矿井通风机维护及主要故障排除方法探究
2020-04-12周玉芹
周玉芹
(太原正越工程设计有限公司,山西 太原030001)
引言
随着煤炭企业开采数量的增加,高速切削煤炭提高生产产量随之带来的是煤炭粉尘颗粒在矿井巷道内空气中的大量漂浮,要求通风设备能够及时对矿井内的有毒有害气体和煤炭粉尘进行驱散,保证矿井内新鲜空气的流动[1]。由于通风作业需要与煤炭开采作业同步进行,在长时间通风后,对通风设备的维护管理有着较高的要求。为保障通风机能正常输送新鲜空气,保证其工作效率在正常的范围内,需定期对通风机进行维护保养,要求煤矿企业的专业技术人员严格按照行业标准及规范对通风机定期进行维护[2]。但目前专业技术人员的技术经验参差不齐,部分技术人员按照工作经验进行维护保养工作,没有严格学习相关的维护技术。此外,通风机长时间作业后容易产生各种类型的故障,要求专业技术人员在短时间内快速解决故障问题,保障矿井煤炭开采的正常进行。为了弥补专业技术人员在矿井通风机维护及故障处置方面的短板,通过对矿井常用的FBCDZ系列对旋轴流通风机在后期维护保养以及主要故障方面所存在的问题进行论述,按照相关行业技术标准结合现场实际经验讲解通风机维护及故障处置方面的技术要点,以提高专业技术人员的技术水平,保障煤矿企业安全生产常态化发展[3]。
1 煤矿通风系统结构
1.1 FBCDZ型通风机结构特点
FBCDZ型通风机是目前煤矿企业常用的通风机结构类型,该通风机根据矿井安全等级的要求,每一个部件均采用防爆型构件,采用的是抽出式对旋结构的通风模式,可以很好地适用于大中型煤矿作业的开采通风。由于该型号通风机采用了三维扭曲正交型叶片,通过直连驱动的方式使其结构紧凑简单,后期可维护性较强。正是由于该叶片结构类型导致其在通风作业过程中产生了主要9种故障类型[4]。FBCDZ型通风机可以通过矿井实际情况调节叶片的角度,属于现在通风结构中更新换代产品,部分技术要点还未被矿井专业技术人员所掌握,因此需对其常见的维护方法以及主要排除故障的措施进行说明。
1.2 矿井通风系统结构体系
矿用通风系统是一个整体性较强且复杂的系统结构,煤矿企业将根据所开采的矿井大小以及环境选取不同的通风系统结构,主要的通风系统结构为对角式、中央式、区域式和混合式,如图1所示,最常用的结构形式为中央分列两翼对角式通风。根据该通风结构形式对传统的通风方式进行了改良,采取将电机安置在中轴线的风筒两侧,通过两个方向驱动叶轮叶片,产生空气的对流,使两级叶轮之间能够产生相互的呼应形成合作作用,从而能够提高逆风性能和静压率风量。通风设备可以分为三类,为局部通风机、辅助通风机、主通风机形式。然而FBCDZ型通风机所采用的对旋轴流式通风机的使用效率更高,能够满足矿井对于连续通风以及风量的高标准要求。
图1 中央两翼对角式通风
2 矿用通风机的维护
2.1 叶片安装角的调整方式
以FBCDZ型通风机为例,叶片的安装角度问题关系到矿井类风量输送调整。由于该型号通风机可以根据矿井内风量和风压进行实时的叶片角度调整,但需要定期对通风机叶片安装角度进行校核,防止叶片角度出现偏差从而影响风量和风压的变化。叶片安装角度的调整方式主要如下:
1)打开轮毂盖板,松开叶柄螺母,在轮毂鼓面上找出要调整的安装角度,把叶片迎风表面对准此刻度,紧固叶柄螺母并锁紧盖好盖板,即调整完毕。
2)通风机检修后,叶片重新安装时,叶片必须对号入座,如果打乱原来位置必须重新做平衡校整,否则,风机会发生振动。
3)定期清除叶轮表面积灰,以免造成叶轮振动。
2.2 通风机各部件维护要点
1)对连接叶片的螺栓进行检查,主要针对螺栓松动和变形情况,对损坏的螺栓要及时进行更换,安装螺栓时应注意调平,保证四周螺栓安装时的平衡性;
2)润滑脂是关于通风机各个部件的辅助物质,检查润滑脂时应打开轴承箱,定期更换润滑脂,采用专业的润滑脂试纸进行检测;
3)通风机的操作人员要在智能系统端查看各个设备仪表的读数和数据是否正常,每次开机作业启动之前都应对数据进行检查和记录,以防仪表失灵导致事故发生。
4)各用户应根据通风机的使用条件,定期对通风机进行检查、维护和保养,为了延长通风机及其零部件使用寿命。应检查通风机锈蚀情况,喷涂防锈油漆,按照主要通风机操作规程,进行保养维修。
3 主要故障排除方法
3.1 金属碰撞异响
金属碰撞的异常声响故障比较常见,主要原因可能为叶轮叶片与机体壳发生了摩擦,甚至可能是电动机的转动轴承发生了损坏。此时可以打开轴承箱体,检查是否有金属异物进入,再者可以调整叶片与机体壳之间的间隙,如果还有金属异响,可以更换叶片结构[5]。
3.2 电动机振动
电动机振动现象最有可能发生于通风机在长时间工作过后的情况下,应该检查安装通风机的土建基础硬度是否不足,各个通风机大型连接部件的法兰螺栓有没有发生松动和脱落。同时还应该检查叶轮的平衡性是否发生了破坏,可以校核叶轮的动平衡状态避免电动机发生振动。
3.3 通风机启动受阻
通风机启动困难也是实际现场作业过程中常出现的问题,有可能受到环境温度的影响造成了通风机启动受阻。如果无法正常启动将影响正常开采作业的进行。首先应对启动器的工作状态进行检查,调整电源的启动电压,并且检查通风机的进出气口的状况是否由于空气含量的不足造成了启动困难。
4 结语
通风机是矿井开采过程中不可缺少的重要关键部件,在地层以下复杂恶劣的工作环境内,通过通风机输送新鲜空气是保障作业人员安全工作的基础。为了保证通风设备在正常使用寿命内能够高效地开展通风作业,应分析通风机常见的后期维护保养工作方法以及制定通风机常见故障的处置措施,严格按照国家行业规范和技术标准,以保障通风机高效通风。