礦用局部通風(fēng)機(jī)安全管理技術(shù)措施

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［摘要］為了避免礦井通風(fēng)系統(tǒng)紊亂，保證礦用局部通風(fēng)機(jī)安全高效運(yùn)轉(zhuǎn)，降低通風(fēng)機(jī)事故率，大同煤礦集團(tuán)虎龍溝煤礦通過(guò)技術(shù)研究，分析了礦用局部通風(fēng)機(jī)在使用過(guò)程中存在的主要問(wèn)題，并提出切實(shí)可行的技術(shù)和管理解決措施，有效提高了風(fēng)機(jī)安全穩(wěn)定性，降低了風(fēng)機(jī)事故率。

［關(guān)鍵詞］通風(fēng)設(shè)備；安全管理；問(wèn)題分析；措施研究

1概述

大同煤礦集團(tuán)虎龍溝煤礦目前采掘工作面布置在井田一盤(pán)區(qū)，回采5#煤層。盤(pán)區(qū)內(nèi)共布置4個(gè)掘進(jìn)工作面，2個(gè)回采工作面。掘進(jìn)工作面采用局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)方式，局部通風(fēng)機(jī)功率為55kW。由于受生產(chǎn)條件、風(fēng)機(jī)安裝質(zhì)量以及檢修維護(hù)水平等限制，礦井內(nèi)局部通風(fēng)機(jī)在使用期間經(jīng)常出現(xiàn)故障。該礦事故統(tǒng)計(jì)報(bào)告顯示，2016年共計(jì)發(fā)生9起機(jī)電事故，其中局部通風(fēng)機(jī)事故5起，占總事故率的55.5%，造成煤礦直接損失達(dá)82.7萬(wàn)元。對(duì)此，虎龍溝煤礦通過(guò)技術(shù)研究，對(duì)礦用局部通風(fēng)機(jī)在日常使用期間存在的主要問(wèn)題進(jìn)行分析，并根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)對(duì)策措施，確保掘進(jìn)工作面安全穩(wěn)定通風(fēng)。

2礦用通風(fēng)機(jī)使用過(guò)程中存在的主要問(wèn)題

（1）電機(jī)散熱問(wèn)題。礦用通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)輪直接連接且位置固定不變。由于礦井內(nèi)風(fēng)塵及瓦斯?jié)舛雀?，風(fēng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)散熱相對(duì)較慢［1］，當(dāng)通風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其電動(dòng)機(jī)溫度不斷升高，最終導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)燒毀，影響通風(fēng)機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。（2）風(fēng)機(jī)螺栓連接不牢固。風(fēng)機(jī)在對(duì)接安裝時(shí)由于安裝不規(guī)范、安裝人員專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平有限等，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)零部件間螺栓連接不牢固，而風(fēng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，從而出現(xiàn)螺栓脫落、螺栓與零部件磨損等現(xiàn)象，降低了風(fēng)機(jī)安全性能，影響風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。如對(duì)旋局部通風(fēng)機(jī)二級(jí)電動(dòng)機(jī)端法蘭與支承固定環(huán)之間連接螺栓經(jīng)常出現(xiàn)松動(dòng)，導(dǎo)致葉輪在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)振動(dòng)加大，葉輪與風(fēng)機(jī)外罩產(chǎn)生碰撞摩擦，加大電動(dòng)機(jī)負(fù)荷，長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)燒毀。（3）風(fēng)機(jī)閉鎖、自動(dòng)切換功能失效。采掘工作面局部通風(fēng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，必須能夠高靈敏度實(shí)現(xiàn)“三閉鎖”及自動(dòng)切換功能，但是在實(shí)際煤礦生產(chǎn)中由于風(fēng)機(jī)開(kāi)關(guān)聯(lián)鎖功能失效、風(fēng)機(jī)配套感應(yīng)器故障以及風(fēng)機(jī)自動(dòng)化水平低等原因，風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)若出現(xiàn)故障、瓦斯超限、風(fēng)量不足，對(duì)工作面設(shè)備動(dòng)力電源無(wú)法實(shí)現(xiàn)閉鎖作用［2］，主風(fēng)機(jī)出故障時(shí)無(wú)法正常切換，從而造成煤礦重大安全事故發(fā)生，如瓦斯爆炸、火災(zāi)等。（4）風(fēng)機(jī)使用壽命短。由于風(fēng)機(jī)在安裝時(shí)，安裝質(zhì)量不合格以及后期檢修維護(hù)不到位，造成風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生逆向推力，從而加大了軸承摩擦力，出現(xiàn)抱軸現(xiàn)象，電動(dòng)機(jī)負(fù)荷加大，定子繞組燒毀等，大大降低了風(fēng)機(jī)使用壽命。（5）風(fēng)機(jī)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)水平低。由于風(fēng)機(jī)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)水平低，風(fēng)機(jī)在檢修維護(hù)時(shí)完全靠人工觀(guān)察，無(wú)法全面對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行檢修，特別是位于風(fēng)機(jī)內(nèi)部的葉輪，受化學(xué)物質(zhì)腐蝕及運(yùn)轉(zhuǎn)摩擦影響，葉輪表面產(chǎn)生裂紋，在檢修時(shí)很難被發(fā)現(xiàn)。受損葉輪若不及時(shí)更換，會(huì)造成葉輪斷裂，致使通風(fēng)機(jī)供風(fēng)風(fēng)壓、風(fēng)量不足，威脅著煤礦安全生產(chǎn)。（6）風(fēng)機(jī)電機(jī)燒毀。風(fēng)機(jī)安裝前未嚴(yán)格按照供風(fēng)線(xiàn)路長(zhǎng)度、供風(fēng)風(fēng)量合理選擇風(fēng)機(jī)型號(hào)，同時(shí)風(fēng)機(jī)供電時(shí)未嚴(yán)格執(zhí)行“三專(zhuān)”供電要求，致使供電電壓不穩(wěn)定，風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)負(fù)荷嚴(yán)重，從而造成風(fēng)機(jī)電機(jī)繞組絕緣電阻降低、絕緣短路等，嚴(yán)重時(shí)燒毀電機(jī)。

