《《煤矿机械的使用维护与故障处理》教学课件——第六章矿井通风设备》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《煤矿机械的使用维护与故障处理》教学课件——第六章矿井通风设备（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第六章第六章 矿井通风设备矿井通风设备 第一节第一节 矿井通风的作用及方式矿井通风的作用及方式 第二节第二节 通风机的工作原理及安通风机的工作原理及安全保护全保护 第三节第三节 通风机的维护、运转与通风机的维护、运转与 常见故障及处理常见故障及处理 第1页，共26页。第六章第六章 矿井通风设备矿井通风设备6-1 矿井通风的作用及方式矿井通风的作用及方式一、矿井通风的作用一、矿井通风的作用 （一）稀释井下的有害气体并将其排出至地表，及时的将新鲜空（一）稀释井下的有害气体并将其排出至地表，及时的将新鲜空 气气送入井下，以保证井下人员能够安全的，高效的劳动和工作。送入井下，以保证井下人员能够安全的，
2、高效的劳动和工作。（二）排出井下混入粉尘的污浊空气。（二）排出井下混入粉尘的污浊空气。 （三）降低井下工作环境的温度。（三）降低井下工作环境的温度。 （四）增加井下空气的含氧量（四）增加井下空气的含氧量 u井下由于采矿作业而产生的有害气体，在煤矿中主要有：井下由于采矿作业而产生的有害气体，在煤矿中主要有：储藏在煤层中的瓦斯，如沼气，碳酸气，一氧化碳，二储藏在煤层中的瓦斯，如沼气，碳酸气，一氧化碳，二氧化碳等。井下这些有害气体，如不及时排出，就会毒氧化碳等。井下这些有害气体，如不及时排出，就会毒害井下从事劳动的工作人员，轻者降低劳动生产率，重害井下从事劳动的工作人员，轻者降低劳动生产率，重者造成
3、中毒事故，严重时甚至死亡。这些气体中，有的者造成中毒事故，严重时甚至死亡。这些气体中，有的超过一定浓度（如一氧化碳，沼气等）还会引起爆炸。超过一定浓度（如一氧化碳，沼气等）还会引起爆炸。u在煤矿中，在岩石巷道作业中产生的矿石和岩石的微在煤矿中，在岩石巷道作业中产生的矿石和岩石的微粉尘会漂浮在井下空气中，造成空气污浊。特别是飘粉尘会漂浮在井下空气中，造成空气污浊。特别是飘混在空气中的二氧化硅（混在空气中的二氧化硅（SiO2）粉尘，对人体的危害）粉尘，对人体的危害很大。长期工作在这种环境中，会使人患矽肺病。除很大。长期工作在这种环境中，会使人患矽肺病。除此之外，在采煤过程中，产生的大量煤尘，虽然对
4、人此之外，在采煤过程中，产生的大量煤尘，虽然对人的危害不及岩石粉尘那样严重，但是，由于它可以引的危害不及岩石粉尘那样严重，但是，由于它可以引起爆炸，所以，及时排出煤矿中的细煤尘就成为煤矿起爆炸，所以，及时排出煤矿中的细煤尘就成为煤矿井下通风的一项重要任务。井下通风的一项重要任务。u由于井下作业地处由于井下作业地处井下几百米，其温井下几百米，其温度要比地表高很多，度要比地表高很多，及时送入新鲜空气，及时送入新鲜空气，使井下温度经常保使井下温度经常保持在持在26以下，以以下，以改善工人工作的高改善工人工作的高温环境。温环境。 u井下由于坑木腐烂、矿物井下由于坑木腐烂、矿物氧化、人员呼吸等造成井氧化
