1、22 August 2020,工學(xué)院機電工程系,1,礦山機械及安全技術(shù),第六章礦用排水、通風(fēng)和壓氣設(shè)備安全,22 August 2020,2,礦水在礦井建設(shè)和生產(chǎn)過程中，涌入礦井的水稱礦水。包括：1）地面水：江、河、湖、溝渠、池塘里的積水以及季節(jié)性雨水、 融雪和山洪等。2）地下水：含水層水、斷層水和老空水等。 涌水量：指單位時間涌入礦井的總水量，單位是m3/h。,6-1 礦用排水設(shè)備,絕對涌水量,相對涌水量,最大涌水量,正常涌水量,22 August 2020,3,1.組成 水泵 電動機 起動設(shè)備 管路 管路附件（濾水器、閘板閥、逆止閥） 儀表（壓力表、真空表）,一、礦井排水設(shè)備的組成及要求,

2、6-1 礦用排水設(shè)備,22 August 2020,4,2.礦井排水設(shè)備的分類,自流法排水,揚水法排水,固定式排水設(shè)備：在固定的峒室內(nèi),移動式排水設(shè)備：掘進工作面、淹沒的坑道。,排水方式,6-1 礦用排水設(shè)備,22 August 2020,5,主排水設(shè)備：是可將礦井的全部涌水由井下排到地面的設(shè)備,輔助排水設(shè)備：將局部地區(qū)的涌水排到運輸大巷排水溝內(nèi)，流入水泵房內(nèi)的吸水井，再由主排水設(shè)備排到地面或上水平。,排水設(shè)備類型,6-1 礦用排水設(shè)備,22 August 2020,6,3.對排水設(shè)備的要求 水泵：必須有工作、備用和檢修的水泵。工作水泵的能力，應(yīng)能在20h內(nèi)排出礦井24h的正常涌水量（包括充填

3、水及其他用水）。備用水泵的能力應(yīng)不小于工作水泵能力的70。工作和備用水泵的總能力，應(yīng)能在20h內(nèi)排出礦井24h的最大涌水量。檢修水泵的能力應(yīng)不小于工作水泵能力的25。 水管：必須有工作和備用的水管。工作水管的能力應(yīng)能配合工作水泵在20h內(nèi)排出礦井24h的正常涌水量。工作和備用水管的總能力，應(yīng)能配合工作和備用水泵在20h內(nèi)排出礦井24h的最大涌水量。 配電設(shè)備：應(yīng)同工作、備用以及檢修水泵相適應(yīng)，并能夠同時開動工作和備用水泵。 水倉：主要水倉必須有主倉和副倉 。水倉的容量應(yīng)滿足規(guī)定。,6-1 礦用排水設(shè)備,22 August 2020,7,二、礦用水泵 1.水泵的類型 按介質(zhì)在渦輪機內(nèi)部流動方向分

4、：離心式（液體軸向進入，徑向流出）、軸流式、混流式 按揚程分：低壓（600mH2O） 按葉輪數(shù)目多少分：單級（一個葉輪）、多級 按葉吸入方式分：單吸（一個葉輪只一個吸入口）、雙吸,6-1 礦用排水設(shè)備,22 August 2020,8,2.離心式水泵的工作原理,離心式水泵示意圖 1-葉輪；2-葉片；3-泵殼；4-吸水管；5-排水管；6-主軸；7-帶底閥的濾水器；8-吸水井,6-1 礦用排水設(shè)備,22 August 2020,9,D型泵的結(jié)構(gòu) a.固定部分：主要有進水段、中間段、出水段、軸承體、填料箱、導(dǎo)水圈、返水圈等部分組成。 b.轉(zhuǎn)動部分：主要有葉輪、平衡盤、軸、聯(lián)軸器等部件、組成。,6-1

5、 礦用排水設(shè)備,22 August 2020,10,進水段：把吸水管進來的水流引入第一級葉輪的入口。 中間段：導(dǎo)水圈、返水圈和密封環(huán)都固定在中間段上。水泵的級數(shù)越多，中間段的數(shù)目也越多。 出水段（螺殼）：把后一級葉輪出來的水流收集起來，形成總流，并使其緩慢排向排水管。,6-1 礦用排水設(shè)備,22 August 2020,11,主要零部件 葉輪：對流體產(chǎn)生揚程。,用于排污濁或含有大量顆粒的液體,6-1 礦用排水設(shè)備,22 August 2020,12,導(dǎo)水圈、返水圈：設(shè)水泵的中段上，導(dǎo)水圈把流體的動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?，減少能量損失；返水圈是把水導(dǎo)入次級葉輪。,6-1 礦用排水設(shè)備,22 August

