主通风机检验作业指导书

煤矿在用主通风机系统安全检测检验作业指导书本指导书规定了煤矿在用主通风机安全检测检验的检验用仪表、检验要求、检验条件、检验工程和方法、结果判定和检测记录。本指导书适用于煤矿在用主通风机定期和不定期现场检验。引用标准AQ1011-2005《煤矿在用主通风机系统安全检测检验标准》GB/T2888—1991 风机和罗茨鼓风机噪声测量方法GBl0178—1988 通风机现场试验JB/T8689—1998 通风机振动检测及其限值《煤矿安全规程》2004检测检验原理将通风机〔装置〕性能曲线与相应的通风网路性能曲线绘在同一座标图中，通风网路性能曲线与通风机〔装置〕风压特性曲线的交点即通风机装置运行工况点。在肯定转速下人为地转变通风网路的阻力就可使通风网路具有不同的阻力系数和不同的通风网路特性曲线，测定计算出每一个工况的风量qv、静压ps〔全压Pt、轴功率pa、静压效率ηs(全压效率ηt)等通风机的根本参数，然后绘制出以qv为横座标，以psf〔或ptf、Pa〔轴功率、ηsf〔或ηtf〕为纵座标的性能曲线图，即为通风机装置的全性能曲线。在通风机装置带井下网路正常运行后检测检验运行工况点各参数，依据通风机的类型计算出通风网路阻力〔比例〕系数和特性方程式： ps=R·qv2 〔或pt=b·qv2〕绘制通风网路性能曲线。专用术语轴流式通风机通常将轴流式通风机集流器进口和后导叶出口〔无后导叶时则为最末一级叶轮出口〕之间的局部称为通风机，将通风机集流器进口断面称为通风机进口，将后导叶出口断面〔无后导叶时则为最末一级叶轮出口〕作为通风机出口。图2 轴流式通风机离心式通风机对于离心式通风机，其前导器进口〔假设无前导器则为集流器进口，假设有进风箱装置则为进风箱装置进口〕与蜗壳出口之间的局部称为通风机，以上两个断面分别称为通风机的进口和出口。3通风机装置：通风机连同与其相配的集中器一起被称为通风机装置。通风机装置的进口即是通风机的进口，而集中器出口断面则为通风机装置的出口。通风机的性能是以通风机的进、出口作为边界给出的，通风机装置的性能是以通风机装置进、出口作为边界给出的。通风机安装到矿井现场后是以通风机装置性能为矿井进展通风效劳的，因此我们检测检验的应是通风机装置的性能曲线。通风系统通风设备和它对之工作的网路组成的系统。通风类型矿井进风井和出风井的布置方式。通风方式抽出式和压入式。性能曲线通风机装置的性能曲线用来说明通风机装置的风压〔全压或静压、轴功率以及效率同通风机装置的风量之间的变化关系，包括风量——风压曲线、风量——轴功率曲线、风量——效率曲线三局部。依据通风机构造形式的不同，其性能曲线的外形也不同。网络性能曲线：通风网路性能曲线就是表示在肯定的通风网路阻力下通过该网路的风量和风压之间的关系曲线。是一条通过座标原点的抛物线：当通风网路的阻力增大时，该曲线变陡；当通风网路的阻力减小时，该曲线就变缓。在矿井通风中，由于通风机的出口和风峒之间的高差很小，因此矿井通风网路性能曲线方程式为：全压特性方程式：pt=b·qv2静压特性方程式：ps=R·qv2式中：b——通风网路比例系数，Pa·s2m6；R——通风网路阻力系数，Pa·s2m6。工况调整方法工况调整方法有板阻法和闸门〔平闸门或立闸门〕法两种。闸门法是利用转变风峒中原有的调整闸门或反风平闸门〔从地面短路吸风〕的开度大小转变风阻，到达调整工况的目的。承受此法，须检查提拉钢丝绳的强度，以防止在检测检验过程中发生断绳事故。板阻法是在风峒或地面的进风口上安设框架，承受预先预备好的木板进展工况调整。承受此法要求木板的宽度应有多种规格，以满足不同调整幅度的要求；木板要有足够的强度，以免在检测检验过程中木板断裂，造成通风机及检测检验仪表的损坏。工况调整方法与位置的选择应与测风、测压断面的选择结合起来，因地制宜，综合考虑，既能到达调阻要求，又能满足测风需要。检测检验步骤查看现场制定检验方案接到受检单位托付后，到现场查看、依据矿井生产状况、通风机现场安装状况以及安全检测检验要求，提出合理的检测检验方案。组成一个包含通风机装置在内的可以转变阻力的通风网路。