煤矿在用主通风机系统检测检验标准比对研究

2023-11-22刘永亮

中国标准化 2023年21期

关键词：煤矿标准

摘要：本文对现行有效的煤矿在用主通风机系统检测检验标准AQ 1011-2005与MT/T 1205-2023进行对比，找出异同点，分析标准条款的实用性与合理性，以期为煤矿在用主通风机检测检验机构更好地使用标准及实施检验提供助力。

关键词：煤矿，标准，主通风系统，检测检验机构

DOI编码：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.21.023

Comparative Study on Detection and Inspection Standards for Main Fan System in Use in Coal Mines

LIU Yong-liang

（China Mining Products Safety Approval and Certifi cation Center Co.， Ltd.）

Abstract： The paper compares the current effective detection and inspection standards for main fan system in use in coal mines， AQ 1011-2005 and MT/T 1205-2023， to find out the similarities and differences， and analyzes the practicability and rationality of standards clauses. The paper is expected to support the better application of the standards by testing and inspection institutions when inspecting main fan in use in coal mines.

Keywords： coal mine， standard， main fan system， testing and inspection institution

0 引言

煤矿主通风机系统起到为整个矿井提供新鲜空气、冲散瓦斯、调节井下气候的重要作用，是煤矿安全生产中不可或缺的重要装备[1-3]。为加强煤矿在用主通风系统的维修检验和在用检验，保证检测检验质量和煤矿在用主通风系统安全可靠运行，保障煤矿安全生产，2005年原国家安全生产监督管理局发布了AQ 1011-2005《煤矿在用主通风机系统安全检测检验规范》，用以规范与指导煤矿在用主通风机系统的检测检验[4]。2023年国家矿山安全监察局发布MT/T 1205-2023《煤矿在用产品安全检测检验规范主要通风机系统》[5]。两项标准在适用范围、技术要求、试验方法等方面有较大差异。本文对比找出两项标准的异同，分析合理性与可行性，以期为煤矿在用主通风机检测检验机构更好理解和使用两项标准提供助力。

1 标准对比

由于两标准的结构架构、文字表述、技术检验规定上有较大差异，本文从术语与定义、技术要求、检验条件、检验方法、检验规则与判定和附录要求六方面进行对比。

1.1 术语与定义

AQ 1011-2005没有对标准中所涉及的专业术语进行解释。MT/T 1205-2023增加了“术语和定义”，对标准中涉及的“主通风机系统”“通风机装置”“通风机空气动力性能”“喘振”等术语进行了解释。

1.2 技术要求

（1）基本要求

AQ 1011-2005的4.1.3中规定主要通风机及配套件的安全标志证书、防爆合格证、摩擦火花安全性检验合格证、聚合物制品阻燃抗静电检验报告等应齐全[4]。MT/T 1205-2023中4.1規定主要通风机应具有产品合格证、安全标志证书，并规定抽出式通风机叶片与保护圈的摩擦材料摩擦火花安全性应符合GB/T 13813的规定，非金属聚合物制品阻燃抗静电性应符合MT/T113；主通风机所有组成设备不应是国家明令淘汰或禁止井工煤矿使用的产品[5-7]。

对比可知，MT/T 1205-2023增加了产品合格证的要求；将摩擦火花安全性要求限定为抽出式通风机；明确了非金属阻燃抗静电性应满足MT/T 113的规定；增加了组件不应是国家明令淘汰或禁止井工煤矿使用的产品。

（2）安装与配置

MT/T 1205-2023中4.4规定安装与配置相关内容，主要有供电、反风、系统电控、运行参数监视、安全防护、电机超温报警、在线检测监控系统等方面，并对每一方面进行具体规定。而AQ 1011-2005规定主通风系统的保护及相关设施应齐全，应符合《煤矿安全规程》的规定，未对具体内容进行说明。

（3）空气动力性能

AQ 1011-2005规定主通风机装置运行效率应不小于最高效率的70%，风量和风压应满足矿井的需要和产品使用说明书的规定。MT/T 1205-2023同样规定了运行效率不低于最高效率的70%；同时按通风机机号№≤10、10<№≤16、№>16分三段对最高效率进行了规定，如机号小于或等于№10的通风机最高效率规定值为65%；机号大于№10、小于或等于№16的通风机最高效率规定值为70%；机号大于16的主要通风机最高效率规定值72%。并规定通风机配套电动机的运行效率不应超过其额定功率。

（4）其他

温度方面：AQ 1011-2005规定轴承温升应满足JB/T 4296标准的规定，不应超过厂方提供的技术参数。MT/T 1205-2023则对电动机轴承与定子的工作温度进行规定，明确电动机滚动轴承工作温度应不大于75℃，滑动轴承工作温度不大于70℃，定子工作温度不大于155℃[8]。

