摘 要：作为矿井通风的主要动力，矿井通风机因工作时间长、功率大而耗电量也较大。因此，研究矿井主通风机节能就有了非常重要的现实性意義。本文在研究煤矿主通风机节能现状的基础上对未来发展趋势也做出了美好的观望，以供同行参阅。
关键词：煤矿；主通风机；节能降耗；现状；展望；平均效率
据相关研究不完全统计：煤矿主通风机电耗大约占据煤矿企业整体电耗的20%左右。这一数据表明矿井主通风机节能有着很大的空间。而研究数据还表明：我国重点煤矿所使用的大概1000多台主通风机平均效率大于60%的占据不到2%的份额，而平均效率处于50%-60%之间的约占据57%。这些数据再一次说明煤矿企业主通风机节能降耗，实现经济运行极有必要。
一、矿井主通风机节能研究的现状
（一）主通风机主体
在主通风机方面，当前我国煤矿企业的主要节能降耗应对措施为研制高效的风机，同时改造并更新老旧的低效风机，强化对主通风机的日常维护与管理，选择合理的风机调节方案。运用三元流动理论研制高效的三元叶轮。三元流动理论贯穿于叶片扩压器静止元件设计的始终，扩大通风机的高效区，以确保风机即便是在变负荷条件下也能够高效运转，提升通风机的效率。结合工作现场的使用情况综合考虑使用风量、风压以及运行中的变化工况，选择合理的节能方案。选型设计主要着重于电机和主通风机的正确选择，除了需要考虑安全性影响因素，还需要考虑运行的经济性。此外，日常要强化对主通风机的维护与管理制度。树立安全运行、节能稳定的理念，定期进行维护、检修工作，确保主要设施以及通风设备安装、施工保质保量。定期进行测试风机，及时发现并解决问题，确保主通风机始终处于高效运转状态之中。
（二）通风网路
通风网路要确保合理设置，以增加通风断面、减少漏风为主要原则。通风网路的管线布置要尽量缩短，以简单为主。主通风机的仅出口段前后面的直管段L0应该确保大于2.5Dg，如果中间遇到急转弯可以适当加装整流栅或者导流叶片。加装薄板导流叶片的直角弯头局部阻力系数为0.4，而无导流叶片则为1.1，导流叶片如果呈流线月牙形则为0.25。试验表明，进口弯头会影响煤矿主通风机的性能，特别是对前向风机。要注意修复并清理漏堵巷道，以增加通风断面，保持网路通畅。逐段测定分析煤矿主通风网路的通风阻力，找到高阻力段，采取相应的措施降低网路阻力。在这里主要指的是减少局部和沿程阻力。
（三）主通风机特性与通风网路特性的匹配性
煤矿矿井主通风机高效运转只能表明效率高，并不能证明节能好。主通风机能否实现节能降耗很大程度上取决于主通风机特性与通风网路特性的匹配性。匹配性好，节能效率才越好。通过使用技术手段进行辅助测定，确定煤矿矿井内主通风机的运转特性以及通风阻力的分布情况，而后按照矿井的需风量，适当改变通风网路和主通风机的运行特性，使煤矿主通风机性能与通风网路保持最佳匹配状态，使通风机运行实现经济合理性。
（四）其他辅助装置
当电机负荷过低，或者功率因数过低，可以按照主通风机的实际运转情况适对电机加以适当调整，或者直接更换，以此提升电机的负荷率，且这个负荷率最好保持在0.75以上。对防爆盖和反风设施的改造将以尽量降低防爆盖和反风设施的漏风到最低限度，并将钢丝绳的长度调整到合理的长度，恢复闸门位置。在改造不合理的风硐时，要主要确保尺寸和结构的设计要科学、合理，保证风速处于10-15m/s之间。尽量选择半圆形或者圆形的风硐的断面，且表面要确保阻力系数不要太大，要具有一定的光洁度。改造风硐时必须保证施工质量，可以选择井筒与风硐直接连接的方式来减少弯头的数量。将风硐中的障碍物清除掉，保持风硐内总阻力不超过200Pa，同时不能大于矿井整个通风系统阻力的10%。
针对不合理的扩散器，要进行精心设计与改造。要注意扩散角不能改造过量。改造时注意将扩散器出入口的面积之比维持在3-4之间，对离心风机靠近气流和动轮出口速度切线方向的一侧扩散角应该保持在12°-14°，另一侧扩散角应该保持在8°-10°。若扩散器内加装消音器，为了有效减少通风阻力，可以适当增加通风断面。立式扩散器在有平向立转时，要以45°倾角为最佳。
二、矿井主通风机节能研究的展望
煤矿矿井主通风机节能研究是一项十分复杂的工作，其概念较为广泛，而国内当前对主通风机节能的研究主要着眼于通风机主体、通风网路以及通风机主体与通风机网路二者特性的匹配性这三方面。笔者认为，矿井主通风机的节能需要从两个大方向着手，一，技术层面；二，管理层面。技术与管理两者要双管齐下，才能做好节能降耗工作。就技术层面而言，通过技术进行测定、分析，寻找设计方案的可供优化策略，并结合煤矿的实际状况选择较为经济可行的节能降耗方案。从管理层面来讲，方案的设计到实施过程，均需要加强监督，确保节能降耗措施落实到位。此外，除了上述几个方面外，笔者建议对煤矿矿井主通风机的节能研究可以从以下几个方面着手：节能降耗的同时重视对生态环境的保护，设计方案要考虑环境污染因素；构建较为科学、合理且又符合实际运行情况的通风节能经济技术评价体系；结合技术水平的发展，积极寻求新技术在矿井主通风机领域中的广泛应用。
三、结语
从当前我国煤矿企业矿井主通风机的运转情况来看，从节能降耗角度考虑，主要问题在于通风机主体、通风网路、通风机特性与矿井通风网路特性的匹配性以及所有和通风相关安全、机械、电气等的辅助装置。这些问题导致煤矿矿井主通风机能耗居高不下，这就需要我们通过仔细分析并坚定落实相应策略以提升节能降耗效益。
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