浅谈矿井通风设备招标选型

【摘要】矿井通风是保障矿井安全生产的最重要技术手段，矿井通风的主要动力是通风机。合理地选择通风机不仅关系到矿井的安全生产，也会影响到矿井的经济指标。为了使选定的通风设备具有较高的性价比，本文从通风机的服务范围、通风机的工作原理及分类、影响通风机性能的主要参数、通风设备招标选型注意等几个方面进行论述。根据通风机的工况参数，在风机系列产品中，进行技术、经济和安全性能比较，对通风设备招标选型，确定满足矿井通风要求，技术先进、效率高和运转费用低的通风机的型号和转速。

【关键词】离心式通风机；轴流式通风机；通风机性能主要参数；通风设备选型

[ Abstract ] the mine ventilation safety in mine production is the most important technical means, the mine ventilation is the main driving force ventilation machine. Reasonable selection of fan is not only related to the safe production of the mine, also will affect the mine economic indicators. In order to make the selected ventilation equipment has a high price, this article from the fan service, ventilation machine working principle and classification, the main parameters affecting performance of fan, ventilation equipment bidding selection attention and other aspects. According to fan working-condition parameters, in the fan series products, technical, economic and safety performance comparison of ventilation equipment invite public bidding, selection, satisfy mine ventilation requirements, advanced technology, high efficiency and low running costs of the fan type and speed.

[ Key words ] centrifugal fan; axial flow fan; fan performance parameters; ventilation equipment selection

中图分类号: TD72 文献标识码：A文章编号：

【正文】

矿井通风是保障矿井安全生产的最重要技术手段之一。矿井通风的主要动力是通风机，通风机是矿井的“肺脏”。通风机日夜不停地运转，源源不断地将地面空气输送到井下各个作业地点，保障井下工作人员的身体健康和劳动安全。另外由于通风机功率大，能耗大，据统计，全国国有煤矿主要通风机平均电耗约占矿井电耗的16%，所以合理地选择和使用通风机，不仅关系到矿井的安全生产和职工的身体健康，而且对矿井的主要技术经济指标有一定影响。因此矿井单位在对通风设备进行招标选型时，为了使选定的通风机具有较高的性价比，笔者认为招标单位应当明确以下几方面内容。

一、确定通风机的服务范围

矿用通风机按其服务范围可分为三种：

1、主要通风机，服务于全矿或矿井的某一部分；

2、辅助通风机，服务于矿井网络的某一分支（采区或工作面），帮助主要通风机通风，以保证该分支风量。

3、局部通风机，服务于独头掘进井巷等局部地区。

二、根据实际工矿情况确定采用何种通风机。

通风机按构造和工作原理可分为离心式通风机和轴流式通风机两种。下面分别列举离心式通风机和轴流式通风机的常用型号参数含义。

1、离心式通风机常用型号

目前我国煤矿使用的离心式通风机主要有G4-73、4-73型和K4-73型等。这些通风机具有规格齐全、效率高和噪声低等特点。离心式型号“G4—73—1 1№25D” 的参数含义举例说明如下：

说明：离心式通风机的传动方式有六种：A表示无轴承电机直联传动；B表示悬臂支承皮带轮在中间；C表示悬臂支承皮带轮在轴承外侧；D表示悬臂支承联轴器传动；E表示双支承皮带轮在外侧；F表示双支承联轴器传动。

2、目前我国煤矿在用的轴流式通风机主要有1K58、2K58、GAF和BD或BDK（对旋式）等系列。轴流式通风机型号“1 K—58—4—№25“的一般含义示例如下：

对旋式轴流通风机的特点是，一级叶轮和二级叶轮直接对接，旋转方向相反；机翼形叶片的扭曲方向也相反，两级叶片安装角一般相差3度；电机为防爆型，安装在主风筒中的密闭罩内，与通风机流道中的含瓦斯气流隔离，密闭罩中有扁管与大气相通，以达到散热目的。此种通风机可进行反转反风。

三、了解通风机性能的主要参数

表示通风机性能的主要参数有风压H、风量Q、风机轴功率N、效率η和转速n等。

1、风机流量Q

风机的实际流量一般是指实际时间内通过风机入口空气的体积，亦称体积流量（无特殊说明时均指在标准状态下）。

由于存在外部漏风（井口防爆门及主要通风机附近的反风门等处的漏风），风机的实际风量大于矿井需风量。

Qf= kQm

其中： Qf——主要通风机的工作风量，m3/s；

Qm——矿井需风量，m3/s；

k——漏风损失系数，风井不做提升用时取1.1 ；箕斗并兼做回风时用取1.15；回风并兼做升降人员时间=取1.2。

2、通风机风压

通风机全压和矿井自然风压共同作用克服矿井通风系统的总阻力、通风机附属装置的阻力及扩散器出口动能损失。

通风机的全压Ht 是通风机对空气作功，消耗于每1 m3空气的能量，其值为风机出口风流的全压与入口风流全压之差。在忽略自然风压时，Ht 是用以克服通风管网阻力hr和风机出口动能损失hv，即：

Ht=hr+hv

克服管网通风阻力的风压称为通风机的静压Hs 即

Hs=hr=RQ2

因此 Ht=hS+hv

通常离心式通风机大多提供全压曲线，轴流式通风机大多提供静压曲线。

3、通风机的功率

通风机的输出功率（又称空气功率）以全压计算时称全压功率Nt,用下式计算：

Nt=HtQ10-3

用风机静压输出功率，称为静压功率Ns，用下式计算：

Nt=HtQ10-3

通风机的输入功率N（kW）为：

式中ηt、ηs分别为风机的全压效率和静压效率。

设电动机的效率为ηm, 传动效率为ηtr时，电动机的输入功率为Nm,则

四、根据通风机的工况参数，在风机系列产品中，进行技术、经济和安全性能比较，对通风设备招标选型，确定满足矿井通风要求，技术先进、效率高和运转费用低的通风机的型号和转速。

根据《煤炭工业设计规范》等技术文件的有关规定，进行通风设备选型时，应符合下列要求：

1、选择通风设备应满足第一开采水平各个时期工况变化，并使通风设备长期高效率运行。当工况变化较大时，根据矿井分期时间及节能情况，应分期选择发电机。但初装电机的使用年限不小于5年。

3、通风机的通风能力应留有一定富余量。轴流式通风机在最大设计负压和风量时，轮叶运转角度应比允许范围小5度；离心式通风机的选型设计转速不宜大于允许最高转速的90%。

4、考虑风量调节时，应尽量避免使用风硐闸门调节。

5、正常情况下，主要通风机不采用联合运转。

选型必备的其他基础材料有：通风机的工作方式（抽出式还是压入式）；矿井瓦斯等级；矿井不同时期的风量；通风机服务年限内的最大阻力和最小阻力以及风井是否有提升作用等。

参考文献；1、《通风安全学》张国枢中国矿业大学出版社

2、吴中立《矿井通风与安全》中国矿业大学出版社

3、王英敏《矿井通风与安全》北京冶金工业出版社

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。