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矿井通风设备的选型和维护研究

发布日期:2020-09-07   来源:矿道网   投稿者:张永红   浏览次数:1461

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        1 主通风机方案

1.1 主通风机选型

某矿井采用中央并列式通风,5 个进风井和 2 个回风井,根据矿井地质及生产条件分别计算井下通容易时期和困难时期所需要的风量,最后得出井下通风容易时期所需风量 Qc 约为 173.6 m3 /s,相应的通风阻力 Hc 为 892.3 Pa,困难时期风量 Qn 需达到 182.3m3 /s,通风力 Hn 为 1113.8 Pa。风机漏风系数取 1.05,该矿井在通风容易时期和困难时期所需通风机提供的风量 Q 分别为 182.28 m3 /s和 191.42 m3 /s。

通风机的风压计算时需要考虑高差,该矿井的回风井和进风井之间具有一定的高差,不能忽略自然风压的影响,且在冬季自然风压利于通风,风阻较小,但在夏季自然风压对风流有一定阻力作用,加大了风机工作量,因此,计算风压时加上自然风压,最后得出自然风压在冬季为 121.8 Pa,夏季为 184.9 Pa。通风机自身阻力,取 200 Pa,最后计算得出井下通风容易时期和困难时期通风机的风压 H 分别为1214.1 Pa 和 1498.7 Pa。通风机工作在容易时期和困难时期的工作风阻为0.036,0.041 N·s2 ·m−8根据所计算的结果以及选型原则,结合通风机特性曲线,最后选择 FBCDZ-6-No.22 型防爆对旋轴流式通风机。

1.2 电动机选型

电动机输出功率计算时同样需要考虑通风容易时期和困难时期的输出功率,计算公式如下:1000HQ N 式中,η 表示通风机的效率,容易时期取 68%。困难时期取 80%,将前面计算结果代入上式计算得出通风容易时期的输出功率 N1为 321.97 kW,困难时期输出功率 N2为 358.6 kW,当 N1>0.6N2时,选用一台电机,反之需要多台电动机共同运转。显而易见,N1>0.6N2,故一台电动机即可满足工作条件,经查表选用YBF450M2-6 型电动机,额定功率为 800 kW。

2 通风设备维护

2.1 通风设备故障原因

通风机作为矿井通风的主要部件,其稳定性直接关系到整个矿井的通风,由于人为或者其他外在原等可能造成通风机及相关部件发生故障,分析故障的原因对于提高通风设备的工作效率具有重要的作用,通风设备可能发生故障的原因有以下 4 点。

(1) 进出气管道可能破裂或被堵塞,无法很好地控制风量,同时长时间不更换密封圈,密封圈可能发生损坏,从而损伤风机的叶轮。

(2) 通风设备上的阀门和压力表发生故障导致风机工作状态失稳,长时间运转可能使转子发生损坏,降低其使用寿命。

(3) 由于硬物或者其他具有腐蚀性的物质使叶片发生破坏,从而影响叶轮的正常运转;另外,如果风机在较长时间内一直处于超负荷运行状态,叶片端面可能产生松动,影响其寿命。

(4) 由于电动机和通风机的主轴不在同一直线上,造成轴衬磨损严重,同时,浇筑作业不符合规定,也可能造成轴衬表面发生损坏。

2.2 维护措施

(1) 加强电动机的日常清理,及时阻止灰尘或者油污进入电动机内部,如果杂物进入电动机内部,应及时向电动机内注入压缩空气,压力约为 0.1~0.2MPa,对电动机进行及时有效的清理。

(2) 应用相关设备对轴承的温度和油位等进行检测,防止油位降低或者温度过高损坏设备,轴承内的油液间隔一定时间进行更换,更换前对轴承要进行全面的清理,保证油环不出现卡死现象。同时,油环的表层要保持清洁,防止运行中产生火花,保证电刷的正常运行,防止出现磨损,磨损时要及时更换。

(3) 对高压开关柜、通风机联轴器、叶片要进定期检测,保证高压开关柜螺栓齐全以及仪表正常,防止联轴器和叶片出现松动现象,保证通风机的正常运行。

(4) 建立通风系统监测体系,对矿井通风系统进行实时监测,及时发现通风系统存在的问题,并采取相应的措施阻止事故发生,同时监测系统可以减少大量人员,提高整个系统的工作效率。

3 结 论

本文针对某矿地质条件,计算了该矿井条件下所需通风的风量和风阻,在此基础上根据通风网络特性曲线选择了 FBCDZ-6-No.22 型防爆对旋轴流式通风机,并对电动机所需输出功率进行计算,最后查表选用了 YBF450M2-6 型电动机。在选择合理的通风机及电动机的基础上,分析了通风设备发生故障的原因,提出了合理的维护措施,对提高通风机的使用寿命具有重要的作用,对矿井安全生产具有重要的指导意义。

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