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關于煤礦主通風機通風失穩(wěn)控制的研究

文檔作者：吳江杰文檔來源：云南能源職業(yè)技術學院		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年12月01日
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關于煤礦主通風機通風失穩(wěn)控制的研究
■吳江杰　■云南能源職業(yè)技術學院，云南　曲靖?。叮担担埃埃?
摘　要：我國的工業(yè)生產(chǎn)中，煤炭是較為重要的燃料，保障了工業(yè)產(chǎn)出和工業(yè)發(fā)
展。因此，煤炭行業(yè)是我國的重要產(chǎn)業(yè)，但是在煤炭開采過程中，存在安
全隱患，如瓦斯失衡等，發(fā)生該情況的原因存在較多種，例如主通風機失
穩(wěn)便是其中一種，文中通過主通風機異常通風失穩(wěn)控制、主通風機倒機
通風失穩(wěn)控制、主通風機喘振系統(tǒng)失穩(wěn)控制三個方向?qū)χ魍L機失穩(wěn)控
制進行了控制研究，望為煤炭企業(yè)帶來幫助。
關鍵詞：煤礦主通風機　通風失穩(wěn)　控制研究
礦井自然通風是煤炭開采安全生產(chǎn)的基礎，現(xiàn)代煤炭企業(yè)為保證
礦井中的良好通風，在礦井中安裝通風機，但通過工作實踐可以發(fā)現(xiàn)，
主通風機易出現(xiàn)通風失穩(wěn)現(xiàn)象，造成井下通風問題，引發(fā)瓦斯失衡事
故。因此，需探討控制主通風機通風失穩(wěn)的措施，將通風失穩(wěn)發(fā)生可能
性降低，保證煤炭開采的安全性。
１　煤礦主通風機通風失穩(wěn)的危害以及影響因素
煤礦中通風系統(tǒng)屬于動態(tài)系統(tǒng)，具有復雜性和隨機性。煤礦通風
系統(tǒng)基本在地面下進行工作，需要將空氣不斷引入到煤礦中，如果風流
流動的波動范圍超過了允許值，此類情況便被稱為不穩(wěn)定現(xiàn)象。通風
系統(tǒng)不穩(wěn)定會導致分支中風流出現(xiàn)不穩(wěn)定，進而產(chǎn)生了風量的劇烈跳
動，一些分支中甚至會產(chǎn)生風流大幅度增減等現(xiàn)象，針對這種不穩(wěn)定進
行討論，可以發(fā)現(xiàn)風量的不穩(wěn)定便會造成瓦斯異常，造成安全事故。
想要治理瓦斯異常問題，需要將煤礦中的通風系統(tǒng)進行穩(wěn)定，對于
煤礦工作進行總結(jié)，可以發(fā)現(xiàn)很多因素都會影響通風失穩(wěn)。例如通風
動力裝置、網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、自然風壓等，便會影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。如通風系統(tǒng)
出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，可以分為正常時期和災變時期，將正常時期進行劃
分，可以分為通風動力不穩(wěn)定和通風網(wǎng)格結(jié)構(gòu)不合理兩方面的原因。
對通風動力不穩(wěn)定進行分析，具體表現(xiàn)為：（１）一些循環(huán)風現(xiàn)象造成風
流不穩(wěn)定現(xiàn)象，影響因素主要為喘振現(xiàn)象和多風機干擾等。（２）自然
風壓很多時候會導致分支風流出現(xiàn)反向。對于影響因素進行分析，可
以發(fā)現(xiàn)主通風機運轉(zhuǎn)不穩(wěn)定是最重大影響，很容易造成通風系統(tǒng)失穩(wěn)，
影響了通風系統(tǒng)整體的通風安全。
２　煤礦主通風機通風失穩(wěn)出現(xiàn)的原因
煤礦進行生產(chǎn)時，主通風機提供通風動力，實現(xiàn)礦井內(nèi)空氣和外界
進行流通，將外界新鮮空氣不斷的輸送至礦井內(nèi)，此過程同時將礦井內(nèi)
生產(chǎn)產(chǎn)生的有害氣體排出去，此類方式維護了狂進內(nèi)部的空氣，保證了
生產(chǎn)人員的安全。在進行煤礦生產(chǎn)過程中，主通風機需要連續(xù)工作，以
保證通風換氣的穩(wěn)定與連續(xù)。實際生產(chǎn)中，主通風機并不是一成不變
的，很容易出現(xiàn)失穩(wěn)的情況，對于失穩(wěn)的原因進行總結(jié)，主要為以下原
因：（１）故障停機。煤礦生產(chǎn)過程中，空氣中雜質(zhì)較多，此現(xiàn)象是由于
煤炭行業(yè)的特殊性決定的，主通風在工作中屬于一種持續(xù)高負荷的狀