5、、人员呼吸等造成井下空气含氧量下降，如不下空气含氧量下降，如不及时补充，会影响井下人及时补充，会影响井下人员的正常工作。员的正常工作。第2页，共26页。u 中央并列式：利用布置在井田中央的主、副两个井筒，一个中央并列式：利用布置在井田中央的主、副两个井筒，一个u进风，一个出风。采用这种通风方式的好处是两个井筒打通进风，一个出风。采用这种通风方式的好处是两个井筒打通u后就可实现通风。后就可实现通风。u 对角式：利用位于井田中央位置的主要井筒中的副井进风，对角式：利用位于井田中央位置的主要井筒中的副井进风，u在井田两翼边界处各装一台风机，将井下污浊空气抽出的一在井田两翼边界处各装一台风机，将井下污
6、浊空气抽出的一u种通风方式。种通风方式。u 中央边界式：利用主要井筒进风，而通风机装在井田边界上，中央边界式：利用主要井筒进风，而通风机装在井田边界上，u将井下污浊空气抽出的一种通风方式。将井下污浊空气抽出的一种通风方式。二、矿井通风方式二、矿井通风方式矿井通风方式，可分为三种矿井通风方式，可分为三种第3页，共26页。6-2 通风机的工作原理及安全保护通风机的工作原理及安全保护u 离心式通风机组成：由叶轮（工作轮）、叶片、轴、吸入口、螺离心式通风机组成：由叶轮（工作轮）、叶片、轴、吸入口、螺旋形外壳和锥形扩散器组成。旋形外壳和锥形扩散器组成。一、离心式通风机的工作原理一、离心式通风机的工作原理
7、1叶轮（工作轮）；叶轮（工作轮）；2叶片；叶片；3轴；轴；4吸入口；吸入口；5螺旋式外壳；螺旋式外壳；6锥形扩散器锥形扩散器第4页，共26页。第5页，共26页。 经过螺旋外壳和锥形扩散器流入大气时，由于螺旋外经过螺旋外壳和锥形扩散器流入大气时，由于螺旋外壳和锥形扩散器的流通面积不断增大，于是空气速度壳和锥形扩散器的流通面积不断增大，于是空气速度随着面积增大而降低，压力逐渐增高。随着面积增大而降低，压力逐渐增高。u工作原理工作原理叶轮逆时针方向转动叶轮逆时针方向转动各叶片间流道中的空气受叶片各叶片间流道中的空气受叶片推动随之旋转推动随之旋转空气由叶轮中心以较空气由叶轮中心以较高的速度被甩向轮缘高
8、的速度被甩向轮缘离心力离心力空气获得能量，经螺旋外空气获得能量，经螺旋外壳和锥形扩散器排入大气壳和锥形扩散器排入大气 吸入口处形成一定程度的负压，外部空吸入口处形成一定程度的负压，外部空气在大气压力作用下流进叶轮气在大气压力作用下流进叶轮在叶轮中空气的在叶轮中空气的速度大大提高速度大大提高第6页，共26页。二二 轴流式通风机的工作原理轴流式通风机的工作原理1 一叶轮；一叶轮；2 一后导器；一后导器；3 一集流器；一集流器；4 一扩散器；一扩散器；5 一疏流罩；一疏流罩；6 一主轴一主轴4562311 轴流式通风机的主要组成轴流式通风机的主要组成2 轴流式通风机的工作原理轴流式通风机的工作原理叶
9、轮旋转叶轮旋转叶片间气体增加叶片间气体增加了动能和压力能了动能和压力能叶轮的排出侧形成具叶轮的排出侧形成具有一定压力的高压区有一定压力的高压区在入口侧形成具有一在入口侧形成具有一定真空度的低压区定真空度的低压区外部空气在大气压力作用下经集流器外部空气在大气压力作用下经集流器 进入叶轮，然后经后导器校进入叶轮，然后经后导器校正流动方向，最后以接近轴线的方向通过扩散器的筒形流道排出正流动方向，最后以接近轴线的方向通过扩散器的筒形流道排出第7页，共26页。u1 轴流式通风机轴流式通风机第8页，共26页。第9页，共26页。第10页，共26页。（一）通（一）通风风机的反机的反风风装置装置 进风进风井附近