3采取對(duì)策措施

（1）完善管理制度。煤礦企業(yè)應(yīng)完善通風(fēng)機(jī)管理制度，加大風(fēng)機(jī)安全管理力度，發(fā)現(xiàn)隱患及時(shí)處理；同時(shí)在日常管理中應(yīng)提高風(fēng)機(jī)管理人員專(zhuān)業(yè)知識(shí)水平，管理、檢修人員能夠熟練掌握風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理，對(duì)于風(fēng)機(jī)常見(jiàn)故障能夠快速處理，從而減少風(fēng)機(jī)故障，提高風(fēng)機(jī)使用壽命。（2）提高風(fēng)機(jī)散熱功能。傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)密封在風(fēng)機(jī)罩內(nèi)，且風(fēng)流中含有瓦斯、風(fēng)塵等，完全靠風(fēng)流散熱作用小，所以可改變風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)，讓風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)半密封狀態(tài)，即采用電動(dòng)機(jī)隔離防護(hù)裝置代替?zhèn)鹘y(tǒng)的密封罩。隔離防護(hù)罩主要由瓦斯過(guò)濾器、風(fēng)塵濾膜以及通風(fēng)護(hù)罩等部分組成，風(fēng)流進(jìn)入風(fēng)機(jī)內(nèi),部分風(fēng)流進(jìn)入隔離防護(hù)罩后經(jīng)瓦斯過(guò)濾器及濾塵膜作用，再進(jìn)入風(fēng)機(jī)護(hù)罩內(nèi)，從而起到風(fēng)流降溫作用。（3）引進(jìn)新技術(shù)、新設(shè)備。一是安裝無(wú)時(shí)差自動(dòng)切換聯(lián)鎖裝置。傳統(tǒng)煤礦通風(fēng)機(jī)在切換時(shí)存在5~10s停風(fēng)時(shí)間段，對(duì)于高瓦斯礦井，風(fēng)機(jī)存在切換時(shí)差很容易造成工作面瓦斯集聚，甚至發(fā)生重大煤礦安全事故。所以可通過(guò)安裝無(wú)時(shí)差自動(dòng)切換聯(lián)鎖裝置，代替?zhèn)鹘y(tǒng)切換裝置。該裝置主要通過(guò)PLC控制柜及聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)控制，當(dāng)主副風(fēng)機(jī)進(jìn)行切換時(shí)，主風(fēng)機(jī)在未接收到副風(fēng)機(jī)完全開(kāi)啟信號(hào)之前仍處于正常供風(fēng)狀態(tài)，副風(fēng)機(jī)完全開(kāi)啟且穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)后，通過(guò)聯(lián)鎖作用切斷主風(fēng)機(jī)電源。二是采用超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)風(fēng)機(jī)葉輪進(jìn)行檢測(cè)。超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)主要是利用超聲波發(fā)射器對(duì)葉輪發(fā)出聲波，使聲波從葉輪截面穿過(guò)，當(dāng)葉輪有裂紋或內(nèi)部有損傷時(shí)，經(jīng)反射作用形成不同脈沖圖像，然后根據(jù)圖像分析處理葉輪損傷位置。（4）強(qiáng)化風(fēng)機(jī)“三專(zhuān)”管理，提高風(fēng)機(jī)“三閉鎖”作用。