煤矿井下噪声污染控制技术

郑跃华

（肥城矿业集团有限责任公司 山东 肥城 271608）

0 引言

噪声是污染矿山环境的公害之一，而矿井作业人员所受危害更大，会引发多种疾病，并使井下工人劳动效率降低，警觉迟钝，不容易发现事故前征兆和隐患，增加发生事故的可能性。目前，解决井下噪声污染已经成为环境和劳动保护的紧迫任务。

1 井下噪声控制的程序和原则

由于井下工作面狭窄，反射面大，声音在巷道表面多次反射而形成混响声场，使相同设备的井下噪声比地面高出5～6dB(A)。井下噪声的控制工作，首先要进行井下噪声预测，测定声压级和频谱特性，根据预测结果和容许标准确定减噪量，选择合理控制措施，进行施工安装，再进行减噪效果的测定和评价。

由于井下存在多种噪声源，在降低井下噪声时必须遵循如下原则：1）在降低多种噪声源时，首先要降低其最大干扰的噪声源；2）一旦最响噪声源已被降到比剩余噪声源低5dB(A)时，再进一步降该噪声源对总噪声量的降低不会产生明显的作用；3）如果噪声是由许多等响噪声源组成，要使总噪声有明显降低，只有对其中全部噪声源进行降噪处理。

2 矿井噪声控制方法

2.1 通风设备噪声的控制

矿井主扇的噪声源是：进风口和排风口辐射的空气动中冶北方工程技术有限力性噪声，机械和电磁性噪声。以空气动力性噪声最强。据测定，一般比其他噪声高出10～20dB(A)，噪声级高100～120dB(A)；具有频带宽、中、低频成分能量高，噪声传播远，影响范围广的特点，是治理矿井主扇噪声的重点。控制噪声的根本措施是：改进扇风机的结构参数，提高扇风机的加工工艺。使用合适的高阻尼制造材料，研制低噪声、高效率的新型扇风机。对现有的高噪声主扇，则采用多种降噪措施，进行综合治理：

1）建造主扇隔声室。主要用于阻断机壳振动引起的机械噪声和电机房传来的电磁噪声。如可采用在机壳两侧砌筑厚240 mtn，高2.6 ITl的砖墙，顶盖用钢板做的隔声室，该室实际隔声量约达27dB(A)；

2）排风道消声。根据排风噪声的频谱设计合理的排风消声器，是降低主扇风机噪声的根本措施，由于矿井排风系统具有湿度大、废气中含硫化物等腐蚀性有害气体的特点，可采用矿碴膨胀珍珠岩等吸声系数高、吸声频带宽、不怕潮湿与腐蚀材料制作的吸声砖，在扩散器的排风道中砌成片式消声结构。排风道消声后，可使噪声降至85dB(A)以下。

2.2 空压机噪声控制

空压机噪声由进、出口辐射的空气动力性噪声，机械运动部件产生的机械性和驱动机噪声组成。空压机噪声控制方法：1）进气口装消声器。在空压机组中，以进气口辐射的空气动力性噪声为最强。解决该部位噪声的方法是安装进气消声器。对一些进气口在空压机机房里的场合，可将进气口由车间引出厂房外再加消声器。这样消声器的效果会发挥得更好；

2）机组加装隔声罩。空压机组隔声罩壁是选用厚2.5mm钢板。内壁涂刷厚5～7mm的沥青做阻尼层；

3）空压机站噪声综合治理：

①建造隔声间。在隔声间内应有各台机组的开、停车按钮和控制仪表，可使隔声间噪声降低到60～65dB(A)；

②在空压机站内进行吸声处理，可在顶棚或墙壁上悬挂吸声体，降低噪声 4～10dB(A)。

2.3 风动凿岩设备噪声控制

井下采掘工作面风动凿岩机一般噪声级可达110～120 dB(A)，风动凿岩机是目前井下最严重的噪声源。

风动凿岩机噪声主要声源是排气噪声。废气经排气口以高速度进入相对静止的大气，在废气和大气混合区排气速度降低引起了无规则的漩涡，漩涡以同样无规则的方式运动并消散。出现许多频带不规则的噪声；同时排气又是凿岩机内部机械噪声的传播介质，上述过程产生噪声概括称为“空气动力性噪声”。降低噪声的主要方法是限制排气及工作速度。一般是在风动凿岩机排气口安装消声装置。一种是凿岩机外置消声装置，即在凿岩机的排气口安装上一段排气软管，将排出废气通向安装在气腿子内部或距工人一定距离处的消声器；另一种是设计凿岩机排气口消声装置。即根据各类凿岩机的频谱特性和排气口形状以及工人操作方法可设计各种类型凿岩机排气口消声器。试验表明，该消声器可降低排气噪声15dB(A)，并可降低整机噪声8～10dB(A)，消声器内部不结冰，对凿岩机性能无影响。

风动凿岩机的机械噪声是由机械部件振动、磨擦而产生，属于高频率噪声。国外采用超高分子聚乙烯制包封套，使凿岩机机械噪声由115dB(A)降至100dB(A)。另外，还使用一种吸收噪声的合金来做凿岩机外壳。该合金能吸收振动应力，故衰减噪声能力特别强。还可采用结实的非谐振材料，如尼龙做棘轮和阀动机构的某些零件，使邻接零件的相对运动变为尼龙和钢的运动。同样，螺旋棒中4个棘爪和配气阀都换成尼龙件。在螺旋棒头与它在柄体配合面之间放进尼龙圆盘以防止冲击噪声。

由于巷道空间有限，发射噪声形成混响场，使噪声强度增强。在井下巷道岩面喷射高膨胀泡沫稳定层，喷射后泡沫稳定层能牢固地粘在壁面上，并保持一段时间而不会脱落，可有效地降低岩壁的反射噪声。

3 结语

针对矿井不同的噪声，根据形成原理采取相应的控制方法，达到有效的控制效果，从而改善矿工的工作环境。