10、或井底井附近或井底车场发车场发生火灾或瓦斯煤生火灾或瓦斯煤尘尘爆爆时时，产产生的生的大量一氧化碳和二氧化碳等有害气体，随着大量一氧化碳和二氧化碳等有害气体，随着风风流流带带入工作面，入工作面，威威胁胁着井下工作人着井下工作人员员的安全。必的安全。必须须立即改立即改变风变风流方向，以阻止流方向，以阻止灾害的蔓延，灾害的蔓延，缩缩小灾情，以便小灾情，以便进进行行处处理和救理和救护护。为为此，此， 煤煤矿矿安全安全规规程程 规规定：定： 生生产矿产矿井主要通井主要通风风机必机必须须装有反装有反风设风设施，能在施，能在10 分分钟钟内改内改变变巷道中巷道中的的风风流方向。当流方向。当风风流方向改流方向
11、改变变后，主要通后，主要通风风机的供机的供给风给风量不量不应应小于正常小于正常风风量的量的40 。每季度。每季度应应至少至少检查检查一次反一次反风设风设施，每年施，每年应进应进行一次反行一次反风风演演习习；矿矿井通井通风风系系统统有有较较大大变变化化时时，应进应进行一次反行一次反风风演演习习。矿矿井采用的反井采用的反风风方法有两种，一种是利用反方法有两种，一种是利用反风风道，另一种是利用道，另一种是利用风风机反机反转转反反风风。离心。离心式通式通风风机是利用反机是利用反风风道反道反风风。三、通风机的安全保护装置三、通风机的安全保护装置第11页，共26页。离心式通风机反风装置离心式通风机反风装置
12、 通风机正常工作时，通风机正常工作时，反风门反风门1 和和2 处于实线位处于实线位置；反风时，反风门置；反风时，反风门1 提起，反风门提起，反风门2 放下，放下，风流自反风门风流自反风门2 进入通进入通风机，再从反风门风机，再从反风门l 进入进入反风道反风道3，经风井流入井，经风井流入井下，实现反风。下，实现反风。反风装置的原理反风装置的原理第12页，共26页。轴流式通风机利用反风道反风轴流式通风机利用反风道反风A 一抽出式通风反风道反风，一抽出式通风反风道反风，B 一压人式通风反风道反风一压人式通风反风道反风第13页，共26页。轴流式通风机反风道布置图轴流式通风机反风道布置图l -通风机通风
13、机 2 -电动机电动机 3 、4-反风门反风门 5 -反风道反风道 6 -风硐风硐 7 -扩散器扩散器第14页，共26页。 （二）防爆门（二）防爆门 煤矿安全规程规定：装有主要通风机的出风井口应安煤矿安全规程规定：装有主要通风机的出风井口应安应安装防爆门，防爆门每应安装防爆门，防爆门每6个月检查维修一次。它的作用是当井个月检查维修一次。它的作用是当井下一旦发生瓦斯、煤尘爆炸时，爆炸气浪将防爆门掀起，防止下一旦发生瓦斯、煤尘爆炸时，爆炸气浪将防爆门掀起，防止毁坏通风机，从而起到保护通风机的作用。毁坏通风机，从而起到保护通风机的作用。出风立井井口钟形防爆门出风立井井口钟形防爆门 1 -门，门，2
14、-凹槽，凹槽，3 -滑轮滑轮4-平衡锤平衡锤 防爆门必须符合下列要求：防爆门必须符合下列要求： 防爆门的面积不小于该井口的断面积；防爆门的面积不小于该井口的断面积； 防爆门必须正对出风井的风流方向，防爆门必须正对出风井的风流方向，保证在井下发生爆炸时高压气浪能将其冲开；保证在井下发生爆炸时高压气浪能将其冲开； 防爆门的结构应坚固严密，水封槽中应经常保防爆门的结构应坚固严密，水封槽中应经常保持足够的水位，防止漏风。持足够的水位，防止漏风。 防爆门上要挂平衡锤配重。防爆门上要挂平衡锤配重。第15页，共26页。 煤矿安全规程煤矿安全规程 还规定：还规定： 严禁主要通风机房兼作它用。严禁主要通风机房兼
