GAF型主要通风机喘振原因分析及对策

GAF型主要通风机喘振原因的现状分析及对策石德忠，张存江（峰峰集团公司羊东矿，河北邯郸056201）摘要：通过对羊东矿GAF型主要通风机喘振原因的分析，从通风系统管理等方面对防止主要通风机喘振提出了应对措施，保证了矿井通风安全。关键词：GAF型主要通风机；喘振；分析；对策ThecurrentsituationanalysisandcountermeasuresonsurgereasonofGAFtypemainfanSHIDezhong,ZHANGCunjiang（YangdongcoalmineofFengfenggroupcompany,HandanHeibei056201）Abstract:TheanalysisbasedonthesurgereasonofGAFtypemainfanofYangdongcoalmine.Andthenputforwardspecificmeasuresinordertopreventmainfansurgefromtheaspectofventilationsystemmanagement，whichensurethesafetyofmineventilation.Keywords:GAFtypemainfan;surge;analysis;countermeasure1概述：GAF系列轴流式通风机是上海鼓风机厂从西德引进先进技术的产品。这种风机的主要特点是效率高，噪音低，振动小，且可以实现扭角度反转反风。随着矿井的发展，羊东矿在崔庄、佐城风井先后选用了GAF型轴流式通风机作为矿井主要通风机设备，但在使用过程中，GAF型风机也多次出现“喘振”问题，给矿井通风安全带来了威胁，羊东矿通过对GAF通风机喘振原因进行分析，提出了应对的措施，保证了矿井通风安全。2主要通风机风机喘振的经过：1.1矿井通风简介：羊渠河矿是一个多风井入风、多风井回风通风系统较为复杂的矿井。矿井现有五个入风井和三个回风井，通风方式为混合抽出式。四个入风井分别为：一坑副井、二坑南井、二坑北井、羊二庄风井。三个回风井分别为：崔庄风井、佐城风井、霍庄风井，其中崔庄风井安设GAF26.6-16-1型主要通风机2台，佐城风井安设GAF26.6-17-1型主要通风机2台，霍庄风井安设2K58NO28型主要通风机2台，它们与进风井一起构成了崔庄风井系统、佐城风井系统、霍庄风井系统，其中霍庄风井担负着矿井南翼西区、-240东南区的风量，最大通风流程5212米；崔庄风井担负着矿井一坑东北区、32区、41区的风量，最大通风流程6987米；佐城风井担负着矿井31扩大区、42区的风量，最大通风流程6240米。1.2主要通风机喘振情况：我矿崔庄、佐城风井安装使用GAF型主要通风机以来，崔庄、佐城风井主要通风机都出现过喘振情况，尤其是佐城风井主要通风机多次发生喘振，喘振期间，主要通风机的电流和水柱大幅度下降，井下处于短暂停风状态，给矿井的安全生产造成极大的威胁，因此，必须采取措施加以解决。3主要通风机风机喘振原因分析：3.1主要通风机喘振理论分析：从原理上来讲．无论何种风机，当其工况点（即通风机的特性曲线与管网特性曲线的交点）位于通风机马鞍形特性曲线之内时，风机及系统均应处于稳定工作状态；而当工况点位于风机马鞍形特性曲线的上方时．系统及风机均处于不稳定工作状态，工况点时而位于稳定工作区，时而进入非稳定工作区，时而又回到稳定工作区，如此周而复始，通风机便出现了所谓的“喘振”现象。3.2GAF型主要通风机设计原理：GAF风机的主要优点之一就是高效、节能，主要通风机能在高阻状态下安全高效运行。厂家一般需要用户提供容易时期、困难时期的风量、风压及主要通风机运行时空气密度、温度进行选型设计，设计时严格遵循“量体裁衣”的原则，在计算和风机选型时也刻意追求这一指标，结果往往将工况点选在接近最高效率点附近，而GAF风机的最高效率区都在马鞍形特性曲线的上部，较其它类型风机的高效区更加靠近特性曲线的稳定区域极限。且厂家在选型时为更加体现节能效果，尽可能最大限度的发挥电动机的能力，工作点又大多选在等效率曲线长轴线的左上方，于是使得工作点更加接近特性曲线的稳定区域极限。