煤矿主通风机噪音防治措施研究

摘 要：煤矿主通风机是保证矿井安全生产的关键性设备，矿井安全生产的前提之一就是要确保通风机的正常运行。但是长期以来，通风机的噪音污染问题却一直困扰着煤矿工作者，其运行时产生的巨大噪音对煤矿及周边环境造成了新的污染，对机旁值班人员的身心健康构成了极大的威胁。在当前提倡节能减排、清洁生产、保护环境的背景下，加强对通风机噪音的防治也日渐成为广大煤矿工作者关注的热点，对于煤矿的安全清洁生产具有重要的意义。本文主要分析了煤矿主通风机噪音产生的原因，对通风机噪音防治措施进行了研究和探讨。

关键词：煤矿主通风机；噪音污染；防治措施研

众所周知，煤矿主通风机是保障矿井安全生产的必不可少的机电设备，不仅为井下人员提供了必要的氧气供给，改善了井下作业环境，同时也在很大程度上稀释并排除了井下环境中的瓦斯等有毒有害气体和煤粉尘，通风机的正常运行是矿井防灾、抗灾、减灾的关键。但是在通风机的运行过程中，通风机所产生的较大噪音却是一个难以回避的问题，达到90dB 以上的风机噪音对煤矿生产环境和职工身心健康构成了极大的威胁，噪音污染也成为当前仅次于大气污染和水污染的第三大污染公害。因此，在对通风机进行节能改造的同时，对其噪音的治理也成为煤矿机电工作者所重点研究的问题。

1 矿井主通风机噪音产生的原因分析

通风机包括轴流式、离心式、混流式等多种结构类型，按照噪音产生原因的不同，通风机噪音可分为空气动力噪音、机械振动噪音、气固耦合噪音、电磁噪音等等，其中空气动力性噪声是风机噪声的主要部分，噪音的强度也最大。

1.1 空气动力噪音

空气动力噪音主要是由于在风机叶片高速旋转作用下，空气受到冲击压缩而产生的噪音。空气动力按照其产生形式的不同，又可分为旋转噪音和涡流噪音：前者是由于风机叶片高速周期性旋转打击空气而产生的冲击压力波噪音，这种噪音的强度主要与叶片数量、转速有关，叶片越多，转速越快，则受冲击的空气量越多，冲击力越大，产生的噪音也越大；涡流噪音则是在叶片高速旋转和切割作用下，气流在叶顶间隙处产生涡流分离，压缩稀疏而形成的声波形式传播的噪音。

1.2 机械噪音

机械噪音的原因较为简单，主要是由于电机、叶片高速旋转下，风机转轴、轴承、底座等各部件相互摩擦、振动而产生的噪音。相比于空气动力噪音，风机的机械噪音是较小的，如果出现较为明显甚至刺耳的机械噪音，则说明风机的机械部件可能存在紧固不牢，润滑不良，设备装配精度不高或转子平衡不良等问题。

1.3 气固耦合噪音

气固耦合噪音是由于弹性结构体外部绕流的流动诱发振动而产生的噪音。叶片在高速转动时会产生微幅的振动，当这种微幅振动以固有频率与周围气流发生能量交换时，这种因气固耦合而形成的气流传递和能量交换，则有可能造成叶片振动的加剧，从而引起叶片颤振的现象并产生噪音。

1.4 电磁噪音

电磁噪音是电动机、变压器、变频器等机电设备运行时普遍存在的。煤矿通风机电磁噪音主要来自于风机电动机。电动机工作时，其内部电磁场会发生交替变化，继而引起电动机某些空间容积和机械部件振动而产生噪音。通风机电磁噪音产生的原因有线圈松动、线圈磁饱和、线圈和铁心空隙大等等。

2 煤矿主通风机噪声防治措施

2.1 安装风机进出气口管道消声装置

空气动力噪音主要来自于风机进出气口管道，因此在进出气口管道上安装消声器则是消除风机空气动力噪音最为直接、有效的办法。常见的消声器主要有阻性消声器、复合式消声器、抗性消声器、微穿孔板消声器等，对于通风机产生的中高频噪音，一般采用阻性消声器效果较好。除了安装消声器外，为了获得更为理想的吸声降噪效果，还可采取在风机出口扩散弯道上安装带有大量吸声材料的消声导流片，但应注意消声导流片安装数量不宜太多，以免影响风道通流面积和风机工作效率。

2.2 加装风机机组隔声罩

通风机噪音主要产生于叶片、機壳、电动机等部位，因此，在整个风机机组外侧加装隔声罩则是对风机各种类型噪音进行阻隔和控制的有效办法。噪音是通过空气传播的，通过加装隔声罩可以使风机与外界环境相阻隔，阻止噪音向外界传播，从而起到减轻噪音污染的效果。隔声罩效果的好坏，主要在于其密闭性和材料的选择，要求其必须采用具有良好吸声、隔声效果。虽然加装隔声罩的办法可以有效阻隔各种风机噪音的传播，但是在密闭环境下，不利于通风机的通风散热，并对电动机的正常工作造成影响。因此，如何在隔声降噪的同时，保持罩内良好的散热性也是未来需要进一步研究优化的。

2.3 对风机房进行综合的治理改造

风机房是控制噪音传播的重要场所，对此可采取将风机房改造为隔声间的办法，将风机组封闭在机房内，以此来达到阻隔和控制噪音向外传播的目的。虽然这种办法会使机房内噪音比较大，但却有效阻止了噪音的向外传播，减少了风机噪音对机房外环境的影响，避免了更大范围内的噪音污染。为了进一步控制风机噪音，还应在封闭的风机房上设置进气口消声器。封闭的机房不利于通风机机组的通风散热，为了保证风机组良好的通风散热，可采取在机房内安装空调等通风降温设备的办法来帮助机房内风机组进行降温散热，从而在控制风机噪音的同时，保障风机的正常稳定运行。

参考文献：

[1]黄玉果.煤矿通风机声源外降噪分析与对策[J].煤矿机械，2007（6）.

[2]胡如夫，赵伟敏.通风机噪声控制方法研究综述[J].风机技术，1996（6）.

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