金属非金属矿山在用主通风机系统安全检验规范.doc

AQ 国家安全生产监督管理总局 发布 --实施 --发布 金属非金属矿山在用主通风机系统 安全检验规范 Safety testing specification of in-service main ventilator system for metal and nonmetal mines （讨论报批稿） （本稿完成日期20132年68月） AQ AQ 中华人民共和国安全生产行业标准 ICS 备案号 1 AQ 目 次 前 言II 1 范围1 2 规范性引用文件1 3 术语和定义1 4 主通风机基本要求1 5 多级机站基本要求2 6 检验方法3 7 判定规则7 8 检验周期8 前 言II 1 范围1 2 规范性引用文件1 3 术语和定义1 4 主通风机基本要求1 5 多级机站基本要求2 6检验方法8 7判定规则9 8检验周期8 II 前 言 本标准为强制性标准。 本标准由国家安全生产监督管理总局提出。 本标准由全国安全生产标准化技术委员会非煤矿山安全分技术委员会归口。 本标准主要起草单位国家安全生产长沙矿山机电检测检验中心、金属矿山安全技术国家重点实验室、长沙矿山研究院有限责任公司。 本标准主要起草人 本标准为首次发布。本标准为强制性标准。 本标准由国家安全生产监督管理总局提出。 本标准由全国安全生产标准化技术委员会非煤矿山安全分技术委员会归口。 本标准负责起草单位国家安全生产长沙矿山机电检测检验中心 。 本标准主要起草人。 本标准为首次发布。 金属非金属矿山主通风机安全检验规范 1 范围 本规范规定了金属非金属矿山在用主通风机系统安全性能检验的项目、技术要求、检验方法、判定规则和检验周期。 本规范适用于金属非金属矿山在用主通风机系统的现场安全检验，也可作为安全生产监管部门安全监督管理的依据。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 2888-2008 风机和罗茨鼓风机噪声测量方法 GB/T 10178-2006 工业通风机 现场性能试验 GB 16423-2006 金属非金属矿山安全规程 JB/T86891998 通风机振动检测及其限值 JB/T8690-1998 工业通风机噪声限值 3 术语和定义 3.1 矿井通风系统 向井下各作业地点供给新鲜空气，排出污浊空气的通风网路、通风设备和通风控制设施的总称。 3.2 多级机站通风系统 在矿井主通风风路的进风段、需风段和回风段内各设置若干级风机站，接力地将地表新鲜空气经进风井巷有效地送至需风区段或需风点，并将作业产生的污浊空气经回风井巷排出地表所构成的通风系统。 4 主通风机基本要求 4.1 新安装的主通风机应具有金属非金属矿山矿用产品安全标志。 4.2 通风机和配套电动机各零部件应齐全，通风机各连接部位的紧固件应牢固。 4.3 刹车装置应灵活可靠。 4.4 润滑系统应工作正常。 4.5 通风机外壳或内部结构不应有异常变形或损伤。 4.6 通风机铭牌、转向标志和风流标志应齐全。 4.7 电动机运行功率 通风机的电动机运行功率不应超过额定功率。 4.8 接地电阻 电动机接地电阻应不大于4Ω。 4.9 绝缘电阻 电动机绝缘电阻在额定电压为380V时，应不小于0.5MΩ；660V时应不小于1 MΩ；6000V时应不小于6 MΩ。 4.10 叶片径向间隙值 通风机叶片与机壳（或保护圈）的单侧间隙应不小于2.5mm。 4.11 安全保护及设施 通风机的保护及相关设施应齐全 1）反风性能及反风设施； 2）过流保护； 3）测量风压、风量、电压、电流和轴承温度等用的仪器仪表。 4.12 通风机的反风试验 通风机应有使矿井风流在10min内反向的措施。当利用轴流式风机反转反风时，其反风量应达到正常运转时风量的60以上。 4.13 电动机输入电流 在运行工况下，电动机输入电流不应超过电动机的额定电流。 4.14 振动 振动速度测量结果值应符合JB/T8689标准中的规定。 4.15 备用电动机 每台通风机应具有相同型号和规格的备用电动机，并有能迅速调换电动机的设施。 4.16 噪声 作业场所的噪声不应超过85dB（A）。