—般状况下对备用通风机进展技术性能检测检验，利用备用通风机装置和通风机入口前风峒组成通风网路。假设备用通风机条件不具备，则必需在矿井停产下进展，通风机抽取回风井短路风或井下通风网路风流。确定工况调整的方法。依据现场状况确定承受板阻法还是闸门法，依据通风机类型选择是增阻调整还是减阻调整。确定合理的测点位置，其中最关键的是风量的检测检验位置。制定现场检测检验必要的安全措施，要求矿方制定出在检测检验前、中、后的安全措施。检测检验前的预备工作检测检验人员的组织：为保证检测检验工作安全顺当进展，对参与检测人员进展组织分工和明确责任，使全部参与检测人员了解检测检验的目的、检测检验方法和各自的任务并能各负其责。一般可分为以下几个小组。a.领导指挥组：由矿井机电和通风部门的主管或技术负责人与检测机构负责人组成。负责检测检验指挥工作，协调各工作小组之间的关系。b阻力调整组：由矿方通风技术人员和通风修理工组成。负责检测检验时的工况调整。c检验组：由检验单位技术人员组成。负责检测仪表的安装、使用及检测检验数据记录、整理。d电气组：由矿方机电部门治理人员、维护电工、司机组成，负责检测检验仪表的电源及接线，通风机倒运行并监视通风机、电机的运行状态。选择检测检验仪表布置测点应依据检测检验方案选择适宜的检测检验仪表，在各测点安装布置检测仪器和设备。仪器名称测量范围准确度数量只(台)所测参数空盒气压计800～1060hPa±200Pa1大气压力TF-3通风综合测试1大气压力、静仪压、风流温度温度计0～50℃0.4℃2温 度皮托管/±0.998～≥16静压、动压1.004U0～6000Pa±10Pa≥4静压、全压电动机经济运行测试仪/11电气参数转速表/0.51转速声级计/0.5dB1噪声振动仪//1振动高速风表1～30m/s/1风速中速风表1～10m/s/1风速微速风表0.1～5m/s/1风速干湿温度计干湿温度计-25～+50℃0.2℃1干、湿温度注：在进展通风机装置性能测定时，可依据测定方法选用适宜的测量仪表，所选仪表应完好，并在检定周期内，以保证所测数据的可信度和准确度。采集有关根底资料：为整理检测检验数据、进展检测检验分析，应预先把握通风机设备及其布置的根本状况，主要包括如下内容：a通风机装置的原有特性曲线。b通风机进口尺寸、集中器进出口尺寸及排风峒出口尺寸。c测风、测压断面的尺寸。d风峒中断面发生突然变化的部位及其外形尺寸。e通风机设备的铭牌参数，检测检验方案的布置简图。预备好检测检验数据记录表格：每次检测检验前都必需预备好检测检验数据记录表格，以便于记录并防止遗漏检测检验工程和数据。检测检验方案的牢靠性检查：为保证检测检验工作的安全顺当进展，检测检验前必需进展检测检验方案的牢靠性检查，主要包括以下几项：a检查工况调整设备是否牢靠；b测风、测压仪器的支撑框架是否具有足够的强度以能承受气流的冲击；仪表的安装应结实牢靠，以免脱落被吸入通风机；尤其对设置在第一级叶轮前的检测检验装置更应赐予特别留意。c对备用通风机进展检测检验时，应检查通风机设备的电源局部，以防止因备用通风机启动时造成顶闸、停电，影响主通风机的正常运行。d认真检查并妥当处理检测检验系统中的漏风问题。进展检测检验启动风机前的检查：启动风机前检测检验人员应按事先分工进入现场就位，并对各自使用的检测检验仪表进展检查，待一切预备就绪后，指挥下令启动被检风机。．启动风机：通风机必需依据安全的启动程度启动。通常轴流式通风机应在小风阻条件下启动〔全开启动，离心式通风机应在大风阻条件下启动〔封闭启动〕．工况调整：依据检测检验方案进展增阻或减阻法调整。．调整工况参数检测检验：通风机启动运行正常后进展一次参数检测检验，然后每调整一次工况进展一次检测检验。．运行工况点参数的检测检验：在通风机装置带井下网路正常运行后进展运行工况点各参数的检测检验。．检测检验技术要求及留意事项待一切预备工作就绪后，即可开头检测检验。