6、 2020,13,密封環(huán)和填料箱： 密封環(huán)：阻止葉輪間液體的溝通。,填料箱：出水段的填料箱，是防止壓力水漏出而影響泵的正常運轉(zhuǎn)；進水段的填料箱是防止空氣進入。,6-1 礦用排水設(shè)備,22 August 2020,14,3.離心式水泵的工作參數(shù) 流量 Q：水泵在單位時間內(nèi)所排出水的體積量。單位：m3/s ，m3/ h。 揚程 H：單位重量的水流經(jīng)水泵獲得的能量。單位：m。 功率：水泵在單位時間內(nèi)所做的功，稱為水泵的功率，單位為kW。 軸功率Na：電動機傳給水泵軸的功率即水泵的輸入功率。 有效功率N：水泵傳給水的功率即水泵的輸出功率。,6-1 礦用排水設(shè)備,22 August 2020,15,效率

7、：水泵的有效功率與軸功率的比值。 = N/Na 轉(zhuǎn)速 n：指水泵單位時間內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)。單位：r/min。 允許吸上真空度 HS：離心式水泵在工作時能夠吸上水的最大吸水揚程，單位：m。,6-1 礦用排水設(shè)備,22 August 2020,16,4. 水泵的并聯(lián)、串聯(lián)工作 （1）并聯(lián)工作 多臺水泵同時向一條管路輸水時，稱為并聯(lián)。 目的：增加流量 特點：揚程不變，流量相加。,6-1 礦用排水設(shè)備,22 August 2020,17,（2）串聯(lián)工作 多臺水泵的吸水口和排水口彼此首尾相接于一條管路工作，稱為串聯(lián)。 目的：增加揚程 特點：流量不變，揚程相加。,6-1 礦用排水設(shè)備,22 August 2020

8、,18,6-1 礦用排水設(shè)備,三、排水設(shè)備的安全運行 1.啟動 （1）水泵司機和水泵維修人員應(yīng)該經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，禁止非司機開車和監(jiān)護設(shè)備。 （2）水泵起動前，應(yīng)首先檢查。 檢查內(nèi)容：電氣設(shè)備和線路 、開關(guān)手把 、連接螺栓 、聯(lián)軸器 、潤滑油 、吸水管路以及底閥,22 August 2020,19,（3）水泵必須灌滿水后才能起動,有底閥時，打開放氣閥，直到放氣閥完全冒水時，表示水泵已灌滿水。這時，在關(guān)閉放氣閥和放水閥后，起動水泵。,6-1 礦用排水設(shè)備,22 August 2020,20,采用噴射泵無底閥排水，在灌水時，必須先順序打開閥門11、10，直到混合管排出的全是水時，水泵才灌滿水。這時，關(guān)

9、閉閥門，起動水泵。,采用噴射泵實現(xiàn)無底閥排水系統(tǒng)示意圖 1-水泵；2-閘閥；3-逆止閥；4-排水管；5-噴射泵；6-真空表；7-電動機； 8-濾水器；9-回水管；10、11-閥門；12-混合室；13-混合管,6-1 礦用排水設(shè)備,22 August 2020,21,（4）啟動水泵時，應(yīng)完全關(guān)閉閘閥啟動。 （5）電動機啟動后達到正常轉(zhuǎn)速時，應(yīng)立即根據(jù)儀表的指示，判斷水泵是否上水，若沒有上水，應(yīng)停電動機，排除故障后，重新啟動。,6-1 礦用排水設(shè)備,22 August 2020,22,2.運轉(zhuǎn)時的注意事項 當出現(xiàn)下列情況之一時，應(yīng)立即停車檢修 ： （1）有異常震動或異常聲響。 （2）電流表有劇烈擺

10、動或電流超過額定電流或電壓超過額定電壓5%時。 （3）底閥埋入水面深度不合規(guī)定。 （4）溫升超限：電動機溫升超過銘牌規(guī)定、滑動軸承超過 65 或滾動軸承超過 75 時。 （5）填料處滲水量過大或無水滴出又調(diào)整無效、填料箱過熱，平衡盤放水管水量變化異常。 停車時，應(yīng)先慢慢關(guān)閉閘閥，以免引起水擊，再斷電。,6-1 礦用排水設(shè)備,22 August 2020,23,3.水泵的檢查和檢修 經(jīng)常檢查和維護。每年雨季以前，必須全面檢修1次，并對全部工作水泵和備用水泵進行1次聯(lián)合排水試驗。 水倉、沉淀池和水溝中的淤泥，應(yīng)及時清理，每年雨季前必須清理1次。 值班司機每班至少對水泵檢查一次 定期檢修：小、中、大