態(tài)，高負荷的狀態(tài)是容易出現(xiàn)通風機自身故障的。通常情況下，高負荷
狀況便代表了通風機處于一種高電壓、高電流的狀態(tài)，而且空氣中的雜
質(zhì)不斷進入通風機中，此類很容易出現(xiàn)運行故障。故障停機造成了通
風機停止運轉(zhuǎn)，進而造成了主通風機出現(xiàn)失穩(wěn)。實際工作中，為了保證
主通風機穩(wěn)定運行，需要增加監(jiān)控系統(tǒng)，可以及時發(fā)現(xiàn)通風機的故障并
及時處理。監(jiān)控系統(tǒng)在工作中由于環(huán)境較差，同樣容易出現(xiàn)故障，該狀
況變會導致及時出現(xiàn)故障監(jiān)控系統(tǒng)也不能報警，為安全生產(chǎn)帶來安全
隱患。如果故障停機不能及時處理，便可能在煤炭生產(chǎn)中引發(fā)瓦斯超
限、人員窒息等惡性結(jié)果，這也是故障停機的危害。（２）倒機時期出現(xiàn)
故障。主通風機之中含有軸流風機，其自身功率較大，而且啟動時多數(shù)
在負載狀態(tài)，并且旋轉(zhuǎn)部件體積質(zhì)量較大，使得工作過程中自身帶有較
大的慣性，此類狀況會導致主通風機啟動困難。在主通風機故障管理
工作中，此類狀況是需要進行嚴密控制的，控制工作應作為重點工作。
在進行失穩(wěn)現(xiàn)象討論過程中，備用風機不能正常啟動也是失穩(wěn)工作發(fā)
生的主要誘因之一。為了防止倒機過程中，由于備用風機帶來的失穩(wěn)
情況出現(xiàn)，規(guī)定了倒機的轉(zhuǎn)換時間，如果倒機情況時間超過此時間，便
容易造成安全事故。（３）井下風阻發(fā)生變化。井下風阻一旦發(fā)生變
化，便會造成通風機長時間工作在喘振區(qū)，進而出現(xiàn)風流波動。軸流風
機的特性曲線屬于駝峰式，很多時候會產(chǎn)生非穩(wěn)定工況，例如旋轉(zhuǎn)時速
振喘等，如在此期間內(nèi)產(chǎn)生脈動加劇等現(xiàn)象，都可能導致出現(xiàn)部件的損
壞。如果通風機在喘振區(qū)工作時間過長，很有可能出現(xiàn)葉片斷裂現(xiàn)象，
如不能對這類損壞現(xiàn)象進行及時處理，便容易造成機械毀壞的情況，很
容易導致房間塌陷，威脅了整個通風系統(tǒng)的安全和生產(chǎn)安全。
３　煤礦主通風機失穩(wěn)控制研究
煤礦主通風機安全穩(wěn)定的運行，對于煤礦安全生產(chǎn)有著重要的意
義。煤礦生產(chǎn)中，需要嚴密控制主通風機失穩(wěn)現(xiàn)象，做好通風機的維護
管理工作，以預警的方式進行失穩(wěn)控制工作，有效控制失穩(wěn)情況，通過
結(jié)合筆者的工作經(jīng)驗，提出具體的控制措施：（１）主通風機異常通風失
穩(wěn)控制。目前而言，對主通風機異常通風失穩(wěn)的控制的方式為增加監(jiān)
控系統(tǒng)，如果主通風機出現(xiàn)問題，便由備用風機來進行替代，備用風機
需要自動開啟，進而維持通風系統(tǒng)的有效性。經(jīng)過實踐工作中的統(tǒng)計，
此類監(jiān)控方法并非無懈可擊，如果監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)問題，便導致此類通風
失穩(wěn)控制出現(xiàn)問題漏洞。此類控制需要達成無懈可擊，需要將現(xiàn)有的
生產(chǎn)技術進行改進，提高系統(tǒng)自身運行質(zhì)量。我國現(xiàn)階段對此類故障
診斷技術仍剛剛起步，仍需要將生產(chǎn)技術進行總結(jié)，并且得出有效的自
身經(jīng)驗。將技術進行有效提升，有效的得出應用效果，并且在實際中加
強進一步研究，提高診斷技術和預警水平。（２）主通風機倒機通風失
穩(wěn)控制。倒機過程中，備用風機的啟動是重要一環(huán)，需要保證備用風機
可以自動啟動。因為備用風機啟動存在不確定性，為了解決此類不確
定性，現(xiàn)代產(chǎn)生了通風機熱備用的方法，此方法也就是在主通風機尚未
停止時，對備用風機進行預熱，進而保證風機由冷備用轉(zhuǎn)換成為熱備
用，減少了出現(xiàn)失敗的可能性。倒機時，井下停風等容易造成瓦斯累
積，容易造成安全事故。將倒機方式轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成為“不停機倒機”模
式，將旁路風門引入至倒機之中，以此為倒機基礎，實現(xiàn)風路的切換，減
小倒機中的風力波動。該方法較為合理，提高了倒機工序的成功率，并