15、作它用。 主要通风机房内必须安装水柱计、电流表、电压表、功率表、轴承、温主要通风机房内必须安装水柱计、电流表、电压表、功率表、轴承、温度计等仪表，还必须有直通矿调度室的电话，并度计等仪表，还必须有直通矿调度室的电话，并有反风操作系统图、司机岗位责任制度和操作规程。有反风操作系统图、司机岗位责任制度和操作规程。 主要通风机的运转应由专职司机负责，司机应每小时将通风主要通风机的运转应由专职司机负责，司机应每小时将通风机运转情况记入运转记录簿内，发现异常，立即报告。机运转情况记入运转记录簿内，发现异常，立即报告。第16页，共26页。 按按 煤矿安全规程煤矿安全规程 要求：要求： 1、主要通风机必须安
16、装在地面；装有通风机的井口必须封闭严密，其外、主要通风机必须安装在地面；装有通风机的井口必须封闭严密，其外部漏风率在无提升设备时不得超过部漏风率在无提升设备时不得超过5%，有提升设备时不得超过，有提升设备时不得超过15%。6-3、通风机维护、运转与常见故障及处理、通风机维护、运转与常见故障及处理一一 通风机的试验与检查通风机的试验与检查3、必须安装、必须安装2套同等能力的主要通风机装置，其中套同等能力的主要通风机装置，其中1套作备用，套作备用，备用通风机必须能在备用通风机必须能在10min内开动。在建井期间可安装内开动。在建井期间可安装1套通套通风机和一部备用电动机。生产矿井现有的风机和一部备
17、用电动机。生产矿井现有的2套不同能力的主要套不同能力的主要通风机，在满足生产要求时，可继续使用。通风机，在满足生产要求时，可继续使用。 4、严禁采用局部通风机或风机群作为主要通风机使用。、严禁采用局部通风机或风机群作为主要通风机使用。 2、必须保证主要通风机连续运转。、必须保证主要通风机连续运转。第17页，共26页。二二 通风机的运转通风机的运转1 启起动前的准备工作启起动前的准备工作2 启动和运转启动和运转3 通风机的停止通风机的停止 离心式通风机启动前须完全关闭风道内的闸门，实行轻载离心式通风机启动前须完全关闭风道内的闸门，实行轻载起动，以缩短起动过程，减少功率消耗。轴流式通风机须在半起动
18、，以缩短起动过程，减少功率消耗。轴流式通风机须在半开或全开风道内的闸门的情况下起动，使通风机大约产生一半开或全开风道内的闸门的情况下起动，使通风机大约产生一半的正常风量，保证通风机能稳定起动运转。的正常风量，保证通风机能稳定起动运转。 起动时，操作高压电气设备必须带绝缘手套，穿绝缘靴，按起动时，操作高压电气设备必须带绝缘手套，穿绝缘靴，按顺序起动合闸。开始起动，注意由慢渐快。离心式通风机达到正顺序起动合闸。开始起动，注意由慢渐快。离心式通风机达到正常速度后再打开风门常速度后再打开风门 按规定，正常工作中主通风机要经常保持运转，无特殊情况或领导批示，不得停车 第18页，共26页。故障故障现现象象
19、故障原因故障原因排除方法排除方法 通通风风机与机与电电动动机机发发生一生一致的震致的震动动，震震动频动频率与率与转转速相符合速相符合转转子不平衡：子不平衡：叶叶轮轮重量不重量不对对称。一称。一侧侧部部分叶分叶轮轮被腐被腐蚀蚀或磨或磨损严损严重；重；轮轮叶上有不均匀的叶上有不均匀的附着物附着物平衡平衡块块与位置不与位置不对对；检检修修后未找平衡后未找平衡主主轴轴弯曲或有裂弯曲或有裂纹纹叶叶轮变轮变形或零件松形或零件松动动1.更更换损换损坏的坏的轮轮叶或更叶或更换换叶叶轮轮，并找平衡；，并找平衡；清清扫轮扫轮叶上的附着物叶上的附着物2.重新找平衡，并固定重新找平衡，并固定好平衡好平衡块块3.进进行
