煤矿通风机常见故障及对策措施分析

李东波

（霍州煤电集团吕梁山煤电有限公司方山店坪煤矿，山西 吕梁 033100）

1 概述

煤矿通风机主要作用是为矿井各作业地点提供充足的新鲜风流，同时通过通风压力排除、稀释矿井内粉尘、有害气体，不仅为矿井内作业人员提供新鲜风量，而且可有效抑制瓦斯积聚、煤炭自燃、粉尘飞扬等事故发生，是保证煤矿安全高效生产的重要机械设备之一。通风机在工作时主要利用通风压力将新鲜风流压入或抽进矿井内，风流在矿井内与巷道壁摩擦、设施阻挡等通风阻力相互抵消后进入用风地点。若通风机出现故障后其通风压力会发生变化，一旦通风压力低于通风阻力或者设计值时很容易出现通风紊乱现象，影响煤矿正常供风，如图1所示。

从图1中可见当通风机正常运转时，随着时间的推移通风机产生的风压呈稳定下降趋势，通风阻力呈稳定增加趋势，到t1时间段时通风压力与通风阻力相同，此时需对通风机进行调整或更换风机；而当通风机出现故障时通风压力呈聚降趋势，通风阻力呈聚增趋势，到t2时间段时通风压力与通风阻力相同，t2远远小于t1，所以为保证通风机稳定运行，确保矿井供风稳定，在日常通风机管理维护期间，必须及时发现通风机故障，并采取有效治理措施。

图1 煤矿通风机故障时风压、风阻特性曲线图

2 煤矿通风机常见故障分析

为进一步提高矿用通风机安全稳定运转特性，保证煤矿通风安全，店坪煤矿通过技术研究，对矿用通风机常见故障进行分析。

（1）通风机电机散热性能差。矿用通风机电机与驱动轮处于直联关系，为确保电机隔爆性能，通风机电机安装在密封罩内，密封罩内空间有限且煤矿通风机处于长期运转状态，而矿井风流中掺杂着粉尘及有害气体浓度大，通风机在长时间运转时风机电机负荷大且散热效果差，电机经常出现因温度过高烧毁砸圈现象，严重影响矿井稳定通风。

（2）连接螺栓松动。由于煤矿通风机安装人员责任心不强、专业技术水平有限，通风机零部件在对接安装过程中出现连接螺母不牢固，致使通风机电机烧毁现象，如对旋局部通风机二级电机在开启时由于电机轴向力是从里向外的（从电机向叶轮方向），电动机的端法兰与支承固定环处于压紧状态，二级电机在开启过程中端法兰与支承固定环之间连接螺栓经常出现松动，从而加大了风机叶轮振动，导致叶轮与风机外罩出现碰撞摩擦，最终导致电机烧毁。

（3）通风机叶轮损坏。煤矿通风机在长时间运转过程中叶轮出现松动时会与风筒内壁出现碰撞摩擦或者受矿井内风流中化学物质腐蚀作用，风机叶轮经常出现损伤现象，而通风机叶轮位于风筒内部，在日常风机检修维护中对叶轮无法全面检查，从而造成通风机供风风压、风量不足，威胁着煤矿安全生产。

（4）通风机倒机切换自动化水平低。当前煤矿通风机倒机切换自动化水平相对较低，传统的矿用通风机在倒机切换时必须先关闭主通风机，3～5s后副风机才能自动开启，对于高瓦斯矿井主副风机切换停机期间很容易出现采掘面风压、风量不足，造成局部瓦斯积聚，或者在倒机过程中副风机一旦出现故障，会影响整个矿井安全稳定通风，甚至会发生重大煤矿事故。

（5）通风机“三专”电路故障。《煤矿安全规程》规定矿用通风机必须具有“三专”供电系统，单在煤矿井下供电时为了减少设备投入，经常出现通风机专用变压器或开关搭接其它负荷体，一旦这些负荷体属大功率设备如采煤机、掘进机、输送机等，很容出现变压器电容烧毁，同时由于检修力度不够煤矿通风机供电线路经常出现老化、破损等现象，从而严重影响风机正常运转。

3 采取对策措施

（1）对通风机电机采取隔离防护措施。店坪煤矿通过技术研究设计一套电机隔离防护装置代替传统的密封罩，该装置主要由瓦斯过滤器、粉尘滤膜以及护罩等部分组成，护罩两端具有通气孔，风流进入风筒后在经过电机防护装置时，少量风流进入瓦斯过滤器，瓦斯过滤后风流再经过粉尘滤膜，粉尘过滤后最后进入护罩内并由通气孔排出，从而达到了进风风流冷却电机的目的。目前该装置在同煤塔山煤矿已推广应用。

（2）加强通风机螺栓检修力度。煤矿通风机在安装过程中必须有专业技术人员现场指导，必须确保通风机各部件连接螺栓安装质量符合要求，通风机在运行期间发现震动、异响时应及时对连接螺栓稳固情况进行检查，同时对通风机可安装节能式风机消音组件，降低风机运转时产生的噪音，可有利于对松动螺栓的检查。

（3）超声波无损检测技术在叶轮检测中应用。超声波无损检测主要是利用超声波发射器对被检测叶轮表面发出声波，声波由叶轮一截面进入另一截面时在遇叶轮内部损伤时将声波反射回来，并形成脉冲图像，然后根据脉冲图像可直观地反应出叶轮损伤部位、损伤面积等，与传统风机叶轮检测方法相比，该方法不仅操作简单，成本费用低，而且检查结果准确性高。

（4）提高风机倒机切换自动化水平。通过技术研究可对煤矿通风机安装自动联锁切换装置，该装置主要是在主副风机风道之间安装切换器，切换装置与主副风机开关起联锁作用，当主风机断电时通过自动联锁切换装置内的备用电源仍对主风机供电不停风，而此时副风机通过主风机开关联锁作用进行开启，副风机开启后通过与自动联锁切换装置联锁作用切断该装置供电电源，副风机正常运转，副风机切换主风机时工作原理相同。安装该装置后成功实现了主副风机自动切换不停风的效果。

（5）加强风机“三专”供电管理。煤矿通风设施管理部门应加强对通风机“三专”供电管理，通风机供电前应对供电系统进行设计、计算，确保专用变压器容量符合要求，专用开关动作灵敏可靠，专用线路无破损等，同时严禁“三专”供电系统外接其它机电设备，定期对“三专”进行检查、调校，从而确保煤矿通风机供电安全。

4 结语

煤矿通风机安全高效运转是保证煤矿稳定生产的前提，煤矿企业在日常生产过程中必须加强对通风机进行检修维护，对通风机常见故障进行分析研究，并根据实际生产情况提出合理对策措施，只有这样才能杜绝因风机故障造成煤矿重大安全事故发生，进一步提高煤矿通风安全性，保证煤矿安全稳定生产。