李传昊

【摘 要】在矿井生产中，主扇风机是保障生产安全的重要设备，对矿井主扇风机的技术进行改造，并结合矿井实际情况科学选型，有助于提升矿井生产的安全性，同时减少设备能耗，提升矿井生产的节能性。为此，本文联系实际，围绕矿井主扇风机的技术改造与选型展开探究，以供参考。

【关键词】矿井;主扇风机;技术改造;选型

在国家贯彻实施可持续发展战略背景下，矿产企业积极响应国家号召，不断加快企业结构改革与技术改造，其中，主扇风机技术改造是重要内容。在国家提出的节能减排新要求下，矿产企业针对主扇风机高耗能、低效率这一缺陷，对主扇风机的监控技术、联轴器、风叶等重要环节进行了改造，大大降低了设备的能耗，提升了设备的自动化程度与安全性能，让矿井通风效果达到了预期目标【1】。先联系实际，就新时期背景下矿井主扇风机的技术改造与选型做具体分析。

一、矿井主扇风机改造前的选型

在进行矿井主扇风机的选型工作时，需要有一定的理论基础与实际经验，需要根据改造主扇风机的可行性论证与优化结果合理确定【2】。如以往设计与矿井生产经验表明，矿井风压太高时，将出现井下漏风问题，这会使矿井生产安全性能大大降低，尤其是在矿井含有大量瓦斯时，矿井非常容易出现通风不畅或引发火灾等问题，且一旦发生火灾，火势很难下控制;但若井下风压过低，则表明风机运行状况不佳，风机运行效率低，甚至会出现喘振现象，此时，风机耗能量将急剧增加，且喘振现象严重时，与之并联的其他风机尤其是相邻风机都会受到影响。此外，在矿井生产中也容易出现风扇机抽力过大问题，这一问题会导致出现脱风的几率增加，严重时会在总回风巷增阻调节，使其实际运行效果难以达到预期目标。

如某矿井选用了AGF2.82-1.58-2型号风机，该型号风机主要技术参数为：负压3400Pa，风量10800m3/min，最大风量12000m3/min，最大负压3700Pa。但设备以上参数与矿井实际通风要求不相符，正常的矿井通风要求是，风量6000m3/min，为达到以上生产要求，需对通风机进行调节，降低相应风量同时加上增阻，一次才能保证整个通风系统顺畅稳定运行【3】。结合以上案例可知，在设备选型时，矿井的通风条件、通风要求、周边自然环境状况等都是需要考虑的内容，只有在综合考虑各项影响因素的情况下科学选型，合理确定设备参数，才能确保设备满足框架矿井各时期对负压、通风量的需求，进而保证矿井通风系统安全稳定运行，促进矿井生产工作安全顺利开展，保障人员、设备安全。

二、安全节能要求下的矿井主扇风机的技术改造与选型

（一）叶片的设计与选用

针对当前矿井主扇风机在运行中存在的耗能高、效率低等问题，在对叶片进行技术改造与重新选型时，一定要将高的运行效率与低的能源损耗量考虑进去。具体而言，相关企业可选用铸铝合金材质的叶片，这类材料强度高、韧性高，且有很好的防腐性能，因此受湿度、温度等因素影响小，设备运行年限长，且运行状态稳定，可有效保證整机与关键零部件的运行安全 【4】。此外，在运行效率方面，改造后的叶尖线速最高可达到150m/s，而旧式风机叶尖线速仅为100m/s，因此改造后的设备完全达到了高质量、高效率要求，且设备运行时对能源资源的损耗程度也大大缓解。

（二）风道的设计与选择

在矿井的通风系统中，风道是重要组成部分，会对后期的单双级设计、传动方式选择等产生影响。因此，在节能环保要求下，结合矿井具体自然条件、通风要求，合理设计、选择风道也是一项必要工作。在风道的设计与选择方面，主要包含以下方面内容：

