摘要：煤矿矿井通风机对煤矿安全生产具有重要作用，它担负着向井下输送新鲜空气，向外排出粉尘和高危气体的重要任务。由于井下条件恶劣，一旦通风机发生故障，井下工作人员的生命安全以及整个矿区的财产安全都得不到保障。因此，保证煤矿主通风机的工作效率是极其重要的。
关键词：风机 效率 通风机装置
煤矿主通风机是煤矿开采中的一个重要组成部分，是矿井安全生产的基本保障。它的作用是保证井下用风地点有良好的空气，安全，卫生条件，也是在事故发生后抢险救灾的重要基本手段之一，它直接影响到井下工人的安全，健康及矿中的生产效率和经济效益。搞好矿井通风，提高矿井通风机的工作效率势在必行。
一、煤矿主通风机效率低的原因分析
（一）风机本身性能不好
据统计，目前我国在用的通风机中80%以上都是70B2、2BY等|轴流式通风机和9-57、4-62等离心通风机。这些通风机普遍存在着性能差、效率低的问题，已被国家列为淘汰产品。其中，9-57型风机的最高效率低于65%，而70B2风机的最高静压效率也仅为70%。据山西省对六大国的重点矿务局36对通风机运行情况调查表明，64台主通风机的平均效率仅为54.1%。性能不好主要表现在以下几点：一是风机进风口部件不齐全或结构不合理；二是风机间隙过大；三是整流器导叶不齐全或被锈蚀。
（二）通风机附属装置的影响
通风机附属装置性能好坏对风机效率的影响主要表现在以下几个方面：一是扩散器结构不合理；二是通风机引风道结构不合理；三是驱动电机的负荷率低；四是安装质量不高，维修不及时。
二、提高煤矿主通风机效率的途径
（一）提高风机本体的工作性能
风机部由电动机、电动机与风机的传动装置和风机组成。提高风机的总效率，可以从提高风机效率，传动装置效率和电机效率三个方面采取相关措施，最主要的是提高风机效率。
1、将不扭曲叶片变为扭曲叶片。当矿井风阻较小时，可用扭曲叶片代替70B2系列风机的直叶片，并相应调整动叶和导叶数量及导叶角度，以提高风机的效率。
2、采用新型高效率低耗风机替换老式风机。对于长期处于低效运转及国家公布为淘汰产品的风机，应及时采取果断措施，将其换为新型节能产品。因为矿井主要通风装置是昼夜不停运转的，耗电量相当惊人，虽然更换风机要花费一笔费用，但维持老式风机运转的费用将相当巨大，在经济上可谓是得不偿失。
3、采用合理的进风结构。改进进风口的结构，可使进风口处漏风和涡流通渠道损失降低，提高了风机效率。
4、提高导叶角度。70B2、BY等老式轴流通风机和2K60新型通风机的高效区都在高压区。如矿井的通风网络受阻力小，就会使风机长期在低效区运行。通过调节导叶角度的方法来改善风机的性能，提高风机效率，但风机动叶与导叶之间，必须有一个最佳的匹配角度。
5、提高风机转速。改变风机转速，也是一种改变通风机本身特性的调节方法，具体做法是，如果通风机和电动机之间是见接传动的，可改变皮带轮直径的大小来增加转速，如果通风机和电动机之间是直接传动的，则改变电动机的转速或更换电动机的转速或更换电动机。
6、离心式风机的节能改造。结构改造是实现老式风机节能，高效的有效方法。往往资金投入少，实施比较方便。结构改造的方法有以下几种：一是前盘密封形式及间隙改造；二是叶轮宽度变窄；三是切割叶片；四是前盘结构形式改造。
（二）改造附属设备，提高风机效率
1、改造扩散器。减小扩散器的内外转角。减小扩散器的内外转角可缩小扩散器出口回流吸风口范围，降低排风阻力。对于卧式扩散器来说，其内转交应为50°—60°，外转角应为45°，这样做可减少扩散器内的回流损失。
减少立式外接扩散器的敞角。减小立式外接扩散器的敞角可以缩小回流吸风区的面积。一般此类扩散器的敞角以8°—10°为宜。
2、改造引风道结构。改造引风道应注意以下几点：一是引风道要是流线形二是其曲率半径和坡度要适合；三是内部不能有障碍物；四是此风道断面最好是圆形，但其长、宽及直径应和风机入口直径相匹配。
3、合理选择机型，提高电机负荷率。对于新上马或改造项目，要注意风机型号的选择。风机要与矿井风网相匹配。选择匹配的风机，电机负荷率提高后可提高电机效率和功率因数，减少电能损耗。
4、对防爆门的要求。《煤矿安全规程》规定，装有主要通风机得出风井口，应安装防爆门。无论是斜井还是立井口所安置的防爆门都不得小于出风井口的断面积，并应正对出风井口的风流方向，当井下发生瓦斯或煤尘爆炸时，爆炸气囊将防爆门掀起，可保护主要通风机免受损坏。
5、对反风装置的要求。反风装置是用来使井下风流反向流动的一种设施。设置反风装置是为了防止进风系统中一旦发生火灾，瓦斯或者煤尘爆炸时产生大量的一氧化碳，二氧化碳等有毒气体沿风流进入采掘区域或其它区域，危机工作人员的生命安全。
运行就会不稳定。
（三）提高安装质量，及时检修
1、减小风机径向间隙。在安装风机时，应注意不能使径向间隙过大，径向间隙不要超过叶片长度的1%。不少矿井将径向间隙减小后，取得了较好的效果。
2、调整叶片安装角度差。安装叶片时，如各叶片的安装角度不能保持一致，就会引起翼栅间距不等，增大叶片间的气流阻力，增大冲击和涡流损失，降低风机效率。因此必须调整叶片安装角的偏差，以提高风机效率。
3、及时检修。即使对风机进行检修可以使风机保持良好的工作性能，避免因构件受损而影响风机的效率。
三、结语
对提高矿井通风机效率进行了经济性和安全性的分析。在建井和对矿井改造，提高矿井的经济效益和矿井通风机的工作效率时，要根据矿井的具体条件进行主要通风机的选型和改造，切实提高矿井运行的经济性，同时，还要考虑安全的要求，严格遵守《煤矿管理规程》规定对主要通风机装置进行全面设计，避免因主要通风机设置不合理而发生安全生产事故。
参考文献：
[1]王德明.矿井通风与安全[M].北京：煤炭工业出版社，2005.
[2]傅贵.矿井通风系统分析与优化[M].北京：机械工业出版社，1995.
[3]臧朝平.旋转机械检测、诊断理论与方法的研究.东南大学，1994.
作者简介：关常军（1988.01—），男，山西乡宁县人，山西乡宁焦煤集团申南凹焦煤有限公司通风区队长兼矿长助理