大于85dB（A）时，需配备个人防护用品；大于或等于90dB（A）时，还应采取降低作业场所噪声的措施。 4.17 轴承温升（应满足JB/T4296标准的规定。不应超过厂方提供的技术参数。） （a）矿井轴流式风机 滚动轴承的正常工作温度不得高于70℃，最高温度不得超过95℃； 滑动轴承工作温度应不高于75℃。轴承温升应不高于60℃。 （b）矿井离心式风机 滚动轴承在轴承表面测得的轴承温度一般不得高于环境温度40℃； 滑动轴承在进油口油温最高为43℃，经过轴承和轴承箱后的油温温升不应超过28℃，且轴承出口油温不应超过71℃。 4.18 效率 主要通风机的工况效率，按全压计算不应低于70,按静压计算不应低于60。 5 多级机站基本要求 5.1 通风站设置 5.1.1在矿井上风路的进风段、需风段和回风段内分别至少设置一级风机站，即多级机站通风系统应由三级或三级以上的风机站组成。 5.1.2多级机站通风系统的每级机站由一个或多个并联机站组成，每级机站通过的风量之和应不少于矿井总风以量的70。 5.1.3每个机站可安装一台或多台风机并联构成，但风机并联台数一般不超过4台。 5.2 进风段机站 5.2.1在有专用进风井的矿井，可在中段专用进风水平或运输水平的进风井联络巷内设置一级总进风机站。 5.2.2无论有否专用进风井的矿井，可在运输水平各采区进风天井的联络巷内设置机站，这些并联机站组成一级进风机站，机站风机风量的选取应满足所处进风天井提供给上部作业采区的需风量；风机的风压应保证该进风天井在上部供风水平的出风口处风压低于机站巷入风口处风压。 5.3 需风段机站 5.3.1在需风段的进、回风侧巷道内，可按需要设置由若干个并联机站组成的1～2级机站 5.3.2在进风侧设置的机站，一般应采用无风墙风机进行引风。在回风侧设置的机站，采用无风端风机或有风墙风机均可。 5.4 回风段机站 5.4.1回风段可按需要在各回采中段的回风巷和总回风巷内分别设置一级由若十个并联机站组成的中段回风机站和总回风机站。 5.4.2中段回风机站的风量应满足中段回风量的要求，机站风压一般只需克服该中段回风井巷至总回风井巷的通风阻力。 5.4.3总回风机站可设置在总回风井巷口或井下总回风巷内，全矿只有一个总回风机站时，该机站风量应不小于该矿井总回风量；而总回风机站风压应不小于通过该回风井巷的矿井最大通风阻力扭风路的井巷总阻力减去该风路前几级机站风压之和，再加上总回风机站的局部阻力。 5.5 有N条专用进风井巷和M条回风井巷的矿井，则应设置N个一级总进风机站和M个一级总回风机站。一条专用进风井如要供给几个中段同时作业的风量，则应在每个中段水平近进风井联络巷内分别设置进风机站，它们并联组成一级总进风机站。 5.6 所有风机站的风机出口均应安装合适的扩散器，以减少风机出口风流的突然扩大损失。机站的密闭墙一侧应安设有气密性良好的检查门，门开启的方向应与风机出口日方向一致。 5.7 多级机站通风系统的风机宜选用中、低压轴流风机，每台风机均要求其反转时的反风最应达到正常运转风量的60以上。 5.8 多级机站通风系统宜建立对所有机站风机的计算机远程集中控制系统。通过主控计算机对每台风机进行远程集中启停控制，对风机运行状态及参数进行监测。 6 检验方法 6.1 检验设备 检验所用仪器设备的精确度等级或精确度应满足表1的要求。 表1 检验用仪器仪表 序号 仪器名称 测量范围 准确度 数量/只（台） 用途 1 气压计 800 hPa～1060hPa 200Pa 1 测大气压力 2 温度计 0℃～50℃ 0.5℃ 2 测温度 3 干湿温度计 -25℃～50℃ 0.5℃ 2 测干、湿温度 4 皮托管 系数0.998～1.004 ≥25 测动压、全压 5 全压管 系数0.998～1.004 ≥25 测全压 6 附壁静压片或静压管 系数0.998～1.004 ≥8 测静压 7 风速传感器、摇测风速计、风速表 0.5 m/s～20m/s （0.10～0.20）m/s ≥25 测风速 8 压差计 0 Pa～6000Pa 10Pa ≥5 测静压、全压 9 压差计 0 Pa～2000Pa 1.0Pa ≥5 测动压 10 电流互感器 0.2级 ≥2 电气参数测定 11 电压互感器 0.2级 ≥2 电气参数测定 12 转速表 1r/min 1 测风机、电机转速 13 声级计 0.5 dB 1 测噪声 14 点温计或温度测量元件 0℃～1000℃ 0.5℃ 1 电机温升 15 通风机综合测试仪 1 风速、风压 16 全功能电力测量仪或 电动机经济运行仪 0.5级 1 电参数 17 测振仪 加速度 0.1 m/s2～199.9m/s2 5 1 测振动 18 兆欧表 0 MΩ1000MΩ 1.0级 1 测绝缘电阻 19 兆欧表 0 MΩ10000 MΩ 1.5级 1 测绝缘电阻 注在进行通风机运行参数测定时，可根据具体测定方法选用表1中的测量仪表和数量。在高原地区测量大气压时，参照表1选用相适应的空盒气压计。若现场检测条件限制时，可使用现场已有的互感器。 6.2 用目测法按4.1～4.6条进行。 6.3 电动机运行功率 应在电动机运行平稳时，测量电动机的输入功率Pe。当电动机为高压电机时，可在电压互感器低压侧进行检验。 当检验现场不具备检验条件时，可采取读电度表等方法获得电机输入功率。 6.4 接地电阻 按照接地电阻测量仪器规定的测量方法，测量通风机外壳对地对地之间的电阻。 6.5 绝缘电阻 电动机绝缘电阻用兆欧表进行测定，1000V以下设备使用1000V兆欧表测定；1000V以上设备使用2500V兆欧表测定。电动机接地电阻用接地电阻测量仪测量。 6.6 叶片径向间隙值 主通风机叶片与机壳（或保护圈）的单侧间隙值用分度值不大于0.05mm的量具测量，在圆周上布置的测点不少于4个。 6.7 安全保护及设施 用目测法按4.11条进行。 6.8 通风机的反风试验 通风机及其系统处于反风运行状态，参照6.14.2条的规定进行测定。 6.9 电动机输入电流 电动机的输入电流应在运行工况下，平稳运行时测量。 电动机的额定电流按明示的额定电流取值，当不能得到明示的额定电流值时，可根据矿山企业提供的数据，或参照产品系列标准或手册等相关技术资料确定。 6.10 振动 通风机振动测点主要布置在风机、电机轴承座的径向相互垂直方向以及轴向上，所布置的风机测点要固定，并且要用特殊明显的标记符号标出。测点应选在与轴承座联接刚度较高的地方或箱体上的适当位置，应尽量减少中间界面，且安装面要光滑。每次测量振动时风机的工况条件、测量参数、使用的测量仪器和测量方法（如传感器的固定方法）相同。参见JB/T8689第3.2条。 6.11 备用电动机 用目测法按4.15条进行。 6.12 噪声 6.12.1对现场通风机进行噪声测定时，只测定运行条件下的噪声。 6.12.2 参照GB/T2888第1.9条规定标准长度，即当主要通风机叶轮直径小于或等于1m时，取标准长度为1m，当叶轮直径大于1m时，取标准长度等于叶轮直径。在通风机扩散器出口45方向上测量风机噪声。 对于机壳辐射噪声，按GB/T2888第9.2.1.4条规定点距壳体1m处测量，并按下式求出平均噪声级 （29） 式中LA平均A声级，dB（A）； L1，L2，LA测量值，dB（A）； n测点数。 6.12.3当有环保要求时，应按有关规定测量环保噪声。 6.13 轴承温升 根据现场条件，用测量温度的仪器测量。 6.14 效率 6.14.1 空气密度测定 在距风压测点20m内的巷道中，用气压计测量绝对静压，用干、湿温度计测量干、湿温度。每调节工况1次测量3次，按式（1）计算空气密度取其算术平均值 （1） 式中ρ空气密度，kg/m3； p0大气压力，Pa； Ф空气的相对湿度，； psat温度为t℃时空气的绝对饱和水蒸气压力，Pa； t空气的温度，℃。 6.14.2 风量测定 按GB/T 10178中6.2条选择风量测定断面。 现场条件不能满足GB/T 10178中6.2条的要求时可按下列的要求选择 a 轴流式通风机 可选在集风器入口； b 离心式通风机 可选在通风机入风口附近。 可在风酮内测定亦可在风机扩散器出口截面上，用等面积环原理在截面上布置测点，即在通过横截面中心点的水平线或垂直线上被各等面积环所截一线段的中心点。或在主通风机扩散塔出口截面处划分成若干等面积方块，用点测法测定。用杯式风表或风速仪测定。 