11、修三種，檢修要有記錄。 每年最大涌水期到來之前，都要對排水設(shè)備檢修一次。每次大修后，都要進行水壓試驗和技術(shù)測定。,6-1 礦用排水設(shè)備,22 August 2020,24,四、水泵的選型設(shè)計 1.工作水泵必須的排水能力,工作水泵必須的排水能力,工作水泵和備用水泵必須的排水能力,式中：qz 正常涌水量，m3/h； qmax 最大涌水量，m3/h； QB 工作水泵的排水能力,m3/h； QBmax 工作和備用水泵的排水總能力,m3/h。,6-1 礦用排水設(shè)備,22 August 2020,25,2.估算水泵所須的揚程,式中 HB 工作水泵的揚程，m； Hc 測地高度,m； Hc =排水高度（井底與

12、地面標高差）+4（井底車場與水倉最低水位距離） a管道傾斜架設(shè)時的角度。 hg 管路效率，見表6-1。,6-1 礦用排水設(shè)備,22 August 2020,26,3.水泵的型號及臺數(shù)選擇 （1）水泵型號的選擇 自泵樣本中，挑選出滿足QB和HB的水泵。 當?shù)V水PH值小于5時，應(yīng)采用防酸水泵；若礦水泥砂含量太大，應(yīng)選MD型耐磨泵。 （2）水泵級數(shù)的確定,式中 i水泵的級數(shù)； Hi單級水泵的額定楊程，m。,6-1 礦用排水設(shè)備,22 August 2020,27,（3）水泵臺數(shù)的確定 當qz 50m3/ h和qmax 100m3/ h 時 工作泵的臺數(shù) n1： n1 =QB / Qe 備用水泵的臺數(shù)

13、 n2： n2 = n1 則必須的水泵總臺數(shù)n=2n1 當qz 50m3/ h時 工作泵： n1 =QB / Qe 備用水泵: n2 70% n1 且 (n1+n2) Qe QB max 檢修水泵： n3 : n3 25% n1 總臺數(shù) n= n1 + n2 + n3,6-1 礦用排水設(shè)備,22 August 2020,28,設(shè)計計算舉例： 有一礦井副井（豎井）地面標高為+18.5m，第一水平井底標高為-500m。正常涌水量為700m3/h，最大涌水量為1100m3/h，持續(xù)時間70d。涌水為中性，重度為10006N/m3，水溫為15,屬于低沼氣礦井，年產(chǎn)量120萬噸，試選擇排水設(shè)備。 解：

14、1）水泵應(yīng)具備的排水能力 正常涌水期 QB1.2qz=1.2700=840 m3/h 最大涌水期 QBmax1.2qmax=1.21100=1320 m3/h,6-1 礦用排水設(shè)備,22 August 2020,29,2）水泵所需揚程 表6-1，取g =0.9 HB=Hc/g =（500+18.5+4）/0.9=580.5m 3）預(yù)選水泵 根據(jù)水泵的產(chǎn)品目錄，選取水泵型號：D450-6010，其額定流量Qe=450 m3/h ，額定揚程He=600m,6-1 礦用排水設(shè)備,22 August 2020,30,4）確定水泵的臺數(shù) 工作泵的臺數(shù)：n1 =QB / Qe = 840/450 =1.8

15、7 取 n1 = 2 備用泵的臺數(shù)：n2 70% n1 =0.72=1.4 和 n2 QB max / Qe -n1 =1320/450-2=0.93 取 n2 =2 檢修泵的臺數(shù)：n3 25% n1 =0.252= 0.5 取 n3 = 1 共選擇五臺水泵。,6-1 礦用排水設(shè)備,22 August 2020,31,作用向井下輸送足夠的新鮮空氣，稀釋和排除有害、有毒氣體，調(diào)節(jié)井下所需的風(fēng)量、溫度和濕度，改善勞動條件，保證礦井安全生產(chǎn)。 煤礦安全規(guī)程規(guī)定(P58第107條)：礦井必須有完整、獨立的通風(fēng)系統(tǒng)。,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,32,一、概述 1.礦井通風(fēng)方式

16、抽出式（我國常采用） 壓入式,抽出式通風(fēng) 設(shè)備位于系統(tǒng)的出口端，借助通風(fēng)機的抽力，使新鮮空氣從進風(fēng)井流入井內(nèi)，經(jīng)出風(fēng)井排出。,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,33,壓入式通風(fēng) 設(shè)備位于系統(tǒng)的入口處，新鮮的空氣借助通風(fēng)機的動力壓入井內(nèi)，并克服礦井巷道阻力，由出風(fēng)井排出。,22 August 2020,34,2.礦井通風(fēng)系統(tǒng),中央并列式,對角式,中央邊界式,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,35,3.對通風(fēng)設(shè)備的要求 （1）通風(fēng)機的工況點應(yīng)位于高效區(qū)范圍內(nèi)，運轉(zhuǎn)效率不應(yīng)低于最高效率的85%90%。 （2）要通風(fēng)機必須安裝在地面；裝有通風(fēng)機的井口必須封閉嚴密，其