电阻方面：AQ 1011-2005的4.1.12中规定电动机绝缘电阻在额定电压380 V时应不小于0.5 MΩ；660 V時应不小于1 MΩ，6000 V时应不小于6 MΩ；接地电阻值不大于4 MΩ。MT/T 1205-2023的4.6.3中则规定电动机冷态绝缘电阻应不小于50 MΩ，接地电阻值不大于4 MΩ。

叶片与机壳间隙方面：AQ 1011-2005的4.1.13中规定主通风机叶片与机壳（或保护圈）单侧间隙值应不小于2.5 mm。MT/T 1205-2023的4.6.4中细化了叶片间隙的规定，压入式轴流主要通风机叶片与机壳（或保护圈）的单侧间隙值应为叶轮直径的0.1%～0.2%；抽出式轴流主要通风机叶片与机壳（或保护圈）的单侧间隙值应为叶轮直径的0.1%～0.2%，且不小于2.5 mm；离心式通风机进风口与叶轮轮盖进口间的径向单侧间隙，应为叶轮直径的0.15%～0.4%，且最小间隙不小于2.5 mm，轴向重叠长度应为叶轮直径的0.8%～1.2%。

1.3 检验条件

（1）人员要求

人员方面：AQ 1011-2005对检测工作负责人及一般检测人员进行规定，并规定检测人员都要经过主管部门培训，经考核合格获得检测资格证，做到持证上岗。而MT/T 1205-2023未提及人员相关要求。

（2）测试点的选择

AQ 1011-2005中4.3.3、4.3.4中规定通风系统阻力可以改变时，通过调节风机自有的阀门或系统中设置的风门进行工况调节，测点在全流量范围内不少于7个点；通风阻力不可改变时，只能在一个工况点测试，各方应对只进行单一工况测试达成协议，可采用板阻法测量备用风机，测点在全流量范围内不少于7个点。MT/T 1205-2023规定可通过闸门、风门、人工板阻法等进行工况调节，测点在全流量范围内不少于7个；只能测试运行工况点时，各方应就单一工况测试达成协议，并报告煤矿属地矿山安全监察部门。两标准的规定基本一致。

1.4 检验方法

（1）基本要求

AQ 1011-2005的5.1规定了证件审查应视主通风结构及其具体情况，要求主通风机及其配套件相关证件应齐全，在现场通过查看主通风机系统证件档案进行；MT/T 1205-2023的6.1规定了需查阅产品合格证、矿用产品安全标志、检验报告、检测设备铭牌等；并按采购主通风机的时间，对是否应该具备安全标志证书进行了具体规定。

（2）主通风机动力性能

空气密度测定：AQ 1011-2005的5.4、5.5、5.6中，分别对空气密度、风量、风速、风压的测量断面、测点布置、测定方法、计算公式等给予了具体的说明。MT/T 1205-2023中的6.5.2规定参考MT/T 421标准，选择主通风机装置的风量、压力测定断面，布置相应仪器仪表；并对矩形与圆形断面的断面分割、布置皮托辊的数量进行规定；同时，标准中要求按MT/T 421中公式的规定计算空气密度、风量与压力。

对比可知，AQ 1011-2005内容方面大多引用GB/T 10178《工业通风机现场性能试验》中的规定；而MT/T 1205-2023则引用MT/T 421《煤矿用主要通风机现场性能参数测定方法》中的规定，但对矩形与圆形断面的断面分割、布置皮托辊的数量进行了单独规定[9]。

（3）转速测定

AQ 1011-2005与MT/T 1205-2023在转速测定方面规定基本相同，两标准都规定测电动机转速时，每个工况点测3次，取其算术平均值。通风机与电动机直接传动时，只测电动机转速；通风机与电动机以其他方式传动时，分别测通风机、电动机转速。当现场的确不具备测量转速条件时，以通风机和电动机额定转速为依据。

（4）功率

AQ 1011-2005要求按GB/T 10178《工业通风机现场性能试验》中的方法进行测定；而MT/T 1205-2023中关于功率的规定引用MT/T 421《煤矿用主要通风机现场性能参数测定方法》中关于功率测定方面的规定[10]。

（5）传动效率

AQ 1011-2005与MT/T 1205-2023对传动效率的规定完全一致。AQ 1011-2005的规定见5.7.4，MT/T 1205-2023的规定见标准6.5.6。

