煤矿主扇风机运行故障的识别及处理措施

任 勇

（大同煤矿集团忻州窑大型设备队，山西 大同 037021）

1 煤矿主扇风机故障类型及故障识别

1.1 故障类型

当前矿井主扇风机的故障有线路与风机故障、人为失误和风道设备故障、振喘故障等。

1.2 主扇风机故障识别

当前使用较多的主扇风机故障识别方法有：直接分析法、间接分析法和归纳分析法。直接分析法即以扇风机工作时出现的异常问题作为基础，通过多种感官来判断通风机的故障类型；间接分析法是使用流体力学相关知识，以了解分析法为基础，再结合设备的特点，进行逻辑推理并找出发生故障的实际位置和发生问题的根本原因；归纳分析法是将直接与间接分析法进行一定的结合，先了解设备的外观，明确发生问题的原因，再进一步确定故障具体的位置从而展开维修工作，此种方式也是目前生产中最为普遍的使用方法。

2 煤矿主扇风机运行故障与处理措施

2.1 机械故障及处理措施

2.1.1 铜环故障

由于扇风机的铜带保护圈所使用的工艺是传统的加工方法，其在焊接铜带与钢板时会存在一定的间隙，并且持续的酸性液、气体的腐蚀会产生较多的铁锈，使得铜带的保护圈出现向上鼓起的现状，甚至还会发生铆钉断裂的情况，同时也会影响叶轮的正常转动从而发生断裂[1]。这种故障的解决方法主要是做到定期检查，使用塞尺来测量风叶和铜环间的长短，以此为依据来分析变化情况。第二是使用密封胶来填充带板的距离，避免因水汽而发生侵蚀；最后是使用复合物料焊接，此种方法是经常使用的，其能够避免铜环的安全问题。

2.1.2 轴承高温

造成设备轴承温度过高的原因包括润滑、冷却不够与轴承故障。轴承若长时间工作的话会发生脱落和间隙扩大的情况而导致设备温度升高，此种故障可以通过声音判断并使用某些测量方法来识别。当轴承润滑不良或冷却不完全时，在工作中比较容易发现。倘若轴流式风机轴承工作时温度过高，就不能对轴承的润滑是否有故障做出判断，轴承箱与轴承的润滑量是否足够应定期进行检查并调整。添加后可能会有温度升高的状况。此种状况是因为加入量偏多，导致油温的升高，并且升高后不能迅速下降。油量过多会导致油脂多，也会发生堵塞的问题，甚至还会从缝隙中溢出，流到叶轮上使得系统风机不平衡，在定子工作区内影响散热，甚至损坏设备。

2.1.3 设备振动故障

风机无规律的振动，并且集中在某一区域、声音与转速一致、在发动机器或停止机器时较为明显。通风机振动是通过实时监测振动信息来判断的。故障的原因包括：第一，设备底端、轨道不平整，倘若在工作时设备持续较强的振动则会损害设备；第二，风道距离长，风井内的气流会导致风机振动较强；第三，设备长期工作会发生煤粉堆积在叶片上情况，从而导致失衡；第四，轴承长期工作发生磨损导致间隙扩大而发生振动；最后设备处于临界状态的时候也极易出现振动情况。当通风机轴和电机轴不同心时，风机便会出现振动，持续如此工作，齿轮联轴器中的齿受力不均匀，就会产生异常磨损而出现“推牌”状况，进而加快齿轮联轴器的损坏。解决此问题需要根据风机主轴中心和电机轴中心进行改正。这里较为明显的故障现象是振喘故障。煤矿主扇风机在正常工作状态时，运行图像如下页图1 所示，其应该在ABCD 之间工作，如果在这个区间内使用，则处于稳定状态，不会出现不稳定的情况[2]。

图1 煤矿主风机运行状态曲线图

随着煤矿生产的持续进行，整个煤矿的通风管网的阻力会随之增加，风机运行时，工作点也会出现持续上移的情况，但如果超过其中的临界点，则会导致振喘情况发生。从具体应用情况来看，风机在不同安装角度下，实际的临界点也不同，将这些点全部连接起来，就会形成振喘线。位于振喘线以上的这些区域为不稳定区。