检测检验时应留意以下几点要求：通风机投入运行，且机械运转和全部仪表工作正常后，方可进展各个工况参数的检测检验；检测检验时应随时监视电动机的负荷和各部件的温升，尤其是轴流式通风机驼峰点四周更应特别留意，一旦觉察超负荷或特别现象必需马上停机。通风部门应亲热留意井下瓦斯变化状况〔对多风井通风系统还应留意风流方向的变化状况，以保证矿井安全生产。工况调整的幅度以工况点分布均匀，能获得完整且能反映通风机装置的真实性能的曲线为原则。在性能曲线斜率变化较大的区间〔轴流式风机的驼峰点四周，工况点可适当分布密些；斜率变化小的区间，工况点可分布稀疏些。工况调整的方法由通风机设备性能确定：轴流式通风机应从最大流量到最小流量，离心式通风机宜承受最小流量到最大流量。每调整一次工况，必需留有足够的时间以待压力、风量和温度稳定，方可测取各个参数。检测检验数据波动较大时，应每隔5s读1次，连续读3个数值，然后取其平均值；同时读取最大值与最小值，供分析时用。对于轴流式通风机一般应测出喘振点，性能曲线上喘振点以左局部一般不再进展检测检验。当工况点处于驼峰区时，风压、风量极不稳定且波幅较大，通风机有可能消灭喘振现象、发出特别声音，检测检验人员应抓紧时间，快速操作，以防止损坏通风机和电机；当有特别时应马上停机停顿检测检验。、对安装的通风机应进展全面的性能检测检验：轴流式通风机应检测检验其效劳期间内可运行的几种风叶安装角度的性能曲线，带有前导器的离心式通风机也应检测检验多种前导器角度的风机装置性能曲线。这种检测检验带有验收鉴定的性质，应多用些时间，严格、认真地进展。其检测检验结果为投产后矿井通风机治理的依据和以后定期检测检验供给参考。检测检验数据的整理与检测检验结果分析：依据AQ1011-2005规定进展检测检验数据整理并绘制性能曲线，然后对检测检验结果进展分析、提出问题和建议。检验工程、方法及计算证件审查：在现场通过查看主通风机系统证件档案进展。通风机的产品说明书、安全标志准用证、防爆合格证、摩擦火花安全性检验合格证。外观质量检测：用目测法进展。现场检查通风机、电动机各零部件应齐全，主通风机各连接部位的紧固件应结实；刹车装置应敏捷牢靠；润滑系统应工作正常；主通风机外壳或内部构造不应有特别变形或损伤；主通风机铭牌、转向标志、风流标志。安全防护及设施要求符合《煤矿安全规程》第一百二十二条：生产矿井必需装有反风设施，并能在格外钟转变巷道中的风流方向。推断反风装置及操作系统是否完善。第一百二十三条：主要通风机房必需安装水注计、电流电压表，轴承温度计。并有反风操，作系统图、司机岗位责任制和操作规程。必需有直通矿调度室的推断负压检测装置安装是否合理。第四百四十条：矿井应有两回路电源线路，年产6万吨以下的矿井承受单回路供电时，必需有备用电源。两回路电源线上都不得分接任何负荷。通风机功率、效率的测定TF-3〔同步电动。电动机的效率ηm可能从电动机特性曲线图上查取。通风机轴功率计算Pa=ηtrηmPe (12)式中：Pa—通风机轴功率，kW；ηtr—机械传动效率；ηm一电动机效率；Pe--电动机输入功率，kW。通风机输出功率计算通风机全压功率：Pt=ptqvi/1000 (13)式中：Pt—通风机全压功率，kW；Pt—通风机全压，Pa；qvi—通过通风机风量，m3/s通风机静压功率Ps=psqvf/1000 (14)式中：Ps—通风机静压功率，kW；Ps—通风机静压，Pa；qvf—通过通风机风量，m3/s通风机效率计算通风机全压效率ηt=Pt/Pa×100 (15)式中：ηt一通风机全压效率，％：Pt、Pa—通风机全压功率、轴功率，kW通风机静压效率ηs=Ps/Pa×100 (16)式中：ηs—通风机静压效率，％Ps、Pa—通风机静压功率、轴功率，kW转速测定用多功能转速表检测检验，先将反光片粘贴在风机主轴的圆周面上，然后用转速表的传感器垂直对准轴的圆周面上，测取转速n；通风机与电动机直接传动时，只测电动机转速；假设以其他方式传动时，应分别测量通风机、电动机的转速。每调一个工况点测3传动效率类别类别传动方式效率η联轴器联轴器带式传动浮动联轴器齿轮联轴器万向联轴器〔a≤3°〕万向联轴器〔a＞3°〕梅花接轴液力联轴器〔在设计点〕平带无压紧轮的开式传动平带有压紧轮的开式传动平带穿插传动三角带传动0.980.990.990.970.950.970.930.980.970.900.96空气密度测定在距风压测点20m内的巷道中，用用矿井通风参数检测仪〔气压计〕测量确定静压，用干、湿温度计测量干、湿温度测定干、湿温度风流温度和大气压力参数。0ρ=3.48410－3p0

