浅谈煤矿主通风机通风失稳控制

浅谈煤矿主通风机通风失稳控制

郭立华

（淮浙煤电公司顾北煤矿安徽淮南232151）

摘要：矿井自然通风是煤炭开采安全生产的基础，现代煤炭企业为保证矿井中的良好通风，在矿井中安装通风机，但通过实际的工作发现，主通风机易出现通风失稳现象，造成井下通风问题，引发瓦斯异常涌出、集聚事故。因此，需探讨控制主通风机通风失稳的措施，将通风失稳发生可能性降低，保证煤矿生产的安全性。

关键词：煤矿；主通风机；失稳控制；安全生产

一、煤矿主通风机通风失稳的危害

在进行实践操作的过程中，通风动力装置以及自然风压等因素都是会影响整个煤矿通风状况的经常性因素。在正常通风的时期，煤矿通风系统中的各种因素都有可能会导致煤矿出现通风失稳的情况。在正常工作的时期出现频率受干扰比较大的情况往往是喘振的问题，出现这些问题的主要原因是煤矿里面的通风系统在一些结构设置的过程中出现不合理的因素所造成的，虽然这些问题出现在正常时期，但是煤矿主通风机及相关的通风系统出现失稳的情况所导致的影响比出现重大安全事故时所导致的影响小很多，但是也会很大程度上提高整个煤矿井下的瓦斯浓度，有可能会导致出现非常重大的安全事故。

二、煤矿主通风机通风失稳出现的原因

煤矿进行生产时，主通风机提供通风动力，实现矿井内空气和外界进行流通，将外界新鲜空气不断的输送至矿井内，此过程同时将矿井内生产产生的有害气体排出去，此类方式维护了矿井内部的空气，保证了生产人员的安全。在进行煤矿生产过程中，主通风机需要连续工作，以保证通风换气的稳定与连续。实际生产中，主通风机并不是一成不变的，很容易出现失稳的情况，对于失稳的原因进行总结，主要为以下原因：

2.1故障停机

煤矿生产过程中，空气中杂质较多，主通风在工作中属于一种持续高负荷的状态，高负荷的状态是容易出现通风机自身故障的。通常情况下，高负荷状况便代表了通风机处于一种高电压、高电流的状态，而且空气中的杂质不断进入通风机中，此类很容易出现运行故障。故障停机造成了通风机停止运转，进而造成了主通风机出现失稳。如果故障停机不能及时处理，便可能在煤矿生产中引发瓦斯超限、人员窒息等结果，这也是故障停机的危害。

2.2倒机时期出现故障

主通风机其自身功率较大，而且启动时多数在负载状态，并且旋转部件体积质量较大，使得工作过程中自身带有较大的惯性，此类状况会导致主通风机启动困难。在主通风机故障管理工作中，此类状况是需要进行严密控制的，控制工作应作为重点工作。在进行失稳现象讨论过程中，备用风机不能正常启动也是失稳工作发生的主要诱因之一。

2.3井下风阻发生变化

井下风阻一旦发生变化，便会造成通风机长时间工作在喘振区，进而出现风流波动。轴流风机的特性曲线属于驼峰式，很多时候会产生非稳定工况，例如旋转时速振喘等，如在此期间内产生脉动加剧等现象，都可能导致出现部件的损坏。如果通风机在喘振区工作时间过长，很有可能出现叶片断裂现象，如不能对这类损坏现象进行及时处理，便容易造成机械毁坏的情况，威胁了整个通风系统的安全和生产安全。

三、煤矿主通风机通风失稳控制措施

3.1主通风机异常失稳控制

我矿目前的情况是对于主通风机的异常通风失稳处理的手段为切换到备用风机，我矿于2017年安装了南京金智的电源高压快切装置，若是在主通风机出现一些问题的情况下，便由备用的风机自动开启，这样可以大大维持整个通风系统的有效性。2017年5月5日安装调试结束，并投入使用。投入使用以来，运行状况良好，动作灵敏可靠，起到了很好地保护效果。其中2018年3月7日夜班时发生一次高压快切动作，当时1#为备用风机，2#为在用风机。当电网波动时，高压快切装置动作，将1段进线电源自动切到2#运行风机上。2018年4月7日早班时（1#为在用风机，2#为备用风机），由于井下因某种原因，导致地面110KV变电所2段跳电，高压快切装置动作，自动将风机1段电源投到2#风机高压母排上。

3.2主通风机倒机通风失稳控制

在进行倒机的时候需要确保整个备用风机能够进行自动启动，备用风机成为热备用的状态，这样可以大大减少风机出现启动失败的可能性。而且在进行倒机的时候，井下的停风情况往往容易导致瓦斯出现累积的情况，容易导致很大的安全事故。将这种倒机的方式进行转换，可以转换成为“不停机倒机”的状态，将一些旁路的风门引入至整个倒机之中，这样可以以此为倒机的基础，实现多个风路之间的切换，同时可以减小倒机中的风力波动。利用这种方法可以提高整个倒机工序的成功率，并且缩短整个风路在转换过程中通风系统影响的时间问题，也就是处理掉瓦斯超限问题。

3.3主通风机喘振系统失稳控制

对于主通风机而言，需要有一定的系统调风行为，此类行为往往会导致风阻出现变化，同样的一些巷道变形的情况也是风阻变化的因素，对于这种情况便造成工作点出现喘振区，当风机的工作点也进入喘振区内的时候，轴流风机自身也会有一定的喘振的隐患，这些情况都容易造成一些矿井主通风机出现喘振的情况。面对通风机喘振通风失稳,控制方法主要有改善风机本身的性能和扩大风机及管网系统的稳定性。扩大风机及管网系统的稳定性是通过调节风机本身的性能曲线和扩大系统的稳定性两方面实现的。为很好地解决这一个问题，也可增加一些分流器，这些分流器能够加强风机的安全控制范围，减少出现喘振现象的几率，同时也能够大大增加旁通管来对喘振进行一定的控制。

结束语

煤矿主通风机作为煤矿通风系统的一个主要组成部分，其安全可靠的运行，是避免出现安全事故的一个有力保障，所以要加强对主通风机进行管理，保障其可以工作在一个最佳的状态。

参考文献

[1]刘辉，边兵．矿井主通风机自动控制应用研究[J]．科技风，2013.

[2]田星.煤矿主通风机通风失稳控制的研究与应用[J].黑龙江科技信息,2013.

[3]向毅,罗松,黄学满等.煤矿主通风机节能运行探讨[J].矿业安全与环保,2013.

作者简介

郭立华，男，1978年生，安徽宿州人，本科。2004年毕业于安徽理工大学自动化专业，现就职于淮浙煤电公司顾北煤矿保运工区。