国内矿用通风机的现状与发展_李金华
第34卷第05期2013年05月
煤矿机械
Coal Mine Machinery
Vol.34No.05May. 2013
国内矿用通风机的现状与发展
李金华
(山西潞安集团司马煤业公司, 山西长治047105)
摘要：系统地介绍了国内矿用主通风机及矿用局部通风机发展现状，强调应从加强理论研究、提高生产工艺等方面来满足国内矿用通风业的要求，指出矿井通风机的安全可靠、高效节能、低噪、自动化程度高和安装简便的发展趋势。
关键词：矿用通风机；现状；发展中图分类号：TD441文献标志码：A 文章编号：1003－0794（2013）05－0002－03
Present Situation and Developments of Mine Fan in China
LI Jin-hua
(CoalIndustry Company, Shanxi Lu ’an Group Sima ，Changzhi 047105，China)
Abstract:The development current situation of mine ventilation and the mining local ventilator were introduced. The theoretical study should be emphasized and the production process should be improved, to meet the requirement of the domestic mine ventilation industry. The development trend was point out, such as high efficiency and energy saving, lower noise, higher automation degree, convenient installation and so on.
Key words:mine fan; current situation; development
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 布置4个倍乘多功能钻臂，同步施工，整个巷道顶综上所述，以上4种锚杆支护施工机械化设
板的锚固施工一次完成，而且施工质量和标准化程度很高；同时这种钻臂可以实现钻孔、装药、装杆、搅拌和紧固的机械化，辅助人员需求大幅减少。尤其重要的是该机自带临时支护装置，在锚固施工前即给予顶板足够初撑力，使得锚杆支护的优越性得到充分的体现，另外还带有交叉升降平台，使得该钻车对巷道高度的适应性大大提高。但也存在一定的问题，主要是该型设备适应面较窄：它只适用双巷或多巷系统交叉作业；本身机重很大，机身较宽，因此对巷道宽度和顶底板的稳定性均提出了很高的要求。
备，在使用范围及适用条件上各有优劣。但鉴于我国煤矿巷道开拓仍以掘进机为主力设备，而且颠覆掘进机原始设计和综掘工艺的可能性也不大，结合我国煤矿地质条件的多样性和复杂性，锚杆支护设备今后的研究重点应放在锚杆钻车的研究开发上，为此应着重开展如下的工作:
（1）合理规划掘进支护工艺流程（侧帮、清底和
顶板临时支护等），为钻车的入场工作创造较好的工作条件；
（2）加大悬臂式掘进机与后配套设备（转载机、带式输送机等），如何有序高效相互协作的研究力度，从而降低掘进机停机次数，提高掘支循环效率；（3）锚杆钻车自身的设计完善，一是行走方式和动力源的选择，二是分体式设计、上装小型化和紧凑布置，并采用遥控控制，减少巷道宽度对绕前
图3
连续采煤机后配套锚杆钻车
掘锚一体机组
第3种形式依然未能彻底解决掘进与锚杆支护的高效衔接施工。掘锚一体机组就是通过将连续采煤机与锚杆机两者有机结合，大幅减少衔接时间，即连采机向前推进截煤，出现一定距离的空顶，行走机构带着机体及锚杆机向前同步移动，随机的锚杆机立即开始向顶板和侧帮打眼安装锚杆，完成一个掘进循环。它较好地解决了掘进和锚杆支护的平行作业。该设备在国外已经成熟并得到广泛应用。国内采掘巷道较小，受顶、底板条件限制，加之掘锚机组体积偏大和价格昂贵等原因，未能在国内推广。5结语
4
移机的制约，最终用1台或2台钻车快速完成巷道全断面支护工作。
参考文献：
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作者简介：祁玉宁（1974-），青海西宁人，工程师，从事煤矿钻探设备的设计工作.