17、外部漏風(fēng)率在無提升設(shè)備時不得超過5，有提升設(shè)備時不得超過15。 （3）必須保證主要通風(fēng)機連續(xù)運轉(zhuǎn)。 （4）必須安裝2套同等能力的主要通風(fēng)機裝置，其中1套作備用，備用通風(fēng)機必須能在l0min內(nèi)開動。 （5）通風(fēng)機要有兩條專用供電線路。,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,36,（6）裝有主要通風(fēng)機的出風(fēng)井口應(yīng)安裝防爆門，并正對風(fēng)井風(fēng)流方向。 （7）生產(chǎn)礦井主要通風(fēng)機必須裝有反風(fēng)設(shè)施，并能在10min內(nèi)改變巷道中的風(fēng)流方向；當風(fēng)流方向改變后，主要通風(fēng)機的供給風(fēng)量不應(yīng)小于正常供風(fēng)量的40。 （8）嚴禁采用局部通風(fēng)機或風(fēng)機群作為主要通風(fēng)機使用。 （9）嚴禁用主要通風(fēng)機房作其它用途。 （

18、10）主要通風(fēng)機因檢修、停電或其它原因需要停風(fēng)時，必須制定停風(fēng)措施，報礦總工程師批準。,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,37,（11）礦井通風(fēng)系統(tǒng)中，如果某一分區(qū)風(fēng)路的風(fēng)阻過大，主要通風(fēng)機不能供給其足夠風(fēng)量時，可在井下安設(shè)輔助通風(fēng)機，但必須供給輔助通風(fēng)機房新鮮風(fēng)流；在輔助通風(fēng)機停止運轉(zhuǎn)期間，必須打開繞道風(fēng)門。 嚴禁在煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出的礦井中安設(shè)輔助通風(fēng)機。 （12）掘進巷道必須采用礦井全風(fēng)壓通風(fēng)或局部通風(fēng)機通風(fēng)。掘進巷道的通風(fēng)方式、局部通風(fēng)機和風(fēng)筒的安裝和使用等應(yīng)在作業(yè)規(guī)程中明確規(guī)定。 （13）安裝和使用局部通風(fēng)機和風(fēng)筒應(yīng)遵守規(guī)定。,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22

19、 August 2020,38,特點及應(yīng)用：離心式通風(fēng)機結(jié)構(gòu)簡單，容易維修，價格便宜，噪音小；但體積較大，一般不能和電動機直接連接。常用于風(fēng)阻變化較小而風(fēng)量變化較大的礦井。,二、礦用通風(fēng)機的工作原理及結(jié)構(gòu) 1.風(fēng)機的類型和原理,離心式,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,39,軸流式通風(fēng)機,特點及應(yīng)用：軸流式通風(fēng)機的結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，重量較輕，轉(zhuǎn)速高，可直接與電動機連接，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，檢修不便，噪音大，故障較多。多用于風(fēng)阻變化較大而風(fēng)量變化較小的大型礦井通風(fēng)。,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,40,2.通風(fēng)機的附屬裝置 （1）反風(fēng)裝置 作用：使井下風(fēng)流反向的一

20、種設(shè)施，以防止進風(fēng)系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)時產(chǎn)生的有害氣體進入作業(yè)區(qū)；有時為了適應(yīng)救護工作也需要進行反風(fēng)。,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,41,反風(fēng)方法： 1）離心式通風(fēng)機的反風(fēng) 利用反風(fēng)道 2）軸流式通風(fēng)機的反風(fēng) 反轉(zhuǎn)反風(fēng)法 反風(fēng)道反風(fēng)法,抽出式風(fēng)機反風(fēng)示意圖,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,42,（2）防爆門(防爆井蓋),作用：當井下一旦發(fā)生瓦斯或煤塵爆炸時，受高壓氣浪的沖擊作用，自動打開，以保護主通風(fēng)機免受毀壞；在正常情況下它是氣密的，以防止風(fēng)流短路。,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,43,（3）風(fēng)硐 風(fēng)硐是主扇與風(fēng)井之間的一段聯(lián)絡(luò)巷道。

21、 要求：風(fēng)硐要有足夠大的斷面，使風(fēng)速不超過15m/s。風(fēng)硐斷面應(yīng)為圓形，內(nèi)壁光滑，拐彎平緩，風(fēng)硐內(nèi)不得有堆積物。風(fēng)硐閘門要嚴密，以防漏風(fēng)。,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,44,三、通風(fēng)機的工作參數(shù)及工況分析 1.通風(fēng)機工作參數(shù) 風(fēng)量Q：單位時間內(nèi)排出的氣體體積，單位：m3/s，m3/min，m3/h，l/s 風(fēng)壓：單位體積的氣體通過風(fēng)機獲得的能量，單位：Pa 全壓H：風(fēng)機提供的全部能量。 靜壓Hst：用于克服通風(fēng)網(wǎng)路阻力的能量。 動壓Hd：流入大氣的動能。 H = Hst + Hd 或Hst= H- Hd,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,45,轉(zhuǎn)速n：

