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摘要:煤礦井作業(yè)屬于地下作業(yè),作業(yè)過(guò)程中會(huì)遭遇各種水體影響,因此必須通過(guò)排水設(shè)備來(lái)進(jìn)行處理,否則無(wú)法開展工作。但很多煤礦井下排水設(shè)備都存在噪聲污染,如果這種現(xiàn)象長(zhǎng)期存在,不但會(huì)對(duì)人的聽力造成影響,還容易使人無(wú)法專心作業(yè),因此必須加以控制。簡(jiǎn)要分析煤礦井下排水設(shè)備的噪聲成因,并針對(duì)性地提出噪聲預(yù)防控制技術(shù),以期能為煤礦井作業(yè)有效開展提供一些建議。
關(guān)鍵詞:煤礦井;排水設(shè)備;噪聲控制
引言
煤礦井下排水設(shè)備噪聲的影響是多面性的,即除了會(huì)對(duì)工作人員身心造成負(fù)面影響外,還會(huì)對(duì)周邊環(huán)境及設(shè)備造成影響,如導(dǎo)致周邊土層出現(xiàn)共振,容易引起坍塌,導(dǎo)致設(shè)備共振,影響設(shè)備效率與能效等。由此可見(jiàn),對(duì)煤礦井下排水設(shè)備噪聲進(jìn)行控制非常重要。
1煤礦井下排水設(shè)備噪聲成因
煤礦井下排水噪音主要分為水力噪音和機(jī)械噪音兩類,一般來(lái)講水力噪音要比機(jī)械噪音響度大。水力噪音是由于水在葉輪的正反面施加的壓力不同,葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)速度不勻產(chǎn)生的。機(jī)械噪音則是因?yàn)楸玫男D(zhuǎn)、軸承中的油膜震蕩以及軸承摩擦等產(chǎn)生的。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),煤礦井下排水設(shè)備的主要噪聲成因?yàn)樗煤碗娏Σ考?/p>
1.1水泵
造成噪聲的機(jī)理有多種表現(xiàn),如水泵葉輪、汽蝕現(xiàn)象、組件異常等。
1.1.1水泵葉輪目前,多數(shù)煤礦井下排水設(shè)備的水泵都是葉輪水泵,葉輪是水泵的重要部件,在水泵工作過(guò)程中,水泵中的葉輪在運(yùn)轉(zhuǎn)中會(huì)不斷旋轉(zhuǎn),雖然實(shí)現(xiàn)了排水,但也會(huì)受其他因素影響而出現(xiàn)噪聲,即煤礦井排出的水中一般都含有泥沙、細(xì)碎石塊等大量雜質(zhì),因此在水體攜帶這些雜質(zhì)通過(guò)葉輪時(shí),葉輪會(huì)與雜質(zhì)進(jìn)行摩擦或者膨脹,由此產(chǎn)生噪聲污染,且因?yàn)殡s質(zhì)量很大,所以這種噪聲具有持續(xù)性長(zhǎng)或頻次較高的特征。除此之外,水泵基礎(chǔ)螺栓松動(dòng)、泵軸彎曲、軸承磨損等也會(huì)產(chǎn)生噪聲。
1.1.2汽蝕現(xiàn)象汽蝕現(xiàn)象是煤礦井下排水設(shè)備水泵運(yùn)轉(zhuǎn)中的常見(jiàn)現(xiàn)象,這種現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致水泵內(nèi)部出現(xiàn)多個(gè)局部高壓區(qū)域,具體表現(xiàn)為小氣泡,而小氣泡無(wú)法持久,會(huì)在短暫時(shí)間內(nèi)破裂,破裂時(shí)其內(nèi)部壓力瞬間釋放,使得水體或空氣對(duì)周邊金屬表面進(jìn)行打擊,由此產(chǎn)生噪聲,這種噪聲頻次、密集度高,同時(shí)對(duì)設(shè)備本身也會(huì)造成質(zhì)量影響,可能導(dǎo)致設(shè)備損壞。