0.3779p273＋t

sat

……………(1)式中：p0——测量时当地的大气压，Pat——测点的空气温度，℃φ——空气相对湿度，％psat——温度为t℃时空气确定饱和水蒸汽压力，Pa风量测定风量的计算 qv=V·A (2)式中：V——被测断面的平均风速，m/sA——被测断面面积，m2风速测点位置和测定断面的选择GB/T10178进风道应有较长距离的平直地段，其长度应为测风断面宽度的5～8倍；风流比较稳定，流场分布比较规章；通过测风断面的风量应是通过通风机装置的风量，也就是说测风断面与通风机之间根本上无漏风。圆形巷道断面按GB/T101786.4.3.1矩形巷道断面GB/T101786.4.3.3集中器环形断面GB/T101786.4.3.2其他外形的巷道断面；面积测定 在同一断面上划分成假设干个矩形、三角形、半圆形等小块，计算总面积。测点布置 用全压管测风量将全压测点布置在每个小面积块的重心上。静压测点，依据巷道断面的近似布置在巷道壁上。不同断面外形的重心按附录A7.6.2.2现场条件不能满足5.5.2.1要求时可按以下的要求选择；a．轴流式通风机 可选在集风器入口；b．离心式通风机 可选在通风机入风口四周。检测方法TF-3通风综合测试仪测风断面一般应选择在通风机入口侧具有稳定风流的风峒中，如集中器平直段足够长时也可在此选择测风断面。为准确定位，一般用固定支架将风速传感器按要求的位置固定；风杯的轴线于风的方向垂直，风杯应迎着风的方向位于支架前后。各风速传感器通过接线插座由多芯电缆将信号传至地面主机。风速表(风速计)测风如条件不具备，不能用TF-3通风机综合测试仪，可用风表进展检测检验。风速表测风的方法分为线路法和分格定点法。a测风断面尽可能选择在风峒的平直段稳定风流中，必要时也可选择在集中器的出口断面上。测风断面的风流要尽可能稳定，风速分布比较均匀。b测风时检测检验人员侧身或迎面站立，和风表处于同一断面上，测试结果乘以校正系数k即为实际风速，k值可用下式计算：k=〔A－Ab〕／A (3)式中：A——测风断面积，m2；Ab——测风人员的身体断面积，一般为0.3～0.4m2。V=k·v v——风表校正曲线校正后的风速。c检测检验前先将风速表的指针回零，风速表迎风转动0.5～1min后，再同时翻开风速表和秒表的开关进展检测检验，检测检验完毕后同时关闭风速表和秒表开关。e〔s，风速低时更应如此。f检测检验时风速表的轴线尽可能与风流流线保持平行。g同一断面连续检测检验3次，每次检测检验值与平均值的误差不大于5%，否则应重测，断面平均风速为3次测值的平均值。无论是用智能多路电子风速仪TF-3通负综合测试仪还是用皮托管测风，都应将接口连线或连接氧气带或胶管固定在支架上，以防检测检验过程中摇摆；对于胶管还应防止漏气与打折堵塞。测定误差与最大值或最小值的相对差值应2.5％，2.5％，应重测试或重审定测试方案。风压测定风压可用TF-3通风机综合测试仪，也可用皮托管来检测检验。测取相对静压Psx，如矿上原有的测压装置符合检测检验要求，也可利用该装置。对于压入式通风，测压断面应选在集中器出口断面上，测取该断面的全压Pt值。选择测定断面的条件轴流式通风机a抽出式通风 测压断面应选定在集风器入口，图2所示l-I断面处；b2-II处；c和集中器出口，图二所示I—I、Ⅱ—Ⅱ断面处。图2 轴流式通风机测压断面位置图离心式通风机31－1面处；3结果仅供生产使用。7.7.2.静压测点的布置a环形空间〔见图外缘的交点a、b、c、d、e、f、g、hb〔见图、b、c、dc矩形断面〔见图，测定布置在高、宽中线与硐壁的交点、、c处。风压计算通风机静压计算a抽出式通风：Ps＝Psi－1ρ〔q(7)v2v2 A1PsiiPaqv—第i测点风量；m3/sA1—测点断面;m2。ρ—测点气体密度；kg/m3b全压管测定法： 抽出式通风机的计算同〔7〕式。通风机全压计算：aPt=Ps＋Pd2 (8)P = 1 qv2 (9)d2 P

