95营上风机性能测试报告2

煤炭科学研究总院沈阳研究院 FJXN[1**********]-SYCCRI/AQJD

测 定 报 告

项目名称：宣威市田坝镇营上煤矿营上井主要通风机性能测定 项目编号：FJXN[1**********]-SYCCRI/AQJD 委托单位：宣威市田坝镇营上煤矿 鉴定单位：煤炭科学研究总院沈阳研究院 测定日期：2012年5月~2012年7月

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测 定 报 告

项目名称：宣威市田坝镇营上煤矿营上井主要通风机性能测定 项目编号：FJXN[1**********]-SYCCRI/AQJD 委托单位：宣威市田坝镇营上煤矿

鉴定单位：煤炭科学研究总院沈阳研究院（公章） 测定日期：2012年5月~2012年7月

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第1页 共2页

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附件1：宣威市田坝镇营上煤矿营上井主要通风机性能曲线图

1# BK №.9

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2# BK №.9

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附件2：

宣威市田坝镇营上煤矿营上井 主要通风机性能测定报告说明书

项目编号：FJXN[1**********]-SYCCRI/AQJD

煤炭科学研究总院沈阳研究院

二〇一二年七月

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目 录

1 矿井主要通风机性能测试目的意义 ...................................................... - 3 - 2 测定内容 ............................................................................................... - 3 - 3 矿井概况 ............................................................................................... - 4 - 4 测定方法与工况调节............................................................................. - 4 - 5 测定数据的整理与计算 ......................................................................... - 5 - 6 测定结果与建议 .................................................................................. - 17 -

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1 矿井主要通风机性能测试目的意义

矿井主要通风机的正常运转对保证煤矿安全生产有着重大意义。为了合理使用主要通风机，必需首先掌握其个体特性曲线。《煤矿安全规程》（2011版）第一百二十一条（七）规定：新安装的主要通风机投入使用前，必须进行1次通风机性能测定和试运转工作，以后每5年至少进行1次性能测定。

通风机制造厂所提供的特性曲线都是根据不带扩散器的模型试验所获得的，而实际运行的通风机都装有扩散器，加之运输、安装时和运行一段时间后的磨损等原因，使得通风机的实际运转性能往往与厂方提供的特性曲线不相符合。因此，必须对通风机性能进行实际测定，方可得出其个体特性曲线，以指导煤矿合理使用主要通风机。

2 测定内容

通风机特性的测定内容是测定通风机在不同工况点时的风量和风压、功率和效率等参数和其对应关系，并通过计算、整理绘制出矿井空气密度为1.2Kg/m3标准状况时的通风机特性曲线，以便合理调节主要通风机工况。本次测定结果数据按公式（依据AQ1011-2005《煤矿在用通风机系统安全检测检验规范》标准的公式）进行换算，绘制出标准状况下的特性曲线。风机测定下列参数。 (1).静压、速压

在主要通风机吸风硐内选择适当位置作为测定地点，在断面布置皮托管，各点皮托管在断面上尽量采用等面积布置，皮托管与压差计的联接为多点联合连接方式，连接出一个全压管和一个静压管，然后接到地面的倾斜压差计，测定吸风硐在I-I 断面的速压；同时静压管接在U 型水柱计上，测定通风机的相对静压。

(2).风量

利用布置在风硐中I-I 断面处的皮托管引出的全压管和静压管，接到地面的倾斜压差计上，测量该处的平均速压和风硐断面积，计算该处的风速和风量。

(3).大气物理参数

为计算当前实际空气密度，需要在测定过程中测定一些大气物理参数，即大气压力、干湿球温度等。

(4).电动机输入功率

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用电流表、电压表、功率因数表、转数表分别测定相应参数，然后计算出输入电动机的功率。