责任编辑：武伟民
收稿日期：201
2－10－09
第34卷第05期国内矿用通风机的现状与发展———李金华
风系统中。
Vol.34No.05
1国内矿用通风机的发展现状压供电的煤矿通风系统，多应用在国内小型煤矿通
（2）局部通风机
矿用局部通风机的主要作用是排出矿井系统中的有毒有害气体和粉尘，为工作面提供新鲜风流供作业人员呼吸，改善作业环境。作为矿井通风系统中的一部分，矿用局部通风机使用量大、面广。每年都有很多由于局部通风问题导致的安全事故，其质量、安全可靠性就变得尤为重要。20世纪70年代，国内煤矿主要采用单级和双级高压轴流式通风机。到20世纪90年代，我国的新型局部通风机有了长足的发展，矿用局部通风机几乎全部采用双级或三级高压对旋和双级高压轴流风机, 其功率达264kW, 压力达8000Pa ，风量达1000m 3/min。
我国在20世纪50、60年代时引进了JBT 、YBT 系列轴流式局部通风机，该系列通风机是单风叶机构，结构紧凑，具有鲜明的优点，其耐用、体积小及价格低廉得到了煤矿的认可，目前也有很多小煤矿在使用。但其噪声大，全压效率低，风压偏低。这些不足在近几年得到了很好地改进。高效节能低噪声的JK 、DJK 系列矿用局部通风机适用于各种规格断面的井巷掘进通风、采场和电耙道引风、无底柱分段采矿法进路通风、其他局部通风以及某些辅助通风。其具有体积较小、重量较轻、移动灵活方便和噪声较低等特点。
矿用通风机按其服务范围和所起的作用分为3种：主通风机、辅助通风机和局部通风机。辅助通风机大多安装在井下，目前已很少使用。因此主要介绍主通风机以及局部通风机的发展现状。
（1）主通风机
主通风机担负整个矿井或矿井的一翼或一个较大区域通风，必须昼夜运转，它对矿井安全生产和井下工作人员的身体健康、生命安全关系极大。主通风机一般安装在地面上，也是矿井的重要耗电设备。所以对主通风机的选用，必须从安全、技术和经济等方面进行综合考虑。
建国初的20多年，国内矿井主通风机几乎都是仿制苏联BY 系列70B2型以及老式的G 系列离心式通风机。目前, 我国煤矿使用的主通风机种类繁多, 性能参差不齐。2K 系列、BD(K)系列、GAF 系列、G4－73系列及4－72系列的使用占90%以上。
2K 系列风机是我国煤矿用量较大的一类双级
叶轮风机，该类通风机叶片成机翼形扭曲状，叶片角度也可以在较大范围内进行有级或无级调节，且均可直接反转反风。该类通风机在低压力、大风量的矿井通风面上应用较多，其刹车等辅助装置齐全，静压效率最高在75%以上，但气动噪声较大，限制了其发展。目前生产厂家较多，主要集中在沈阳鼓风机厂、沈阳风机厂和吉林鼓风机厂。很多厂商对2K 产品性能进行了优化，经工业性运转试验并达到要求后，得到了广泛的应用，很大程度上提高了我国常规型号的矿井主通风机的安全可靠性。
随着煤矿通风机技术不断发展进步，涌现出大量的新型高效节能的矿用通风机，BD(K)系列通风机就是其中一种，生产厂家较为分散，如湘潭平安、南阳、燕京等，具有传动损耗小、效率高和范围宽等优点。现在该系列通风机技术已较为成熟，最大可达到4m ，测得最大静压效率达到86%,其装置的现场实测静压效率可达77%。另一种在国内应用较多的新型高效节能矿用通风机是GAF 系列新型轴流式通风机。该系列通风机结合了国内的实际情况，由上海鼓风机厂和德国TLT 公司合作改造，特别适用于需要经常改变运行工况的矿井使用。
我国矿井使用的离心式风机主要有G4-73、K4-73、Y4-73和4-72等系列，种类较多，但其共有的优点也较为突出，如特性曲线较平缓、运行噪声较小、效率高等。该类通风机适应性较好，应用广泛，运行时可以通过调节门及配置不同转速的电机或电机调速来改变运行工况。其中4-72系列离心式风机主要用于风量和通风阻力不大的中小型矿井，其机型较小，配置电机容量相对也小，适用于低
FD 系列对旋式局部通风机是我国研制较早，推
广应用较广泛的一种大功率局部通风机。其在工作面区域和最高效率下的流量系数变化不大，而压力系数变化却很大，非常适合掘进工作面定风量控制。FBD 型矿用防爆压入式对旋轴流局部通风机是一种新型局部通风机。使用对旋局部通风机可减少通风机数量或增加通风距离，也可根据不同的通风要求，采用分级使用以节省能源。主要用于具有CH 4气体爆炸性危险的煤矿井下，供煤矿采掘工作面中、长距离通风；亦可用于冶金、石化、电力、铁路和公路隧道等工业领域的通风换气。
对旋式局部通风机也是一种轴流式通风机，和传统轴流式通风机相比较，具有高效率、高风压、大风量、性能好、高效区宽、噪声低、运行方式多和安装检修方便等优点。近年来，该系列对旋式通风机发展迅速。对旋式通风机作为目前我国矿用风机的新生代产品，国内已有多家风机厂投入生产，结构性能也不断改进和提高，被誉为21世纪的环保节能风机。
近年来，我国的新型局部通风机有了长足的发展。在压入式掘进通风作业中推广了对旋局部通风机；在瓦斯排放和掘进除尘方面又出现了新型抽出