22、風(fēng)機葉輪每分鐘旋轉(zhuǎn)的周數(shù)，單位：r/min。 功率N： 軸功率Na電動機傳給風(fēng)機軸的功率即輸入功率，單位：kW 。 有效功率N風(fēng)機傳給氣體的功率即輸出功率，單位：kW 。 效率:風(fēng)機的有效功率與軸功率的比值。,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,46,2.通風(fēng)機的工況點和工業(yè)利用區(qū) （1）工況點 定義：風(fēng)壓曲線與網(wǎng)路特性曲線在同一座標圖上的交點即為工況點。,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,47,離心式通風(fēng)機的性能曲線,軸流式式通風(fēng)機的性能曲線,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,48,（2）工業(yè)利用區(qū) 劃定原則：穩(wěn)定性和經(jīng)濟性 穩(wěn)定工作條件（

23、有且只有一個工作點）,軸流式風(fēng)機特性呈駝峰狀,離心式風(fēng)機特性的折斷部分,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,49,軸流式風(fēng)機的工況點應(yīng)位于最高點以右。軸流式風(fēng)機穩(wěn)定工作點的實際靜風(fēng)壓不得超過最大靜風(fēng)壓的90%。,對于有折斷特性的風(fēng)機，必須只有單一的工況點，以免可能導(dǎo)致不穩(wěn)定。,經(jīng)濟性：工況點的效率不低于最高效率的80% 。,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,50,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,51,四、通風(fēng)機的安全運轉(zhuǎn) 案例1某礦二號風(fēng)井，在突然停電又恢復(fù)供電時風(fēng)機啟動不了。經(jīng)檢查是前軸承內(nèi)套破裂。主要原因是軸承潤滑供油不足，軸承溫升高達

24、50以上沒有及時檢查處理而造成破裂。影響礦井生產(chǎn)11小時。 案例2某礦運行中的風(fēng)機有異音，電流表指針擺動。為停機檢查，換開備用風(fēng)機，在換機過程中閘門的提開鋼繩互相擠壓打不開，將絞車的基礎(chǔ)螺栓拉錯位。后改用手把搖動提升滾筒，打開風(fēng)門完成換機操作，影響生產(chǎn)1小時40分鐘。,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,52,1.規(guī)程對通風(fēng)設(shè)備的要求 （1）通風(fēng)機的工況點應(yīng)位于高效區(qū)范圍內(nèi)，運轉(zhuǎn)效率不應(yīng)低于最高效率的85%90%。 （2）要通風(fēng)機必須安裝在地面；裝有通風(fēng)機的井口必須封閉嚴密，其外部漏風(fēng)率在無提升設(shè)備時不得超過5，有提升設(shè)備時不得超過15。 （3）必須保證主要通風(fēng)機連續(xù)運轉(zhuǎn)。 （

25、4）主要通風(fēng)機房必須安裝2套同等能力的主要通風(fēng)機裝置，其中1套作備用，備用通風(fēng)機必須能在l0min內(nèi)開動。 （5）通風(fēng)機要有兩條專用供電線路。,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,53,（6）裝有主要通風(fēng)機的出風(fēng)井口應(yīng)安裝防爆門，并正對風(fēng)井風(fēng)流方向。 （7）生產(chǎn)礦井主要通風(fēng)機必須裝有反風(fēng)設(shè)施，并能在10min內(nèi)改變巷道中的風(fēng)流方向；當風(fēng)流方向改變后，主要通風(fēng)機的供給風(fēng)量不應(yīng)小于正常供風(fēng)量的40。 （8）嚴禁采用局部通風(fēng)機或風(fēng)機群作為主要通風(fēng)機使用。 （9）嚴禁用主要通風(fēng)機房作其它用途。 （10）主要通風(fēng)機因檢修、停電或其它原因需要停風(fēng)時，必須制定停風(fēng)措施，報礦總工程師批準。,6

26、-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,54,2.風(fēng)機運行與維護 （1）起動 起動前檢查，檢查項目： 軸承的潤滑油是否合適； 聯(lián)軸器、皮帶、螺栓連接及焊接部分是否牢固； 聯(lián)軸器及保護裝置是否有妨礙轉(zhuǎn)動的物件； 檢查各風(fēng)門的開關(guān)程度是否合乎要求； 各測量儀表是否齊全。 對新?lián)Q的或改變轉(zhuǎn)速的電動機，起動前應(yīng)先測量電動機的實際轉(zhuǎn)速是否與要求的轉(zhuǎn)速相符。,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,55,起動工況選擇原則： 1）功率最低； 2）盡量避免出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象。 離心式風(fēng)機全關(guān)閘門啟動； 軸流式風(fēng)機全開閘門或半開閥門起動。,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,5

