温度应不超过95。轴承内的油每日至少补充一次,每三个月至少换一次,灌注新油之前,要用煤油清洗轴承。(4滑环检查滑环表面应清洁光亮,运转时基本上应无火花产生,并检查炭刷的磨损情况

50、,炭刷被磨损严重时必须更换同型号的新炭刷。试验炭刷的压力应符合要求。同一刷架上每个炭刷的压力其相互差值不应超过10%。2.高压开关柜的维护在不停电的情况下进行检查,主要从外部观察,一般内容为: (1开关柜外表是否完好,螺栓是否齐全,电缆头是否漏油或承受外力。(2各瓷瓶、瓷套管有无裂纹、损坏及表面放电的痕迹。(3油开关是否漏油,油位计的油面高度不应低于油标线以下。(4检查油开关操作机构的拉杆、弹簧、开口锁的脱落变形等情况。(5检查母线、隔离开关与油开关连接线的接头是否有因过热而发红(夜间观察较为明显或焊接头的焊锡滴落等异状。(6听一听有无异常声音(如轻微的放电声等。(7开关柜上仪表读数是否正常,

51、如不准确应进行校正。(8检查信号装置及指示灯是否正常。(9柜内的电气设备表面是否清洁,有无灰尘及油污。(10检查接地是否良好。在通风机的日常维护、保养中,除做好以上主要部件的维护外,还需注意:(1司机每班应对设备外部清擦一次,并经常保持室内外的清洁。旋转部分的清擦必须在停机后进行。(2叶轮及叶片部件、轴承部件、齿轮箱部件、联轴器等各部螺栓不得松动。(3风机制动装置灵敏可靠。(4风门位置正确,密封情况良好,钢丝绳锈蚀磨损断丝情况及时处理。(5设备运转中应无异声、异味和异热。(6要注意轴承润滑:轴承温度应正常,日常运行中要及时加油,保持规定油位,润滑系统应无漏油现象;油泵运行应正常,油压应在规定范

52、围内,油泵电机温度应正常,运转中无异声。滑动轴承每20002500h换油一次。滚动轴承按说明书用油,如无规定时,可用二硫化钼式钙基脂润滑,油量油腔的1/3。禁止不同油号混用。(7水柱计液面的压差值是需要经常监视的一个重要参数。它既反映巷道阻力,也代表通风机的静压。当液面有较大跳动,说明风硐内的风流发生了变化,可能是巷道发生冒顶或其他堵塞事故;水柱计液面的变化还往往是由于通风机转数变化,或三角带打滑引起转速下降。有时,负压值失真或波动是由水柱计本身的缺陷造成的,如胶管与水柱计的接头松动或胶管本身破损产生漏气等。因此,当负压有较大增减时,应立即检查连接管路有无破损,无损坏时,须立即向矿调度室值班员

53、汇报。(8当风机有严重故障或重大隐患时,为防止事故扩大,应立即停机,然后汇报,并做好事故记录。(二通风机的定期维护风机的轮毂在出厂时均作了严格的静平衡试验,安装或维修中,端盖、叶片不得随意调换。检查叶片时,可用硬刷清除掉叶片上的粉尘,用手摇动叶片看叶柄有无松动,叶片因腐蚀和磨损出现小孔时必须更换。新、旧叶片的重量应相同,并应作力矩平衡试验。通风机均可长期连续运行,一般不需要进行经常维修,但每月应对叶轮进行一次外部清洁和检查,每隔半年对各大部件全部拆卸清理和检查(亦可根据实际状况适当延长。备用通风机应经常保持完好的技术状态,每13个月进行1次轮换运行,最长不少于1h,以保证通风机正常完好,使其可

54、在10min 内投入运行。备用电动机(存放在仓库内的或在安装地点长期间断工作的应放在空气温度不低于5和一昼夜的温度变化范围不超过10的干燥地方。炭刷必须从刷握上取下来,用油纸包好,放在刷握环上,这时铜辫不需断开。对于长期不工作的电动机在启动前需彻底地清扫(扫掉灰尘、脏物和清除异物,用压缩空气或除尘器清扫电动机。电动机清洁以后,需做下述检查:(1检查螺丝的连接。(2检查炭刷和刷握。炭刷的高度应高出刷握的表面约510mm,炭刷和刷握内壁一般保持0.10.2mm的游隙,以保证炭刷在刷握内有一定的游移余地,炭刷应该很紧地贴在滑环接触表面并能在刷内自由地滑动(不卡住。(3烘干电动机并检查它的绝缘。(4观

55、察电动机内部有无杂物。盘车检查电动机,内部应无碰撞声响与摩擦等不正常现象。并检查油环是否自由地旋转。(5各端应良好紧固,引出线有良好的绝缘。(6检查电动机线路的连接及导线的连接是否正确。(7炭刷与刷架相连接的铜辫(相间应无短接或过于靠拢的情况。电动机运行3000h 或半年以上,应做一次定期检查,检查内容如下:(1各部螺钉、螺栓应紧固。(2定子与转子绕组的绝缘情况,对于500V 以上的电动机可用l000V 或2500V 摇表,对于500V 以下的电动机可用500V 摇表进行测定。测定应在电动机发热后进行,并且应断开电缆线,否则会影响测量的准确性。测得的绝缘电阻数值应同过去的记录校对一下。如绝缘电

56、阻很低或显著下降,应查明原因并清除之,如受潮应干燥。 一般要求高压电动机的定子绕组的绝缘电阻每千伏工作电压不低于1M ,转子绕组和低压电动机绕组的绝缘电阻不低于0.5M 。(3测量定子和转子间的间隙,用塞尺从上、下、左、右4点进行测量,要求各间隙之差与平均值之比不超过10%,即%10%100-平均间隙最小间隙最大间隙(4检查炭刷装置的工作情况,需更换炭刷时则应用与磨损的炭刷同型号的炭刷,更换时必须进行研磨,使新炭刷接触面与滑环曲率相符,且炭刷在刷握内应能自由活动。检查滑环,清除滑环上的污物,如滑环起伏不平、跳动或表面变黑,有严重灼痕时,必须研磨或车光。新更换的炭刷必须经过研磨。用0号玻璃砂布背面贴在滑环上,安上新炭刷,加上弹簧压力,然后用手沿着滑环表面左右移动砂布,使新炭刷接触面与滑环曲率相符。用弹簧测力计检查炭刷的压力,当压力符合一般要求即可。炭刷的压力大小应参照电刷标号、制造厂规定的数值调整到不产生火花为宜,一般压力要求 1.051.23