3.3崔庄风井、佐城风井主要通风机发生喘振的原因分析：近年来，我矿一通三防管理人员对主要通风机发生喘振的原因进行了分析，并结合河北工程大学对崔庄、佐城主要通风机进行了主要通风机性能测定和矿井通风阻力测定，经过综合分析认为，主要通风机发生喘振的原因如下：（1）、矿井实际通风阻力的因素。①崔庄、佐城风井系统担负的四一、四二采区生产地区集中，需要风量增大，通风流程长，通风阻力增大。②四一、四二采区均为下山开采，四一、四二区延深的各暗斜井受采动应力影响，进回风巷道变形，有效通风断面将大大减小，庄、佐城风井实际通风阻力远大于设计计算出的通风阻力。③矿井生产地区不断向深部延伸，通风路线逐年增加，总风阻增加，是崔庄、佐城风井主要通风机喘振风压逐年下降的原因。④当矿井实际通风阻力较大时，主要通风机稳定运行的工况点距离喘振临界点距离较近，风压余量较小，当主要通风机实际运行负压达到或超过其设计负压的90%时，就容易发生喘振。（2）、厂家的设计因素影响。由于初选风机时对GAF主要通风机的性能了解不够，考虑节能等方面因素，没有考虑风压、风量富裕量，同时对厂家要求提供的主要通风机运行期间空气密度，温度等参数，一般按标况提供，厂家在选型时为更加体现节能效果，使得主要通风机工况点比其他类型风机更加接近特性曲线的稳定区域极限。（3）、自然风压的影响。冬季自然风压作用方向与主要通风机方向一致，帮助主要通风机工作，夏季自然风压作用方向与主要通风机方向相反，阻碍主要通风机工作。夏季天气转暖后，特别是正午气温高、气压低，自然风压较大，受自然风压的影响，主要通风机发生喘振，经测定这是主要通风机喘振多发生在夏季的原因。4采取的措施：（1）、调低主要通风机运行角度。将主要通风机运行角度下调1-2°左右，使主要通风机工况点距临界点留有一定的风压余量。（2）、加强巷道整修工作，实施巷道整修责任落实制。对井下失修巷道进行摸排，并建档管理，按轻重缓急排出整修次序，下达了整修计划，安排专职队伍整修，并落实责任，严格考核，确保风道畅通。（3）、建立通风系统优化长效机制，不断优化矿井通风系统。矿井通风系统的优劣不仅制约着矿井的生产能力，也直接影响着矿井的通风安全，首先定期结合矿井生产发展和采掘地区安排拟定方案，积极优化生产地区通风系统。其次对佐城、崔庄风井进行通风系统优化工作，2007年以来，先后完成了崔庄风井通风系统改造，佐城风井系统改造，降低了系统通风阻力，通过系统优化改造，既降低了通风管理难度，保证了矿井通风系统的合理、稳定、可靠，也为主要通风机安全运转创造了前提条件。（4）、强化井下对穿相透和通风系统调整管理。每次对穿相透及通风系统调整前，通风区全体管理人员都集体研究，对一通三防各项参数进行全面分析，确定出最优系统调整方案，在此基础上制定安全技术措施，对穿相透和通风系统调整期间，管理人员现场跟班指挥，并与机电部门沟通，监控主要通风机运行参数变化，发现问题，立即采取措施处理，确保井下对穿相透和通风系统调整期间主要通风机安全运转。5思考与启示：（1）、消除认识上的误区。要正确认识GAF型主要通风机特点，消除GAF型主要通风机是高阻风机，只要不超过设计运行风压不会出现问题的误区，强化管理。（2）、强化通风系统管理，不断优化通风系统。要合理安排生产地区，避免地区集中，并对矿井通风系统进行分析、评价，结合生产地区情况，超前谋划，不断优化通风系统，保证井下通风系统时刻处于最佳状态。（3）、矿井机电部门与通风部门必须密切配合，时时监测主要通风机的运行状况，定期分析主要通风机的工作状态，尤其是主要通风机工况点在工况区的位置，以确保主要通风机安全稳定合理运行。（4）、强化巷道整修管理。每月组织一次主要回风道失修情况的检查，积极督促回风道整修工作，最大限度的降低通风阻力。（5）、在GAF型主要通风机选型时，要考虑主要通风机实际运行的工况点以上应至少留有15%的风压裕量，避免GAF型主要通风机在工作过程中因通风系统阻力变化引起喘振。作者简介：石德忠1968年出生，2005年毕业于中国矿业大学，现为冀中能源峰峰集团羊东矿安全副总，通风工程师，长期从事一通三防技术管理工作，曾发表论文多篇。联系电话：7736666本文发表于煤炭科学技术（增刊）2011年第8期