27、6,（2）試運轉(zhuǎn)和性能測定 風(fēng)機新安裝、大小修之后，都要進行通風(fēng)機性能的測定和試運轉(zhuǎn)工作，以后每5年至少要進行一次性能測定。 試運轉(zhuǎn)的步驟： （1）啟動風(fēng)機，檢查葉輪的轉(zhuǎn)向、聲音及振動； （2）帶負荷運行23小時后，檢查軸承發(fā)熱程度、聲響和振動。 如正常，方可投入正常運行。,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,57,（3）運行及維護 主要通風(fēng)機的運轉(zhuǎn)應(yīng)由專職司機負責(zé)，司機應(yīng)每小時檢查一次風(fēng)機的運行情況，并記入運轉(zhuǎn)記錄簿內(nèi)；發(fā)現(xiàn)異常，立即報告。專職司機要根據(jù)礦調(diào)度室下達的反風(fēng)命令，進行反風(fēng)操作。 在正常運行中，主要是監(jiān)視風(fēng)機的電流。其次要檢查風(fēng)機軸承的潤滑油，軸承溫度、軸承振動是

28、否正常以及有無摩擦碰撞聲音等。 改變通風(fēng)機轉(zhuǎn)數(shù)或葉片角度時，必須經(jīng)礦技術(shù)負責(zé)人批準。 主要通風(fēng)機至少每月檢查1次。,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,58,月檢內(nèi)容包括： (1)運轉(zhuǎn)是否正常、有無異音、異味及異常振動； (2) 軸承溫度，電動機的溫度； (3) 測壓管有無損壞、堵塞和變形；各種儀表是否準確； (4)各注油部位的油質(zhì)、油量是否適當，有無漏滲油現(xiàn)象； (5)齒形聯(lián)軸器的磨損及工作狀況； (6)電器部分保護接地狀況； (7)進風(fēng)井口防爆門是否有異狀； (8)司機有無司機證，運轉(zhuǎn)記載是否齊全，是否按操作規(guī)程作業(yè)和遵守勞動紀律； (9)設(shè)備及室內(nèi)外環(huán)境；規(guī)定的圖表是否完

29、整齊全； (10)安全操作用具及防火設(shè)備和器材。 檢查結(jié)果要記錄。,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,59,（4）停機 須立即停機的情況： 滑動軸承溫度超過70，滾動軸承溫度超過80。 電動機發(fā)熱、冒煙。 發(fā)生強烈的振動或有較大的敲擊聲。 停機前先啟動備用通風(fēng)機。離心式風(fēng)機停機前將閘門關(guān)閉，而后停機；軸流式風(fēng)機則先停機再關(guān)閉閘門或風(fēng)門。 停機檢修，要切斷電源，并掛上禁止操作的牌子。,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,60,（5）風(fēng)機房的規(guī)章制度 通風(fēng)設(shè)備系統(tǒng)布置示意圖； 反風(fēng)設(shè)備系統(tǒng)布置示意圖及操作規(guī)程； 供電系統(tǒng)圖及操作程序； 司機定期巡回檢查制度及包機維

30、修制度； 風(fēng)機操作規(guī)程； 司機崗位責(zé)任制(含事故報告制度)； 司機交接班制度； 風(fēng)機房防火與保安責(zé)任制度。 圖表與規(guī)章制度，懸掛在扇風(fēng)機房的墻壁上。各主管部門要定期對司機抽查并組織模擬演習(xí)以提高司機與管理人員的實戰(zhàn)能力。,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,61,3.風(fēng)機噪音的控制,風(fēng)機的噪音,氣動噪音,機械噪音,電磁性噪音,旋轉(zhuǎn)噪音,渦流噪聲,葉片周期性地拍擊氣體而引起的空氣壓力脈動所產(chǎn)生的噪音。高壓風(fēng)機以旋轉(zhuǎn)噪音為主。,氣流在葉道中流動時產(chǎn)生旋渦并脫落，使氣流與葉片間的作用力產(chǎn)生波動而引起的噪音。低壓風(fēng)機以渦流噪聲為主。,包括通風(fēng)機軸承、皮帶及傳動的噪音以及轉(zhuǎn)子不平衡引起的

31、振動噪聲,產(chǎn)生于電動機,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,62,降噪消聲措施： 消聲：利用消聲器將聲源產(chǎn)生的部分聲能吸收，使向外輻射的聲能減少。 消聲器安裝在通風(fēng)機出口的擴散通道中。使用消聲器的缺點是增大通風(fēng)阻力，使風(fēng)量和風(fēng)壓降低。,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,63,軸流式風(fēng)機的消音裝置,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,64,隔聲： 隔聲室把風(fēng)機封閉在一個空間中使之與周圍環(huán)境隔絕起來。 隔聲層在風(fēng)機外殼上蓋上由吸聲物質(zhì)組成的隔聲層。,隔聲裝置示意圖,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,65,五、通風(fēng)機的選型計算 1.