20、行检查检查，更，更换换主主轴轴4.检查调检查调整，消除松整，消除松动动三三 通风机的常见故障及处理通风机的常见故障及处理 矿井主通风机的常见故障有：机体震动、轴承过热、轴承有矿井主通风机的常见故障有：机体震动、轴承过热、轴承有异常响声、电动机过负荷、传动胶带运行不正常等。异常响声、电动机过负荷、传动胶带运行不正常等。(1) 机体震动机体震动第19页，共26页。 通通风风机与机与电动电动机机发发 生程度不一生程度不一样样的震的震动动，空，空载时载时轻轻，重，重载时载时大大1.联轴联轴器安装不正器安装不正2.通通风风机的机机的机轴轴和和传动轴传动轴、电动电动机机轴轴不同心不同心3.胶胶带轮带轮安装
21、不正，两皮安装不正，两皮带轮轴带轮轴不平行不平行4.轴轴流式通流式通风风机机轮毂轮毂有开有开焊焊裂裂纹纹5.轴轴流式通流式通风风机的机的传动轴传动轴弯曲弯曲6.基基础础下沉下沉7.紧紧固部件松固部件松动动或或间间隙隙过过大大1.进进行行调调整或重新安装整或重新安装2.进进行行调调整，重新找正整，重新找正3.进进行行调调整，重新找正整，重新找正4.修理或更修理或更换换5.调调整整矫矫直直6.进进行修行修补补加固加固7.拧紧拧紧或更或更换过换过松部件松部件发发生不生不规则规则震，震，并且集中于某一并且集中于某一部分，噪音与部分，噪音与转转速相符，在起速相符，在起动动或停止或停止时时，可以，可以听到
22、金属弦声听到金属弦声通通风风机内部有摩擦：机内部有摩擦：叶叶轮轮歪斜与机壳内壁相碰，歪斜与机壳内壁相碰，或机壳或机壳刚刚度不度不够够，产产生生左右左右摇摇晃晃叶叶轮轮歪斜与歪斜与进风进风口相碰口相碰1.修理叶修理叶轮轮和止推和止推轴轴承。承。对对机壳机壳进进行行补补强强2.修理叶修理叶轮轮和和进风进风口口第20页，共26页。电动电动机与通机与通风风机机整体振整体振动动，产产生生机房机房邻邻近的共振近的共振基基础础或机座的或机座的刚刚度不度不够够或不或不牢固：牢固：基基础础的灌的灌浆浆不良；地脚螺栓不良；地脚螺栓松松动动，机座，机座连连接不牢，接不牢，联联接接螺栓松螺栓松动动大型通大型通风风机局
23、部基机局部基础础不良不良基基础础或机座或机座刚刚度不度不够够，促使，促使转转子不平衡，引起子不平衡，引起剧剧烈的烈的强强迫振迫振动动1.查查明原因明原因给给以适当以适当的修的修补补或加固，或加固，紧紧地地脚螺栓或脚螺栓或联联接螺接螺丝丝2.加固基加固基础础3.加固基加固基础础，或，或对对机机座座进进行行补补强强轴轴承箱等部分承箱等部分发发生局部振生局部振动动，且，且与与转转速无关速无关局部零部件松局部零部件松动动：转转子的叶子的叶轮轮、联轴联轴器或胶器或胶带带轴轴与与轴轴松松动动联轴联轴器螺栓松器螺栓松动动，滚动轴滚动轴承承的固定螺母松的固定螺母松动动1.修理松修理松动动的零部件，的零部件，重
24、新装配重新装配2.紧紧固螺母固螺母第21页，共26页。(2) 轴承过热轴承过热故障故障现现象象可能可能发发生的原因生的原因处处理方法理方法 轴轴承温承温升超升超过过正常情正常情况，用况，用手摸手摸时时烫烫轴轴承安装不良：承安装不良：轴轴承箱盖与座的承箱盖与座的联联接螺栓接螺栓过紧过紧或或过过松松滚动轴滚动轴承承损损坏坏轴轴承内圈与承内圈与轴轴的配合的配合过过松或松或过过紧紧机机轴轴与与滚动轴滚动轴承安装歪斜，前承安装歪斜，前后两后两轴轴承不同心承不同心轴轴瓦瓦间间隙隙过过小，或两端局部接小，或两端局部接触触润润滑油滑油质质不佳，或充填不佳，或充填过过多多1.调节调节螺栓的螺栓的紧紧固力固力2.