（6）功率、效率测定

AQ 1011-2005列举了详细的通风机的功率、效率、工序能耗等计算公式，具体见标准5.9。MT/T 1205-2023标准规定按MT/T 421《煤矿用主要通风机现场性能参数测定方法》中的要求进行核算。

（7）通风机工序能耗计算

AQ 1011-2005标准5.9.5对单台通风机工序能耗、多台通风机工序能耗的计算进行了规定。而MT/T 1205-2023无此方面的规定。

（8）反风量测定

AQ 1011-2005要求通风机及其系统处于反风运行状态下测定。而MT/T 1205-2023无反风量测定的规定，仅规定应有反风演习记录。

（9）噪声测量

AQ 1011-2005与MT/T 1205-2023标准对于噪声的测量都是按照GB/T 2888进行。不同之处在于，AQ 1011-2005测得是A声级，MT/T 1205-2023计算的是比A声级。

（10）故障诊断

AQ 1011-2005标准5.13对故障诊断方面的判定标准、具体故障诊断与分析进行了详细的规定。而MT/T 1205-2023标准没有这方面的规定。

1.5 检验规则与判定

AQ 1011-2005标准与MT/T 1205-2023标准检验规则与判定相关对比见表1。

1.6 附录要求

AQ 1011-2005中附录A为常用几何形状的重心计算方法，其实质内容引用了MT/T 421标准的内容；附录B规定了通风机运行参数记录、电动机参数检验记录等8个记录表的模板；附录C为煤矿在用主通风机系统安全检验报告的模板。而MT/T 1205-2023则无相关附录要求。

2 分析与建议

AQ 1011-2005与MT/T 1205-2023在标准架构、具体技术要求、检验方法等方面有较大差异。经调查研究发现：

（1）电动机与轴承温升是在型式试验时的试验室测量，通风机使用现场无法对温升进行测量，规定电动机与轴承的工作温度更为合适。

（2）电动机绝缘电阻实则为热态绝缘电阻，实际在用品风机检测时会出现风机倒机运行、电动机绕组冷却等一系列问题，导致绝缘电阻的检测实用性较差；电动机冷态绝缘电阻值的测量目的主要是电动机通电运转前的安全测定，从而确保电动机通电运转前电气安全，因此更加符合实际情况。

（3）通风机反风量应在通风机型式检验考核为宜，现场检验无法测量其反转风量。对反风设施、反风控制、矿井反风量演习及相关记录方式进行核查较为可行。

（4）关于通风机的故障诊断，国内外对此进行了相关研究。例如德国离心风机腐蚀损伤预测，俄罗斯利用振动诊断初期故障，日本用故障诊断系统及便携式振动分析仪推断风机故障原因。我国有部分高校和研究院利用振动信号对煤矿主通风机故障进行诊断。鉴于“故障诊断”属煤矿日常在线监测、连续监测的管理过程，相关检测检验机构在依据标准进行安全检测检验时，时间较短，无法进行诊断，该项目缺乏可操作性。

3 结语

通过对比两项煤矿在用主通风检测检验标准，并对不同之处进行分析，可以发现AQ 1011-2005标准年代较久，已出现部分条款与实际检测不匹配、不适用的情况。

MT/T 1205-2023作为新发布的标准，相比于AQ 1011-2005标准对某些要求进行了细化，同时对于一些不适用要求进行了删减，整体标准结构较为合理。该标准与目前现有主通风机技术的发展与检测检验的实际情况相契合，适用于目前在用主通风机的检测检验。

参考文献

[1]朱会鹏.煤矿通风安全管理及事故防范措施分析[J].内蒙古煤炭经济，2022（18）：115-117.

[2]张玉芝.煤矿主通风机轴承故障诊断研究[D].北京：中国矿业大学，2022.

[3]王静.煤矿在用主通风机系统安全检测检验实践研究[J].当代化工研究，2020（21）：85-86.

[4]国家安全生产监督管理局.煤矿在用主通风机系统安全检测检验规范：AQ 1011-2005[S].北京：煤炭工业出版社，2005：6.

[5]国家矿山安全监察局.煤矿在用产品安全检测检验规范主要通风机系统：MT/T 1205-2023[S].

[6]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.煤矿用金属材料摩擦火花安全性试验方法和判定规则：GB/T 13813-2008[S].北京：中国标准出版社，2008：8.

[7]中华人民共和国煤炭工业部.煤矿井下用聚合物制品阻燃抗静电性通用试验方法和判定规则：MT 113-1995[S].北京：中国标准出版社，1996：8.

[8]中华人民共和国工业和信息化部.矿井轴流式通风机：JB/T 4296-2011[S].北京：中國标准出版社，2011：8.