(5).噪声

用精密脉冲声级计测定风机在正常运行及各调试角度时的声压级，计算出风机的噪声值。

本次测定工作是在宣威市田坝镇营上煤矿营上井各级领导的主持和领导下，由煤科总院沈阳研究院提供技术服务共同完成的。

3 矿井概况

本次测定宣威市田坝镇营上煤矿营上井BK №.9型轴流式通风机的性能，据测定数据绘制出通风机的特性曲线，提出测定报告。宣威市田坝镇营上煤矿营上井位于宣威市100°方向，直线距离35km 的田坝镇土木村，地理位置东经：104°27′21″~104°28′00″；北纬26°08′23″~26°09′30″。矿区有简易公路通至鸡（场）~ 田（坝）主公路3km ，距离曲靖市140km ，距离宣威市城区78km ，距鸡场50km ，距喜乐火车站2.5km ，地处云贵两省交界处，与贵州省盘县接壤，距贵州省盘县83km ，距喜鹊乐火车站1km ，喜鹊乐火车站距贵昆铁路格以头火车站54km ，交通较为方便。根据该矿的营业执照资料，宣威市田坝镇营上煤矿营上井属集体企业。宣威市来宣威市田坝镇营上煤矿营上井采用中央并列式抽出式通风方式方法。矿井主要通风机为萍乡科锐通风机厂生产的BK №.9轴流式风机。其额定流量为820～560m 3/min，额定全压300～980Pa ，主轴转数1450r/min，额定功率15kw 。

4 测定方法与工况调节

本次测定在不影响井下正常生产的前提下，采用脱网式短路通风的方法对主要用通风机进行测定。具体作法是：测定主要通风机时，关闭1#闸门（如图1），使之与井下隔绝。风流经反风道入口调节闸门短路经由风硐测定断面及通风机后由扩散塔排出。为了不致烧坏通风机的电机，启动时必须使功率最小。工况调节方法是利用开启调节闸门大小进行调节。每改变一个工况点，稳定运行约3分钟后开始测定，约5分钟内测定一组数据。

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在风机性能测定过程中，速压和风量测定位置的选择是整个测定成败的关键。一般应选在风流平稳的平直段内，且要有足够的长度，通常为测点断面直径的3～5倍。在本次测定中，为尽量使入风风流均匀，根据现场实际情况，把测定断面选在吸入风硐的中间位置，尽量满足测定的要求，如图1所示。

图1 风硐及测定断面位置示意图

在矿井主要通风机性能测试过程中，若井下停风或者风量减少发生瓦斯积聚时必须及时处理，采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过1.0%或二氧化碳浓度超过1.5%时，必须停止工作，撤出人员，采取措施进行处理。