且縮短了風路轉(zhuǎn)換造成的對于通風系統(tǒng)的影響時間，也就解決了相應
的瓦斯超限問題。解決了瓦斯超限問題，一方面防止因為瓦斯超限造
成工作人員出現(xiàn)的呼吸困難，另外一方面也減少了火災等事故發(fā)生的
可能。煤炭生產(chǎn)中，不斷的將新鮮空氣導入礦井中，也幫助礦井安全系
數(shù)進行了提升，對我國煤炭行業(yè)有著重要的意義。（３）主通風機喘振
系統(tǒng)失穩(wěn)控制。主通風機需要有系統(tǒng)調(diào)風行為，此類行為造成風阻的
變化，同樣巷道變形也是風阻變化的因素，該情況便導致工作點出現(xiàn)喘
振區(qū)，風機的工作點也進入喘振區(qū)內(nèi)；而且流風機自身具有喘振隱患，
都容易導致礦井主通風機出現(xiàn)喘振。為解決這一問題，可以增加分流
器，分流器可以增加風機安全范圍，控制喘振現(xiàn)象。同時也可以增加旁
通管來控制喘振，同樣有一種理念認為可以通過改善管網(wǎng)特性來降低
風阻消除喘振。減少主通風機因為喘振現(xiàn)象發(fā)生的故障，進而幫助系
統(tǒng)在安全方面穩(wěn)步提升，有效的幫助安全性提升。
４　總結(jié)
主通風機是煤炭開采通風系統(tǒng)中的重要設備，其平穩(wěn)運行工作，有
效的保證了煤炭生產(chǎn)過程安全，也可以保證煤炭開采工作人員的人身
安全。本文對于通風失穩(wěn)進行了研究，提出了相應措施，望為煤炭安全
生產(chǎn)帶來幫助。
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２０１６年第２期（總第１７９期）　　　　　　　　　　　　　　江西建材　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　施工技術
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１４１－１４３．
（上接第１０３頁）入地基的塑料排水板必須為整板，嚴禁接長使用長度
不足的塑料排水板；⑤為了確保能形成良好的縱向排水通道，打設塑料
排水板時嚴禁出現(xiàn)扭結(jié)、斷裂和撕破濾膜現(xiàn)象；⑥檢查并記錄每根板的
施工情況，符合驗收標準無誤時才移機，否則在鄰近板位處補打；⑦施
工時，要詳細記錄插板板位、深度、垂直度、回帶板根數(shù)等數(shù)據(jù)，確保符
合設計要求；⑧在施工前探摸及清除施工區(qū)域內(nèi)的障礙物，劃分施工區(qū)
段，編制安排打設順序
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
。
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．
（上接第１１０頁）工作，做好管理人員的人才培養(yǎng)計劃對于施工企業(yè)的
長遠發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。企業(yè)在招聘安全管理人員時一定要嚴
格選拔，確保其有足夠的能力勝任日常的管理工作，對于水電站施工高
難度技術階段，要配備高素質(zhì)的管理人員，以便于配合技術人員完成技
術攻關；施工企業(yè)應做好日常的安全管理培訓工作，強化管理人員的安
全管理技能，督促管理人員不斷學習，提高自己的管理水平以及應對安
全風險的處事能力，做到綜合培養(yǎng)、全面發(fā)展；另外，許多水電站事故的
發(fā)生，都與一線工作人員自身技能素質(zhì)不高而造成事故的發(fā)生密不可
分，因此，除了加強安全管理人員的職業(yè)素質(zhì)，也要對施工人員的職業(yè)
技能加強培養(yǎng)，提高一線施工人員的專業(yè)技能，以減少安全事故的發(fā)
生。
３　結(jié)束語
保證水電站的施工安全，是確保水電站施工建設質(zhì)量的重要基礎，
也是水電站施工管理部門的重要職責。因此，在水電站施工安全管理
中，施工企業(yè)要不斷完善安全管理體系，落實各項安全管理制度，加強
安全管理手段，提高施工人員與管理人員的安全管理意識，采取切實有
效的安全管理方法，遏制水電站施工過程安全事故的發(fā)生，確保水電站
工程施工的順利進行，促進我國水電站建設的健康發(fā)展。
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作者簡介：張秋紅（１９７６年生），工程師，本科，目前從事水電站施
工管理工作
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
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