煤矿井下部分设备的现状与思考.doc

煤矿井下部分设备的现状与思考 煤矿事故频繁发生的原因是多方面的，其中一个主要的原因是安全基础不实，部分应该被淘汰的设备还一直在使用，煤矿重点攻关课题的研究速度缓慢，先进技术的推广力度不够。 煤矿井下部分设备的现状与思考 一、井下局部通风机 目前，我国煤矿用局部通风机生产企业90家，主要分布在重庆、山东、山西、河南、江苏、湖南、江西等19个省区、市。技术力量、设备条件、管理水平、执行标准状况和经营思路各不相同，产品质量、技术性能差异较大。产品质量、性能指标和技术水平不容乐观。 1.JBT、YBT系列单级轴流式局部通风机是我国20世纪50、60年代引进前苏联的产品，体积小、价格低，但噪音大，全压效率低，风压偏低。其全压效率约60～73左右，噪声103～111dBA,有的甚至达到l27dBA。风机效率低，造成了能源的严重浪费。噪声主要集中在中、高频率范围，刺耳的尖叫声严重影响了工人的正常作业和身心健康，并且掩盖了一定距离内行车声、机械运转声和信号电铃声，易引起伤亡事故。 近两年，个别企业与高校或科研院所合作，对YBT产品进行了技术改造，在小型号上改善了风机叶型和加装了消音器，取得了较好的效果。但大部分产品不符合现代生产环境的要求，属于应该被淘汰的产品。 2.斜流式也称昆流式局部通风机是20世纪90年代初期发展起来的新型风机，具有空气轴向流动、高效运行区域宽、噪音小等优点。但风压偏低，在效率指标上形同虚设，生产工艺、技术还不成熟，目前国内生产企业约有4家，规格型号和使用量较少，未形成批量和系列化生产。 3.对旋式局部通风机是20世纪80年代末、90年代初研制并迅速发展、推广的一种局部通风机。目前机号有No4.0至No10.0等;装机功率有1.lkW2至75kW2等;工作方式有压入式、抽出式和压抽式等;叶片材料有钢叶、铜叶片、铝合金铸造叶片和塑料叶片等。 对旋式局部通风机一般由容量相同的隔爆电动机驱动，两个风叶轮采用不同的叶片数，一级叶轮的叶片安装角大于二级叶轮的叶片安装角。二级叶片还兼备普通轴流式风机中的静叶功能。测试证明对旋式局部通风机的通风效率比前置静叶型两级普通轴流式通风机高约8～10,比后置静叶型高约4～5;具备良好的逆风性能，逆向风量可达60～70。 目前，对旋式局部通风机均采用了外包复式消声器结构，有效地降低了噪声。实验证明噪声频率越高，吸声系数越高。在125Hz～500Hz时，吸声系数只有0.3～0.5左右，在1000Hz以上吸声系数可达0.8以上,4000Hz时可达0.95。 近年来，部分高校和科研院所对矿用通风机技术进行了深入的研究，先进的理论、计算方法和结构优化等得到较好地应用，促进了矿用通风机产品行业安全技术水平的提高。 4.小型煤矿用抽出式轴流通风机产品的质量状况。20世纪80年代末、90年代初，新疆煤炭工业学校和山西省运城地区矿山节能防爆风机厂分别推出了外置电动机型和内置电动机型小主扇，在小型煤矿很快得到推广、应用，并迅速发展成型号、规格齐全的系列产品。 电动机内置型小主扇为目前常用的一种机型，电动机安装在隔流腔内，与流道内的气流完全隔离，并有孔道与大气相通,以保证隔流腔中的电动机在新鲜风流中启动和运行。小主扇动叶轮大部分安装在通风机出气口侧即叶轮后置式,结构较为合理,隔流腔处于流道中气流的负压区域,对小主扇安全性有利,也便于调整叶片安装角度。 目前,我国小主扇生产企业约40家。近年来，部分国内高校和科研院所对小主扇进行了较为深入的研究，在通风机涉及和提高产品性能方面取得了较大的进展。新的涉及理论、设计方法及加工方式被部分企业接受和应用，小主扇风量、压力及效率有明显提高。 二、井下轻合金材料 由于轻合金材料质量轻、塑性好，经过适当的工艺处理后，能达到很高的强度，而且有机械加工容易，耐腐蚀等优良特性。所以,随着科学技术的进步和煤矿生产机械化程度的提高，轻合金材料在矿井中的应用越来越广泛，如煤矿井下支柱、提升、通风设备及携带式仪表、工具等。但轻合金材料与其他钢质材料冲击摩擦产生火花，很容易点燃可燃性气体，引起爆炸事故。如1986年9月28日,徐州矿务局庞庄煤矿-370m水平的718掘进面，因相装机钢丝摩擦产生火花引起煤尘爆炸事故，死亡26人,重伤2人,殃及巷道1509米。l987年12月,安徽省某矿角联巷道中发生一起特大爆炸事故,死亡45人,重伤4人,轻伤6人,经济损失199万元。其原因是小绞车运行时,手闸和绳轮之间摩擦火花引起沼气爆炸。国外轻合金材料摩擦、冲击产生火花引燃沼气爆炸事故也比较多。如1950年,英国诺克切斯矿用铝合金外壳的煤电钻掉到钢支架上引起沼气爆炸。爆炸危险环境中机械摩擦火花的危险性已引起煤矿安全部门的高度重视。 世界上许多国家，如英国、德国、前苏联、日本、波兰、捷克等，很早就对机械摩擦火花及轻合金在矿井中应用的安全性进行了较系统的研究，并建立了相应的试验装置，制定了检验规则。美国主要研究采煤机截隔火花安全性及预防措施，Ralla冶金研究中心的D.H.Desy等人设计建造了模拟通风机叶片与机壳摩擦火花工况,对金属材料火花点燃沼气的安全性进行研究。在20世纪80年代初对轻合金摩擦火花的研究,重点是对煤矿井下常用的轻合金,并建立了先进的实验室,制定了JISC-0901标准和JISM-7002通用规则。风险管理世界网-安全员之家 20世纪80年代中期,我国也开始对金属材料摩擦火花安全性方面的研究。当时建立的高速冲击、自由落锤冲击和旋转摩擦3个试验装置和相应的检测、控制系统,是目前国内惟一的金属材料摩擦火花安全性研究和试验检测系统。 国外井下矿用工具、设备材料基本都作摩擦火花试验,国内一般只注重设备用材料作火花试验,在工具用材料的火花试验方面没有建立相应的实验及标准。随着我国煤矿开采深度的加大,开采强度的不断增强,井下工作的危险性越来越大,对井下火源的控制力度也必须增强,对材料摩擦火花的研究和实验也应更加深入。