5 测定数据的整理与计算

5.1 相关计算公式 (1).空气密度计算

ρ=0. 003484

P T (1-

0. 378φPs

p

) kg /m 3

式中：

P T

— 大气压力 Pa ；

— 热力学温度 T =273 + t ，t 为干球温度；

φ — 相对湿度 %；

Ps —饱和水蒸气压力 Pa ；

(2).测风断面风速

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V =

2h 速

ρ

m /s

式中

h 速— 测风断面上的速压 Pa ；

ρ— 空气密度 kg /m 3；

(3).通风机风量

Q ' 通=S ⨯V

m 3/s

式中

S — 测风断面面积 m ； V — 测风断面平均风速 m /s ；

2

(4).通风机静压

H ' 通静=h 静-h 速

Pa

式中

h 静—

风硐内实测静压值 Pa ；

h 速— 风硐内实测速压值 Pa ；

(5).电动机输入功率

N 电入=

3UI cos φ1000

kw

式中

U — 电动机输入电压 V ；

I

— 电动机输入电流 A ；

— 电动机功率因数 ；

cos φ

(6).通风机输入功率

'=N 电入⨯η电⨯η传N 通入

kw

式中

N 电入

— 电动机输入功率 kw ；

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η电 — 电动机效率 取 η电 = 0.95；

η传 — 电动机传动效率 取 η传= 1；

(7).通风机输出功率

'N 通出=

''H 通静⨯Q 通

1000

kw

(8).通风机效率

η通静=

'N 通出'N 通入

⨯100%

(9).转速校正系数

K n =

N οN i

式中

N i — 某一工况的转速 r /min ； N ο— 通风机额定转速 r /min ；

(10).空气密度校正系数

K ρ=ρ0ρi

3

式中

ρi — 某一工况的空气密度 kg /m ； ρ0 — 标准空气密度 1.2kg /m ；

3

(11).校正后的通风机风量

'⨯K n Q 通=Q 通

m 3/s

(12).校正后的通风机静压

'H 通静=H 通静⨯K n ⨯K ρ Pa

2

(13).校正后的通风机输入功率

'⨯K n ⨯K ρ kw N 通入=N 通入

3

(14).风机平均噪声级

L A =10lg(10

0. 1L 1

+10

0. 1L 2

+⋅⋅⋅⋅⋅⋅+10

0. 1L n

) -10lg n

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式中：

L A —平均A 声级 dB(A)； L 1, L 2, ∙∙∙∙, L n —测量值 dB(A)； n —测点数。

5.2 计算结果

通风机测算结果详见表1～表6。 5.3. 通风机实际特性曲线

矿井1#在用主要通风机和2#备用主要通风机特性曲线分别见图2和图3。

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表1 1#主要通风机性能测定大气、压力、电气参数原始记录

风机型号：BK №.9 电机额定功率： 15kw 测定日期： 2012 年 6 月 17 日

第- 9 -页 共17页

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表2 1#主要通风机性能测定数据汇总表

风机型号：BK №.9 电机额定功率： 15kw 测定日期：2012 年 6 月 17 日

第- 10 -页 共17页

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表3 1#主要通风机噪声检验记录表

风机型号：BK №.9 电机额定功率： 15kw 测定日期：2012 年 6 月 17 日

第- 11 -页 共17页

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表4 2#主要通风机性能测定大气、压力、电气参数原始记录

风机型号：BK №.9 电机额定功率： 15kw 测定日期：2012 年 6 月 17 日

第- 12 -页 共17页

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表5 2#主要通风机性能测定数据汇总表

风机型号：BK №.9 电机额定功率： 15kw 测定日期：2012 年 6 月 17 日

第- 13 -页 共17页

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表6 2#主要通风机噪声检验记录表

风机型号：BK №.9 电机额定功率： 15kw 测定日期： 2012 年 6 月 17日

第- 14 -页 共17页

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图2 1# 主要通风机标准状况时的特性曲线

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图3 2# 主要通风机标准状况时的特性曲线

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6 测定结果与建议

本次主要通风机性能测定在不影响井下正常生产的情况下，采用脱网短路通风的方法对主要通风机进行了参数测定，通过技术测定和数据的整理与计算得出如下结果和建议：

1、为了获取主要通风机的连续完整的实际特性曲线，本次对主要通风机实测过程中，调节了7个工况点进行测定，使得实际特性曲线的绘制结果更加真实可靠；

2、通过主要通风机性能测定，得到各个大气及电气参数，如表1～表6所示；通过各参数测算分别绘出主要通风机标准状况时（空气密度1.2Kg/m3，风机转数1450r/min，未对风机转数进行测定）运行的静压特性曲线、功率特性曲线和效率特性曲线，如图2、图3所示；

3、根据整理后的测定数据绘制主通风机的静压曲线、功率曲线和效率曲线，所测绘的特性曲线比较平滑。依据实测数据分析认为，各测点接近实际特性曲线，所测数据误差均在允许范围之内，说明测定过程中大气动力参数和电气参数的测定是真实可靠的，实测通风机性能曲线在今后一段时间内可以指导主要通风机实际运行；

4、为了使得风机合理经济运行，主要通风机的静压效率至少不应低于70%，实测1#主要通风机运行效率介于62.20.78~72.31% ，风机7个工况点静压效率点中有2个低于70% ，2#实测主要通风机运行效率介于63.50~72.38% ，风机7个工况点静压效率点中有3个低于70% ，因此宣威市来宣威市田坝镇营上煤矿营上井主要通风机基本满足风机合理经济运行的要求；