25、进进行更行更换换3.按按过过渡配合重新装配渡配合重新装配4.重新安装，重新安装，调调整找正整找正5.重新重新调调整整6.更更换换符合要求的符合要求的润润滑滑油；油；滚动轴滚动轴承的注油承的注油量量应为应为其容量的其容量的2/3第22页，共26页。(3) 轴轴承有异常响声承有异常响声故障故障现现象象可能可能发发生的原因生的原因处处理方法理方法运行中运行中发发生各种不生各种不同异常响声，如尖同异常响声，如尖声、口哨声、或撞声、口哨声、或撞击击声等声等轴轴承急承急剧剧磨磨损损：轴轴承油量承油量严严重不足重不足轴轴承粒子或承粒子或滚滚道表面剥道表面剥落落轴轴承承间间隙隙过过小小滚滚子断裂或破碎子断裂或
26、破碎1.加油量加油量应应符合要求符合要求2.更更换轴换轴承承3.调调整整间间隙隙4.更更换轴换轴承承(4) 电动电动机机电电流流过过大温升大温升过过高高故障故障现现象象可能可能发发生的原因生的原因处处理方法理方法电电流表指示流表指示电电流流过过大，温度大，温度计计指指示温度示温度过过高高1.冷却空气不足，冷却空冷却空气不足，冷却空气温度气温度过过高，或短路吸高，或短路吸风风现现象造成象造成风风量量过过大大2.联轴联轴器器联联接不正，皮圈接不正，皮圈过紧过紧或或间间隙不匀隙不匀3.有短路有短路现现象，及象，及电电机不机不清清洁洁1.调调整冷却空气量，整冷却空气量，消除短路吸消除短路吸风现风现象象
27、2.进进行行调调整整3.消除短路，清消除短路，清扫电扫电机机第23页，共26页。(5) 胶胶带带运行不正常运行不正常故障故障现现象象可能可能发发生的原因生的原因处处理方法理方法运行中胶运行中胶带带跳出，跳出，发发出出啪啪啪啪声，胶声，胶带带打滑，打滑，胶胶带轮转带轮转速降低速降低1.胶胶带过带过松或松或长长短不短不一致一致2.胶胶带层间带层间断裂断裂3.胶胶带轮带轮槽磨槽磨损过损过限，限，使胶使胶带带与胶与胶带轮产带轮产生生相相对对位移位移4.胶胶带带中心不一致中心不一致1.调调整胶整胶带长带长度度2.更更换换胶胶带带3.修理或更修理或更换换胶胶带轮带轮4.调调整整第24页，共26页。第25页
28、，共26页。u1、简述矿井通风的主要作用是什么？、简述矿井通风的主要作用是什么？u2、生产矿井主要通风机为什么必须有反风装置？、生产矿井主要通风机为什么必须有反风装置？u3、简述装有通风机的出风井口对安装的防爆门的要求。、简述装有通风机的出风井口对安装的防爆门的要求。u4、试分析通风机与电动机发生一致振动，振动频率与转速相符、试分析通风机与电动机发生一致振动，振动频率与转速相符 合的原因及排除方法。合的原因及排除方法。u5、试分析通风机在运行中发生各种异常响声，如尖声、口哨声、试分析通风机在运行中发生各种异常响声，如尖声、口哨声 或撞击声等的原因及排除方法。或撞击声等的原因及排除方法。u6、通风机有哪些性能参数？、通风机有哪些性能参数？ 各参数的意义及其单位如何？各参数的意义及其单位如何？第26页，共26页。