1.传动方式

风道是影响传动方式选择的重要因素，不同风道下的传动方式也有所不同。现阶段，一般性质的矿井风道中通常见以下三种进气方式：平直进气、600s弯道进气以及900 【5】。相应的，常见风机传动方式也有三种：在选择弯道、600s、900蜗壳进气时，前传动是较为合适的传动方式，该种进气方式的进口闸门为翻板门设计，后者进口闸门为百叶窗设计，设置有较高的排气塔;但若矿井中风道进气方式为平直进气，则对应的传动方式为后传动，该种传动方式进口闸门设计为平推拉门形式，排气塔同样相对较高，风机传动轴也较前两种传动方式长。选择怎样的风机传动方式意味着矿井下通风质量是否能达到安全标准，作为影响矿井进口流场均匀度的重要因素，风机传动方式的选择在很大程度上决定了风机的总体性能，决定了矿井生产的安全性。目前，600s弯道施工时，混凝土灌制是常见施工方式，该种施工方式虽然工序简单，有较高的操作性，但受技术限制很难对风道的坡度以及型面进行控制，因此容易出现质量问题，尤其是在内部轴高速旋转的情况下，混凝土灌制质量更难保证。针对这一问题，相关人们可抓住风道运行时会在S弯道出口形成一个不均匀流场的这一特点，对其进行合理改造，如增配一个高速率集风器以有效改善矿井通风情况。

总之，为保证矿井生产的安全性，在进行主风扇机技术改造时， 一般不对进出口流道进行改动，若矿井下通风质量达不到标准要求，可通过适当调节负压、风量等方式予以改善，进而减少安全问题、质量问题发生。

2.风机单级、双级的选择

在选择风机单级、双级时，有以下两种相对可行的方案：一，按照矿井内实际风压进行选择，若矿井内风压不高于3500Pa，则单级方式较为合适;但若对风压要求较高，井内风压需达到4000Pa、5000Pa，就必须选择双级风机【6】。与单级风机相比，双级风机主要的性能优势在于：效率高、风量高、负压高但转速低。在负荷条件相同的情况下，用双级负压会获得更为理想的通风效果;且在毎级负荷较低的情况下，转速也相应较低，引进产生一系列积极影响，具体如：强度储备变高。在材质相同的情况下，双级风机离心负荷较低，因而其强度储备大约高出单级风机40%左右。第二优点是噪声污染小，不会对工作人员、矿产生产活动产生过大影响。此外，双极风机运转效率高，对轴承等零部件损耗低，整体使用年限较长，有研究表明，在总负荷相同的情况下爱，双级风机的轴承使用寿命要远远高于单级风机。总体来说，单级风机的特性不及双极风机，且对整个矿井通风系统的多台风机进行改造后，通风设备的反风率、噪声污染、静压效率等问题都得到了改进与提高，矿井整体通风性能良好。

三、结语

综上所述，在矿井生产中，主扇风机是保障生产安全的重要设备，对矿井主扇风机的技术进行改造，是提升矿井生产安全性、节能性的重要举措。本文仅是按照节能环保要求对扇风机的叶片、风道、传动方式等做了稍许改进，并取得了相对理想的改造效果。经改造后，矿井主扇风机运行效率提高、使用年限延长、能耗下降。

【参考文献】

[1]武德峰.矿井主扇不停风倒机系统设计与应用[J].机械管理开发，2018，33（11）：204-205+271.

[2]张伟.矿井高效节能的通风措施探讨[J].能源与节能，2018（08）：69-70.

[3]高庆凯.大型主扇风机不停风自动化切换技术的应用[J].能源与节能，2018（06）：109-110+182.

[4]康英杰.矿井主扇风机的技术改造与选型研究[J].机电工程技术，2018，47（04）：188-189.

[5]徐帅.煤矿主扇风机的技术改造分析及选型研究[J].内蒙古煤炭经济，2018（03）：26-27.

[6]林永亮.矿井主扇风机高压变频技术[J].机械管理开发，2017，32（04）：81-82.