5、正常情况下，矿井主要通风机噪声要求低于85dB （A ），测定过程中1#风机平均声级为102.97dB(A)，2#风机平均声级为103.11dB(A)，因此应根据现场实际情况，采取适当的消声措施，降低噪声危害。

6、宣威市来宣威市田坝镇营上煤矿营上井机控制房内，配备了U 型负压管，但未按要求连接，没有很好的起到监控作用，建议修正设备。

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项目名称：宣威市田坝镇营上煤矿营上井主要通风机性能测定 项目编号：FJXN[1**********]-SYCCRI/AQJD 委托单位：宣威市田坝镇营上煤矿 鉴定单位：煤炭科学研究总院沈阳研究院 测定日期：2012年5月~2012年7月

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项目名称：宣威市田坝镇营上煤矿营上井主要通风机性能测定 项目编号：FJXN[1**********]-SYCCRI/AQJD 委托单位：宣威市田坝镇营上煤矿

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附件1：宣威市田坝镇营上煤矿营上井主要通风机性能曲线图

1# BK №.9

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2# BK №.9

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附件2：

宣威市田坝镇营上煤矿营上井 主要通风机性能测定报告说明书

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目 录

1 矿井主要通风机性能测试目的意义 ...................................................... - 3 - 2 测定内容 ............................................................................................... - 3 - 3 矿井概况 ............................................................................................... - 4 - 4 测定方法与工况调节............................................................................. - 4 - 5 测定数据的整理与计算 ......................................................................... - 5 - 6 测定结果与建议 .................................................................................. - 17 -

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1 矿井主要通风机性能测试目的意义

矿井主要通风机的正常运转对保证煤矿安全生产有着重大意义。为了合理使用主要通风机，必需首先掌握其个体特性曲线。《煤矿安全规程》（2011版）第一百二十一条（七）规定：新安装的主要通风机投入使用前，必须进行1次通风机性能测定和试运转工作，以后每5年至少进行1次性能测定。

通风机制造厂所提供的特性曲线都是根据不带扩散器的模型试验所获得的，而实际运行的通风机都装有扩散器，加之运输、安装时和运行一段时间后的磨损等原因，使得通风机的实际运转性能往往与厂方提供的特性曲线不相符合。因此，必须对通风机性能进行实际测定，方可得出其个体特性曲线，以指导煤矿合理使用主要通风机。

2 测定内容

通风机特性的测定内容是测定通风机在不同工况点时的风量和风压、功率和效率等参数和其对应关系，并通过计算、整理绘制出矿井空气密度为1.2Kg/m3标准状况时的通风机特性曲线，以便合理调节主要通风机工况。本次测定结果数据按公式（依据AQ1011-2005《煤矿在用通风机系统安全检测检验规范》标准的公式）进行换算，绘制出标准状况下的特性曲线。风机测定下列参数。 (1).静压、速压

在主要通风机吸风硐内选择适当位置作为测定地点，在断面布置皮托管，各点皮托管在断面上尽量采用等面积布置，皮托管与压差计的联接为多点联合连接方式，连接出一个全压管和一个静压管，然后接到地面的倾斜压差计，测定吸风硐在I-I 断面的速压；同时静压管接在U 型水柱计上，测定通风机的相对静压。

(2).风量

利用布置在风硐中I-I 断面处的皮托管引出的全压管和静压管，接到地面的倾斜压差计上，测量该处的平均速压和风硐断面积，计算该处的风速和风量。

(3).大气物理参数

为计算当前实际空气密度，需要在测定过程中测定一些大气物理参数，即大气压力、干湿球温度等。

(4).电动机输入功率

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用电流表、电压表、功率因数表、转数表分别测定相应参数，然后计算出输入电动机的功率。