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煤矿机械
Coal Mine Machinery
Vol.34No.05May. 2013
我国悬臂式掘进机的发展趋势
李恩龙，温保岗
（三一重型装备有限公司，沈阳110027）
摘要：介绍了国内掘进机的应用及发展情况，指出掘进机发展中存在和遇到的各种问题；结
合掘进机现状及现阶段新技术的发展和应用，论述了掘进机技术改进革新和掘进机的发展趋势。
关键词：掘进机；现状；新技术；发展趋势中图分类号：TD421.5
文献标志码：A
文章编号：1003－0794（2013）05－0004－04
Development Trend of China Roadheader
LI En-long ，WEN Bao-gang
（Sany Heavy Equipment Co., Ltd., Shenyang 110027, China ）
Abstract:The paper describes application and development of domestic roadheader, and that development of roadheader and various problems encountered; combined with roadheader status and at present stage of development of new technologies and applications, and discusses the roadheader technology to improve innovation and development trend of the roadheader. Key words:roadheader ；status ；new technologies ；development trend 1
我国悬臂式掘进机的发展现状
我国掘进机的研究始于20世纪60年代，早期式局部通风机和多功能局部通风机；在风机材质方面采用了无摩擦火花和安全摩擦火花材料；在驱动方面，除了传统的防爆电动机外，还采用了气马达。所有新型风机都设计了各种形式的消声结构。
主要以引进国外设备为主。在20世纪80年代与国外公司合作生产了AM50及S100型掘进机，进入术和人工智能均发展到一定水平的今天，对通风设备的电脑优化控制调节，成为代表世界科技进步的趋势之一；
（6）发展诊断维修技术。矿用通风机已被广泛应用，设备的诊断和维修是必不可少的。目前，矿用通风系统工况监测系统得到了快速的发展。
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2矿用通风机的发展趋势
目前我国的矿用通风机得到了快速的发展，给
通风机行业带了发展空间，同时通风机行业也将面临巨大的竞争压力。为满足矿用通风机的需要，提出以下发展方向：
（1）重视基础理论研究，提高产品的性能，促进新技术的研发和应用。目前，国家正在进一步加强煤矿用局部通风机的安全标志管理工作。因此, 生产企业应按国家的相关规定积极办理安全标志证；（2）加强专业化生产，应用国外先进的设计方法、提高工艺水准。生产企业应进一步完善生产设备、加工工艺，提高加工水平，进一步加强对新技术、新材料和新工艺的研究；
（3）改进通风机设备，增强通风机的叶轮和机壳的耐磨性；实现通风机的变转速调节及自动化调节；加强动叶可调的轴流通风机的研发，用其代替大型离心通风机；
（4）加强高效节能低噪的研究。世界范围内，资源的短缺及环境的日益恶化迫切要求能源节约和环境保护。作为矿井安全设备，矿井主通风机需要每天保证运行，对节电、低噪型通风机的研究就显得十分重要；
（5）加快通风机的优化控制调节。在计算机技
3结语
随着社会的不断发展，矿井理想的主通风机设
备会越来越多，局部通风机的功能也会日趋强大。设备的安全可靠性高、高效节能、低噪、自动化程度高和安装简便等是矿井通风机的发展趋势。近年来，国内研发了大量的新型矿井通风机设备，先进技术得到了广泛的应用，新型设备的使用取得了很好的效果。尽管如此，矿井通风设备依然存在着一定的问题，加强理论研究和技术改进变得极其重要，只有如此，我国矿用通风机设备的生产和应用才能得到不断发展。
参考文献：
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［3］王运敏. 中国采矿设备手册［K ］. 北京:科学出版社, 2007. ［4］机械工程手册编委会. 机械工程手册：第15卷［K ］. 2版. 北京:机
械工业出版社, 1997.
作者简介：李金华（1983-），河北秦皇岛人，工程师，从事煤矿生产技术及机电管理工作.
责任编辑：武伟民收稿日期：2012－09－24