32、通風(fēng)機風(fēng)量的計算 風(fēng)機所產(chǎn)生的風(fēng)量為： Qe=KQK (m3/s) K通風(fēng)設(shè)備的漏風(fēng)系數(shù)。 當風(fēng)井不做提升用時，K=1.11.15 兼作箕斗井時， K=1.151.2 罐籠時， K=1.251.3 QK所需的通風(fēng)量， m3/s。,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,66,五、通風(fēng)機的選型計算 1.通風(fēng)機風(fēng)量的計算 風(fēng)機所必須產(chǎn)生的風(fēng)量： Qb=KQk (m3/s) K通風(fēng)設(shè)備的漏風(fēng)系數(shù)。 當風(fēng)井不做提升用時，K=1.11.15 兼作箕斗井時， K=1.151.2 罐籠時， K=1.251.3 Qk所需的通風(fēng)量， m3/s。,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,6

33、7,2.通風(fēng)機的風(fēng)壓 當已知風(fēng)機的靜壓特性（軸流式風(fēng)機）時，產(chǎn)生的靜壓為： 初期： 末期： Hmin 礦井最?。ǔ跗冢┴搲?，Pa。 Hstmax礦井最大（末期）負壓，Pa。 H通風(fēng)設(shè)備各部分阻力之和。 取H=100200Pa，有消聲器時另加 5080Pa。,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,68,當已知風(fēng)機的全壓特性（離心式風(fēng)機）時，產(chǎn)生的全壓為： 初期： 末期：,Hd通風(fēng)系統(tǒng)出口動能，Pa。一般為離心式風(fēng)機擴散器總損失。設(shè)計時可取100150Ppa,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,69,3.選擇風(fēng)機 （1）按類型風(fēng)機曲線選 類型：以效率高、性能好為條件確

34、定風(fēng)機類型,以H1和H2的平均值作為選擇時的計算風(fēng)壓。 葉輪直徑： 方法一：,H計算全壓， 風(fēng)機的流量系數(shù)和全壓系數(shù)，對應(yīng)于最佳 工況的數(shù)值，可由類型特性曲線查得。 空氣密度，取,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,70,方法二：按等積孔計算選擇,在預(yù)選的風(fēng)機類型特性曲線上對應(yīng)于最高效率點(對軸流式風(fēng)機葉片安裝角要留出5度的富余量)查得 、 ，從而算出最有利等積孔系數(shù) ，再按計算葉輪直徑：,A0網(wǎng)路等積孔A0，對軸流式風(fēng)機取最小等積孔Amin；對離心式通風(fēng)機取平均等積孔(Amax+Amin)/2。,根據(jù)直徑選擇一個與之相近的機號，以確定葉輪的直徑D。,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22

35、 August 2020,71,轉(zhuǎn)速： (2）按個體特性曲線選（簡單） 先選風(fēng)機類型，再根據(jù)計算得的風(fēng)量Qe和風(fēng)壓H1、H2（或Hst1、Hst2）與個體特性曲線上高效區(qū)中的參數(shù)直接對號即可。,6-2 礦用通風(fēng)設(shè)備,22 August 2020,72,一、礦用壓氣設(shè)備概述,作用：作為風(fēng)動機具的動力源。 優(yōu)點： 1）安全。 2）過負載性能好。 3）抗振動和沖擊性能好，結(jié)構(gòu)簡單，工作安全可靠。 缺點： 1）壓氣設(shè)備效率較低，總效率為30%40%。 2）壓縮空氣是二次能源，所以運行費用較高。,6-3 礦用壓氣設(shè)備,22 August 2020,73,1. 組成,拖動裝置（一般用電動機） 空壓機（還包

36、括中間冷卻器、后冷卻器、壓力調(diào)節(jié)裝置） 輔助設(shè)備（包括過濾器、風(fēng)包、冷卻裝置等） 壓氣管道及附件,6-3 礦用壓氣設(shè)備,22 August 2020,74,2.分類 速度型 壓力的提高是由于氣體的速度轉(zhuǎn)化而形成的。分：軸流式、離心式、混流式。 容積型 壓力的提高是由于氣缸中容積的變化使氣體體積被壓縮而密度增大的結(jié)果。分： 回轉(zhuǎn)式（滑片式、螺桿式、轉(zhuǎn)子式） 往復(fù)式（活塞式、膜式）,6-3 礦用壓氣設(shè)備,22 August 2020,75,二、活塞式空壓機的工作原理和結(jié)構(gòu),當活塞右移 吸氣過程 當活塞左移 壓縮過程 排氣過程 當活塞再右移 膨脹過程,1.工作原理,6-3 礦用壓氣設(shè)備,22 Aug