在煤矿风机具体运行的过程中，为了有效地防止出现振喘情况，在具体工作中，除了加强对风机的保养措施之外，在出现了振喘现象之后，应当采取针对性的消除措施。首先，可以将泄压风门打开，通过将进风口和外界进行连接的方式，保证空气进入到风机内，在内外风力的作用下，整个风机的平衡性会实现较好提升。同时，也可以对整个通风系统进行针对性的优化，对风门进行重新设计，防止出现局部阻力增加的情况，对于有效避免振喘有着明显作用。

风机运行时引发叶片故障的原因有以下方面：第一，叶片的性质与制作程序，会使得在工作时出现应力消除不完全或其他问题，进而产生故障；第二，倘若叶片被外力袭击，也会发生故障，一般体现为零件脱落、盖板冲击导致叶片变形；最后，大部分时间通风机处于喘振状态也是使得叶片断裂的原因。

2.2 线路、电器故障及处理措施

对于设备线路与电器的故障，《规程》曾指出：主要扇风机有两个回路，一个来源于变电所型号不同的变压器与母线，并且不同支路上都没有负荷，以此来保证其对回路与机器的绝对控制，同时还应装备一致的备用电源。如果线路发生故障时，首先需要确定发生故障的具体位置，及时转换风机与电源，一般要求在10 min 内完成，为了确保工作的安全与可靠，最大程度地避免事故的发生，目前大部分煤矿都已使用双电源切换机器。煤矿企业应完善所有的安全保护措施，保证定期检修工作的顺利进行，为确保主扇风机安全工作,需及时掌握机器的工作参数与信息，使用专业的通风机安全监测机器，对轴承温度、风量、负压情况进行监控，并进行超温报警，以此来确保工作的安全性。

2.3 风道设施故障及处理措施

矿井主扇风机风道的设施故障包括风门失灵与其他故障，经常出现在通风机的风门转换时发生关闭异常的情况，但风门在实际工作中时常会出现被螺丝卡住与钢丝绳断裂的情况，偶尔也发生开关失灵情况。此种故障的解决方式通常是定期检查钢丝绳的稳定状况，并在外边涂抹特定防腐物质，如果断裂，应及时进行更换。在维修检查时首先应对风道内的杂物进行清理，特别是冬天还应该使用防冻设备以防止闭锁。还应定期检查限位开关，或者用两套型号不一的限位机器来开关风门。煤矿企业还需要增强对风机的定期检修，每月应倒一次风机。使用两台风机交替工作，间隔时间为一个月,在倒风机前,需要检修人员进入风机内部,观察并仔细检查风叶的完好状况、风叶与风筒内的间隙、轴承螺栓是否牢固、温度计的灵敏程度等状况,认真清理风机内部和风道内的杂乱物品,检查齿轮联轴器的损坏状况，倘若发现异常，需要及时进行处理[3]。

2.4 人为故障及处理措施

风机在工作时的人为故障，主要表现在工人的操作不当、管理不好与维修不合格等方面。员工操作失误是因为个人的实际操作能力低，缺乏丰富的工作经验与责任心；管理失误是管理制度不够完善，在检修时指挥不当而引发事故；检修员工没有较强的责任心，无法准确判断出安全故障并进行维修，也是出现故障的原因之一。解决人为故障首先要增强技术人员的培训工作，让操作工人更加了解机器的特点与功能，并且掌握对部分普遍常见故障的处理方法，建立并完善有关制度，要求工作人员严格依据操作规范进行工作；其次，为确保机器的安全工作，还应持续提升职工的整体素质，完善规章制度，比如：制定设备包机制度、事故追查制度、岗位责任制度、领导者上岗制度等，必须做到问题早发现早解决。

3 结语

主扇风机是煤矿运营生产的主要设备之一，其日常运行的好坏会影响煤矿的生产效率。通过在日常管理中提升对故障的判断与解决能力，针对故障选择正确的解决方法，可极大降低事故的发生率，从而保证煤矿的安全生产。