p 2d2 22 A2bnIPtiPi1t I

……………………(10)式中：Pt—通风机全压，Pa；Ps—通风机静压，Pa；Pd2—通风机集中器出口测算的速压，Pa；ρ2—通风机集中器出口空气密度，kg/m3；qv2—通风机集中器出口通过风量，m3/s；A2—通风机集中器出口断面积，㎡；测定数值换算将测定数值换算成标准通风状况和通风机额定转速条件下的数值。7.8.1akρ=1.2/ρ１i (17)式中：kρ—密度换算系数；kg/m3.b通风机转速换算系数kn=N0/Ni (18)式中：kn—转速换算系数；N0—通风机额定转速，r/min；Ni—某一工况点实测转速，r/min。7.8.2qvf= kn×qv (19)式中：qvf—换算后的通风量，m3/s。7.83a全压换算Ptf=kρ·k2n·pt (20)静压换算Psf=kρ·k2n·ps (21)式中：pft—换算后的通风机全压，Papsf—换算后的通风机静压，Pa7.84a.轴功率换算Paf=kρ·k3n·p (22)b.输出全压功率换算Ptf=ρkρ·k3n·p (23)输出静压功率换算Psf=kp·k3n·Ps (24)式中：Paf—换算后的通风机轴功率，kW；Ptf—换算后的通风机全压功率，kW。Psf—换算后的通风机静压功率，kW。7.8.5aηtf=Ptf/Pa×100% (25)bηst=Psf/Paf×100% (26)c通风机机组效率ηfm=Ptf/Pe×100% (27)式中:ηtf、ηst、ηfm—换算后的全压、静压和机组效率，%。振动测试对于叶轮直接安装在风机轴上的通风机：应在电动机两端轴承部位测量其水平、垂直、轴向三个方向上的振动值，当电动机有风扇罩时，轴向振动可不于测量。对于双支撑有两个轴承体的通风机，测量每个轴承的水平、垂直、轴向三个方向上的振动值当两个轴承都装在同一个轴承箱内时噪声测量对现场通风机进展噪声测定时，只测定运行条件下的噪声。假设测试主通风机系统全性能曲线时，通风机系统的比A声级应符合JB/T8690的要求，比A35dB，但作业场所的噪声应符合《煤矿〔2004〕741应符合国家环保要求。留意事项：①测前应对声级计进展校准以保证测定精度；②接通声级计电源，检查电压是否符合要求；③手握声级计，传声器指向声源，声级计应稍离人体以削减对测量的影响；④频率计开关置于A档，并选择适宜量程；⑤按下慢档键，检测检验噪声平均值；⑥检测检验时应装上传声器的风幅，削减外界环境对检测检验的影响。轴承与电动机温升检验煤矿主通风机轴承和电动机定子温度是判定通风机能否正常运行的重要指标，必需对其温升进展检验。检验时，依据现场实际状况，承受相应的测试方〔对轴流式通风机假设有温度检测仪表读取数据即可。离心式通风机需现场检测〕电动机的绝缘电阻、接地电阻的检测：V以下设备使用V兆欧表测定；1000V2500V380V0.5MΩ660V1MΩ6000V6MΩ电动机接地电阻用接地电阻测量仪测量。接地电阻应不大于4Ω。叶片与机壳的单侧间隙检测叶片与机壳〔或保护圈〕的单侧间隙用塞尺测量。两者之间的间隙值应不2.5mm。性能曲线的绘制通风机装置性能曲线的绘制：通风机的性能参数或性能曲线总是在肯定的进气状态下给出的，即通风机的性能与进气状态有关，为便于比较，把通风机装置各工况的实测性能参数换算成标准空气状况和通风机额定转速条件下的数值。绘制出风量——风压曲线、风量——轴功率曲线、风量——效率曲线为便于使用所绘通风机装置性能曲线，也可考虑承受实测转速的平均值做为通风机的工作转速，承受正常通风状况下风峒内的空气密度为标准密度对有关参数进展换算。矿井通风网路性能曲线的绘制：将实测出的矿井通风网路的风量、风压，换算至标准空气状况和通风机额定转速条件下，然后计算出矿井