37、ust 2020,76,2.活塞式空氣壓縮機的類型 按氣缸相對位置分 臥式：氣缸水平放置。,單缸,雙缸,對稱平衡式,6-3 礦用壓氣設(shè)備,22 August 2020,77,立式：氣缸垂直放置。 角式：氣缸中心線間成一定角度。,立缸,L缸,V缸,W缸,6-3 礦用壓氣設(shè)備,22 August 2020,78,3.L型空壓機 （1）L型空壓機的原理,6-3 礦用壓氣設(shè)備,22 August 2020,79,L型空壓機是兩級、雙缸、復(fù)動、水冷式空壓機，在礦山廣泛使用。 五種規(guī)格：3L-108、4L-208、5L-408、7L-1008和8L-608，其中4L-208和5L-408。,型號意義：,6

38、-3 礦用壓氣設(shè)備,22 August 2020,80,1皮帶輪；2曲軸；3連桿；4十字頭；5活塞桿；6機身；7底座；8活塞；9氣缸；10填料箱；11減荷閥；12濾風(fēng)器；13吸氣閥；14排氣閥；15中間冷卻器；16安全閥；17進水管；18出水管；19風(fēng)包；20壓力調(diào)節(jié)器；21減荷閥組件,22 August 2020,81,濾風(fēng)器 作用：將空氣中的塵埃過濾，保證空壓機正常工作。,（2）附屬設(shè)備,金屬網(wǎng)濾風(fēng)器,6-3 礦用壓氣設(shè)備,22 August 2020,82,風(fēng)包 作用： 穩(wěn)壓 儲氣 分離壓縮空氣中的油和水,6-3 礦用壓氣設(shè)備,22 August 2020,83,空氣壓縮機的風(fēng)包，在地面

39、應(yīng)設(shè)在室外陰涼處，在井下應(yīng)設(shè)在空氣流暢的地方。在井下，固定式壓縮機和風(fēng)包應(yīng)分別設(shè)置在2個硐室內(nèi)。 風(fēng)包內(nèi)的溫度應(yīng)保持在120C以下，并裝有超溫保護裝置，在超溫時可自動切斷電源和報警。 風(fēng)包上必須裝有動作可靠的安全閥和放水閥，并有檢查孔。必須定期清除風(fēng)包內(nèi)的油垢，放油、水的工作應(yīng)每班進行23次，每年至少徹底清掃一次。 新安裝或檢修后的風(fēng)包，應(yīng)用1.5倍空氣壓縮機工作壓力做水壓試驗。 在風(fēng)包出口管路上必須加裝釋壓閥，釋壓閥的口徑不得小于出風(fēng)管的直徑，釋放壓力應(yīng)為空氣壓縮機最高工作壓力的1.251.4倍。,6-3 礦用壓氣設(shè)備,22 August 2020,84,冷卻系統(tǒng) 作用降低壓氣溫度，節(jié)省功率

40、消耗，提高空壓機的經(jīng)濟性和安全性。 方式：風(fēng)冷式、水冷式。,6-3 礦用壓氣設(shè)備,22 August 2020,85,1-外殼；2-放油水閥；3-冷卻水列管,L型空壓機的中間冷卻器,6-3 礦用壓氣設(shè)備,22 August 2020,86,1-總進水管；2-中間冷卻器；3-級氣缸；4-級氣缸；5-漏斗；6-回水管；7-冷卻水塔；8-水溝；9-冷水池；10-熱水池,循環(huán)冷卻水系統(tǒng),6-3 礦用壓氣設(shè)備,22 August 2020,87,潤滑系統(tǒng),作用： 1）減輕滑動部件的磨損，延長零件壽命； 2）減少摩擦功耗； 3）潤滑油可帶走摩擦熱，使零件的工作溫度正常； 空壓機的潤滑包括兩部分：一是氣缸內(nèi)部的潤滑，二是傳動系統(tǒng)（運動部件）的潤滑。,6-3 礦用壓氣設(shè)備,22 August 2020,88,排氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng) 作用：當耗氣量小于空壓機的排氣量時，改變空壓機排氣量，甚至不排氣，以節(jié)約空壓機的功耗。,6-3 礦用壓氣設(shè)備,22 August 2020,89,控制保護裝置 作用：防止超溫、斷水、斷油、超壓。,安全閥：避免因壓力過高發(fā)生事故。 分別裝在各級氣缸排氣管上和風(fēng)包上。兩級壓縮的空壓機安全閥分別裝在中間冷卻器上和風(fēng)包上。 規(guī)定：安全閥不允許隨便擰動，已經(jīng)調(diào)好的安全閥要用鉛封。安全閥動作壓力不應(yīng)超過額定壓力的1.1倍。,6-3 礦用壓氣