将各点测得的风速求其算术平均值再乘以出风口截面积即得风机风量。 在同一工况用同一方法在两个〔或多个断面上所测定的风最，其算术平均与最大值或最小值的相对差值不大于2.5，若大于2.5应重新测试或重新审定测试方案。 6.14.3 风压测定 主通风机风压的测定，应在风机入风口和风机或扩散器出风口截面处布置测点，将皮托管固定在两断面的中心处，管口正对风流，用U形水柱计测定。将入风口和出风口测点皮托管“”端分别用胶皮管连接到水柱计的两端口，水柱计上的读数即为风机全压。 a压入式通风时测定风硐中的全压，即为主通风机全压。 b抽出式通风时测定风硐中的全压和风机或扩散器出口动压，前者的绝对值和后者相加即为风机全压。 6.14.4 传动效率 传动效率可技表2选取。 表2传动效率 类别 传动型式 效率η 联轴器 浮动联轴器 0.98 齿轮联轴器 0.99 弹性联轴器 0.99 万向联轴器α≤3 0.97 万向联轴器α3 0.95 梅花接轴 0.97 液力联轴器在设计点 0.93 带式传动 平带无压紧轮的开式传动 0.98 平带有压紧轮的开式传动 0.97 平带交叉传动 0.90 三角带传动 0.96 6.14.5 通风机轴功率计算 PaηtrηmPe （2） 式中Pa通风机轴功率，kW； ηtr机械传动效率； ηm电动机效率； Pe电动机输入功率，kW。 6.14.6 通风机输出功率计算 6.14.6.1 通风机全压功率 Pt （3） 式中Pt通风机全压功率，kW； Pt通风机全压，Pa； qvi通过通风机风量，m3/s。 6.14.6.2 通风机静压功率 Ps （4） 式中Ps通风机静压功率，kW； Ps通风机静压，Pa； qvi通过通风机风量，m3/s。 6.14.7 通风机效率计算 6.14.7.1通风机全压效率 （5） 式中ηt通风机全压效率，； Pt、Pa通风机全压功率、轴功率，kW； 6.14.7.2 通风机静压效率 （6） 式中ηs通风机静压效率，； Ps、Pa通风机静压功率、轴功率，kW。 7 判定规则 7.1 检验和判定机构 应由取得安全生产检测检验资质的机构检验和判定。 7.2 综合判定原则 7.2.1 通风机判定原则 7.2.1.1 通风机检验项目分为 A类项目（关键项）、B类项目（重要项）和C类项目（一般项）三种类型，具体划分见表3。 7.2.1.2 A类项目中，有一项不合格时，则检验结论判定为不合格。 7.2.1.3 B类项目中，有三项不合格时，则检验结论判定为不合格； 7.2.1.4 C类项目中，有五项不合格时，则检验结论判定为不合格； 7.2.1.5 B类项目和C类项目的不合格项数之和大于或等于五项时，则检验结论判定为不合格。 7.2.2 多级机站判定原则 7.2.2.1 同一多级机站中，构成任一级机站的通风机的不合格台数占总台数的2/3以上（含2/3）时，检验结论判定为不合格； 7.2.2.2 多级机站检验项目5.1、5.2、5.3、5.4中，有一项或一项以上不合格时，则检验结论判定为不合格。 表3 通风机检验项目分类 序号 检验项目 技术要求条款号 项目类型 检验方法 1 矿用产品安全标志 4.1 A 6.2 2 部件 4.2 C 6.2 3 刹车装置 4.3 C 6.2 4 润滑系统 4.4 C 6.2 5 外观结构 4.5 C 6.2 6 标牌 4.6 C 6.2 7 电动机运行功率 4.7 A 6.3 8 接地电阻 4.8 C 6.4 9 绝缘电阻 4.9 C 6.5 10 叶片径向间隙值 4.10 C 6.6 11 安全保护及设施 4.11 A 6.7 12 反风试验 4.12 B 6.8 13 电动机输入电流 4.13 C 6.9 14 振动 4.14 A 6.10 15 备用电动机 4.15 B 6.11 16 噪声 4.16 B 6.12 17 轴承温升 4.17 B 6.13 18 效率 4.18 B 6.14 8 检验周期 8.1 使用中的通风机和多级机站的定期检验周期为一年； 8.2 有下列情况之一时，应按本规范要求进行检验 a） 新购置安装的通风机或多级机站投入使用前； b） 在用的通风机或多级机站大修后投入使用前。 8