①礦用通風(fēng)機(jī)必須具有獨(dú)立的“三專(zhuān)”供電系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)供電前必須進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，應(yīng)根據(jù)風(fēng)機(jī)功率合理選擇變壓器容量、供電開(kāi)關(guān)以及供電電纜截面積等，在“三專(zhuān)”供電時(shí)嚴(yán)禁接入其它分支供電負(fù)荷，避免因風(fēng)機(jī)供電不穩(wěn)定而造成電機(jī)燒毀事故發(fā)生。②風(fēng)機(jī)安裝后必須對(duì)各保護(hù)裝置進(jìn)行動(dòng)作實(shí)驗(yàn)，特別是風(fēng)電閉鎖器、瓦斯電閉鎖器、故障閉鎖器必須確保動(dòng)作靈敏可靠，定期對(duì)“三閉鎖”保護(hù)裝置進(jìn)行調(diào)校，發(fā)現(xiàn)故障時(shí)必須及時(shí)更換。（5）建立完善風(fēng)機(jī)故障檢測(cè)系統(tǒng)。①通過(guò)安裝故障檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)對(duì)風(fēng)機(jī)故障檢測(cè)。該系統(tǒng)主要由風(fēng)機(jī)性能檢測(cè)儀、傳感器、聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)、PLC控制柜、主機(jī)系統(tǒng)等部分組成。②當(dāng)風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，風(fēng)機(jī)性能監(jiān)測(cè)儀直接將故障信號(hào)傳遞至PLC控制柜，故障信號(hào)經(jīng)處理后及時(shí)將電源“關(guān)閉”、傳遞至主副風(fēng)機(jī)200A聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)，此時(shí)主風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，副風(fēng)機(jī)開(kāi)啟，同時(shí)通過(guò)系統(tǒng)自檢功能及時(shí)查找風(fēng)機(jī)故障源及故障地點(diǎn)，并上傳至主機(jī)系統(tǒng)。

4結(jié)語(yǔ)

大同煤礦集團(tuán)虎龍溝煤礦通過(guò)技術(shù)研究，對(duì)礦用局部通風(fēng)機(jī)存在的主要問(wèn)題進(jìn)行合理分析，并提出了有效對(duì)策措施。實(shí)際應(yīng)用效果表明，采取措施后2017年該礦未發(fā)生一起風(fēng)機(jī)事故，節(jié)約維修費(fèi)用達(dá)50余萬(wàn)元，保證了掘進(jìn)工作面通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定性及通風(fēng)安全性，提高了風(fēng)機(jī)使用壽命，取得了顯著的安全、經(jīng)濟(jì)效益。

［參考文獻(xiàn)］

［1］劉永鵬.煤礦通風(fēng)設(shè)施安全管理探討［J］.機(jī)械管理開(kāi)發(fā)，2017（7）：159-160.

［2］郝利嘉.在煤礦通風(fēng)機(jī)葉片上無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的運(yùn)用［J］.能源與節(jié)能，2015（5）：139-140.

作者:陳軍 單位：大同煤礦集團(tuán)虎龍溝煤礦