(5).噪声

用精密脉冲声级计测定风机在正常运行及各调试角度时的声压级，计算出风机的噪声值。

本次测定工作是在宣威市田坝镇营上煤矿营上井各级领导的主持和领导下，由煤科总院沈阳研究院提供技术服务共同完成的。

3 矿井概况

本次测定宣威市田坝镇营上煤矿营上井BK №.9型轴流式通风机的性能，据测定数据绘制出通风机的特性曲线，提出测定报告。宣威市田坝镇营上煤矿营上井位于宣威市100°方向，直线距离35km 的田坝镇土木村，地理位置东经：104°27′21″~104°28′00″；北纬26°08′23″~26°09′30″。矿区有简易公路通至鸡（场）~ 田（坝）主公路3km ，距离曲靖市140km ，距离宣威市城区78km ，距鸡场50km ，距喜乐火车站2.5km ，地处云贵两省交界处，与贵州省盘县接壤，距贵州省盘县83km ，距喜鹊乐火车站1km ，喜鹊乐火车站距贵昆铁路格以头火车站54km ，交通较为方便。根据该矿的营业执照资料，宣威市田坝镇营上煤矿营上井属集体企业。宣威市来宣威市田坝镇营上煤矿营上井采用中央并列式抽出式通风方式方法。矿井主要通风机为萍乡科锐通风机厂生产的BK №.9轴流式风机。其额定流量为820～560m 3/min，额定全压300～980Pa ，主轴转数1450r/min，额定功率15kw 。

4 测定方法与工况调节

本次测定在不影响井下正常生产的前提下，采用脱网式短路通风的方法对主要用通风机进行测定。具体作法是：测定主要通风机时，关闭1#闸门（如图1），使之与井下隔绝。风流经反风道入口调节闸门短路经由风硐测定断面及通风机后由扩散塔排出。为了不致烧坏通风机的电机，启动时必须使功率最小。工况调节方法是利用开启调节闸门大小进行调节。每改变一个工况点，稳定运行约3分钟后开始测定，约5分钟内测定一组数据。

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在风机性能测定过程中，速压和风量测定位置的选择是整个测定成败的关键。一般应选在风流平稳的平直段内，且要有足够的长度，通常为测点断面直径的3～5倍。在本次测定中，为尽量使入风风流均匀，根据现场实际情况，把测定断面选在吸入风硐的中间位置，尽量满足测定的要求，如图1所示。

图1 风硐及测定断面位置示意图

在矿井主要通风机性能测试过程中，若井下停风或者风量减少发生瓦斯积聚时必须及时处理，采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过1.0%或二氧化碳浓度超过1.5%时，必须停止工作，撤出人员，采取措施进行处理。

5 测定数据的整理与计算

5.1 相关计算公式 (1).空气密度计算

ρ=0. 003484

P T (1-

0. 378φPs

p

) kg /m 3

式中：

P T

— 大气压力 Pa ；

— 热力学温度 T =273 + t ，t 为干球温度；

φ — 相对湿度 %；

Ps —饱和水蒸气压力 Pa ；

(2).测风断面风速

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V =

2h 速

ρ

m /s

式中

h 速— 测风断面上的速压 Pa ；

ρ— 空气密度 kg /m 3；

(3).通风机风量

Q ' 通=S ⨯V

m 3/s

式中

S — 测风断面面积 m ； V — 测风断面平均风速 m /s ；

2

(4).通风机静压

H ' 通静=h 静-h 速

Pa

式中

h 静—

风硐内实测静压值 Pa ；

h 速— 风硐内实测速压值 Pa ；

(5).电动机输入功率

N 电入=

3UI cos φ1000

kw

式中

U — 电动机输入电压 V ；

I

— 电动机输入电流 A ；

— 电动机功率因数 ；

cos φ

(6).通风机输入功率

'=N 电入⨯η电⨯η传N 通入

kw

式中

N 电入

— 电动机输入功率 kw ；

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η电 — 电动机效率 取 η电 = 0.95；

η传 — 电动机传动效率 取 η传= 1；

(7).通风机输出功率

'N 通出=

''H 通静⨯Q 通

1000

kw

(8).通风机效率

η通静=

'N 通出'N 通入

⨯100%

(9).转速校正系数

K n =

N οN i

式中

N i — 某一工况的转速 r /min ； N ο— 通风机额定转速 r /min ；

(10).空气密度校正系数

K ρ=ρ0ρi

3

式中

ρi — 某一工况的空气密度 kg /m ； ρ0 — 标准空气密度 1.2kg /m ；

3

(11).校正后的通风机风量

'⨯K n Q 通=Q 通

m 3/s

(12).校正后的通风机静压

'H 通静=H 通静⨯K n ⨯K ρ Pa

2

(13).校正后的通风机输入功率

'⨯K n ⨯K ρ kw N 通入=N 通入

3

(14).风机平均噪声级

L A =10lg(10

0. 1L 1

+10

0. 1L 2

+⋅⋅⋅⋅⋅⋅+10

0. 1L n

) -10lg n

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式中：

L A —平均A 声级 dB(A)； L 1, L 2, ∙∙∙∙, L n —测量值 dB(A)； n —测点数。

5.2 计算结果

通风机测算结果详见表1～表6。 5.3. 通风机实际特性曲线

矿井1#在用主要通风机和2#备用主要通风机特性曲线分别见图2和图3。

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表1 1#主要通风机性能测定大气、压力、电气参数原始记录

风机型号：BK №.9 电机额定功率： 15kw 测定日期： 2012 年 6 月 17 日

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表2 1#主要通风机性能测定数据汇总表

风机型号：BK №.9 电机额定功率： 15kw 测定日期：2012 年 6 月 17 日

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表3 1#主要通风机噪声检验记录表

风机型号：BK №.9 电机额定功率： 15kw 测定日期：2012 年 6 月 17 日

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表4 2#主要通风机性能测定大气、压力、电气参数原始记录

风机型号：BK №.9 电机额定功率： 15kw 测定日期：2012 年 6 月 17 日

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表5 2#主要通风机性能测定数据汇总表

风机型号：BK №.9 电机额定功率： 15kw 测定日期：2012 年 6 月 17 日

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表6 2#主要通风机噪声检验记录表

风机型号：BK №.9 电机额定功率： 15kw 测定日期： 2012 年 6 月 17日

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图2 1# 主要通风机标准状况时的特性曲线

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图3 2# 主要通风机标准状况时的特性曲线

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6 测定结果与建议

本次主要通风机性能测定在不影响井下正常生产的情况下，采用脱网短路通风的方法对主要通风机进行了参数测定，通过技术测定和数据的整理与计算得出如下结果和建议：

1、为了获取主要通风机的连续完整的实际特性曲线，本次对主要通风机实测过程中，调节了7个工况点进行测定，使得实际特性曲线的绘制结果更加真实可靠；

2、通过主要通风机性能测定，得到各个大气及电气参数，如表1～表6所示；通过各参数测算分别绘出主要通风机标准状况时（空气密度1.2Kg/m3，风机转数1450r/min，未对风机转数进行测定）运行的静压特性曲线、功率特性曲线和效率特性曲线，如图2、图3所示；

3、根据整理后的测定数据绘制主通风机的静压曲线、功率曲线和效率曲线，所测绘的特性曲线比较平滑。依据实测数据分析认为，各测点接近实际特性曲线，所测数据误差均在允许范围之内，说明测定过程中大气动力参数和电气参数的测定是真实可靠的，实测通风机性能曲线在今后一段时间内可以指导主要通风机实际运行；

4、为了使得风机合理经济运行，主要通风机的静压效率至少不应低于70%，实测1#主要通风机运行效率介于62.20.78~72.31% ，风机7个工况点静压效率点中有2个低于70% ，2#实测主要通风机运行效率介于63.50~72.38% ，风机7个工况点静压效率点中有3个低于70% ，因此宣威市来宣威市田坝镇营上煤矿营上井主要通风机基本满足风机合理经济运行的要求；

5、正常情况下，矿井主要通风机噪声要求低于85dB （A ），测定过程中1#风机平均声级为102.97dB(A)，2#风机平均声级为103.11dB(A)，因此应根据现场实际情况，采取适当的消声措施，降低噪声危害。

6、宣威市来宣威市田坝镇营上煤矿营上井机控制房内，配备了U 型负压管，但未按要求连接，没有很好的起到监控作用，建议修正设备。