1.1.3組件異常當(dāng)水泵的某個(gè)組件出現(xiàn)磨損、松動(dòng)、彎曲、位移等異?,F(xiàn)象時(shí),水泵運(yùn)轉(zhuǎn)帶來(lái)的振動(dòng)力會(huì)導(dǎo)致該組件高頻率晃動(dòng),隨之與周邊物體發(fā)生撞擊,產(chǎn)生高頻次噪聲;排水管在輸送礦水至地面的過(guò)程中,如果管道內(nèi)有大量空氣,會(huì)讓管路振動(dòng)產(chǎn)生噪音;管路中的濾水器底閥增加吸水管阻力或者存有雜物,都會(huì)使水泵產(chǎn)生噪聲。組件異常是煤礦井下排水設(shè)備水泵出現(xiàn)噪聲最主要的因素。
1.2電力部件
在煤礦井下排水設(shè)備電力部件正常的狀態(tài)下,此類部件并不會(huì)產(chǎn)生噪聲,但如果電力部件異常,如電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡、電流過(guò)載,則很容易產(chǎn)生噪聲。
1.2.1電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子是一種軸承支撐的旋轉(zhuǎn)體,在電動(dòng)機(jī)正常狀態(tài)下必須保持水平狀態(tài)(即平衡狀態(tài)),但如果轉(zhuǎn)子的水平狀態(tài)被破壞,則說(shuō)明其旋轉(zhuǎn)不規(guī)則,容易與周邊物體發(fā)生較大摩擦、碰撞,由此產(chǎn)生噪聲。同時(shí)在不斷的摩擦、碰撞中,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子水平狀態(tài)會(huì)不斷被破壞,易引起設(shè)備故障。
1.2.2電流過(guò)載根據(jù)電流傳輸原理可知,當(dāng)電流傳輸速度過(guò)快、電流過(guò)大時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大噪聲。因此當(dāng)煤礦井下排水設(shè)備的某個(gè)電力部件出現(xiàn)電流過(guò)載時(shí),電流傳輸速度過(guò)快、電流過(guò)大,就會(huì)帶來(lái)噪聲污染,同時(shí)電流過(guò)載具有安全隱患,必須引起重視。
2煤礦井下排水設(shè)備噪聲控制技術(shù)
2.1噪聲預(yù)防控制技術(shù)
煤礦井下噪聲非常嚴(yán)重,井下排水設(shè)備是造成井下噪聲的重要因素之一。研究煤礦井下排水設(shè)備噪聲控制技術(shù),降低噪聲傳播有助于煤礦井下整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的噪聲控制,保護(hù)煤礦井下工作人員的身心健康,促進(jìn)安全生產(chǎn)。為了預(yù)防煤礦井下排水設(shè)備出現(xiàn)噪聲,可以采用提高部件精度和部件性能的預(yù)防技術(shù)來(lái)進(jìn)行控制。
2.1.1提高部件精度以煤礦井下排水設(shè)備水泵為例,在提高部件精度策略中,對(duì)水泵的各個(gè)部件進(jìn)行處理。①對(duì)葉輪尺寸、精度、質(zhì)量、材質(zhì)以及相連結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造,使其精度提升,這樣可以減小葉輪在旋轉(zhuǎn)時(shí)與雜質(zhì)的接觸面,同時(shí)在材質(zhì)改造上能夠降低噪聲分貝,實(shí)現(xiàn)噪聲預(yù)防控制。②針對(duì)氣蝕現(xiàn)象,調(diào)節(jié)水泵管道的吸入阻力、液體飽和壓力,使吸入阻力、液體飽和壓力盡可能減小,消除噪聲。③加強(qiáng)各組件的穩(wěn)固度,避免或延緩它們出現(xiàn)磨損、松動(dòng)、彎曲、位移等現(xiàn)象,由此可起到預(yù)防噪聲的作用。
2.1.2提高部件性能某些部件出現(xiàn)噪聲,與其本身的性能有一定關(guān)系,如在電氣部件噪聲成因中,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡、電流過(guò)載的出現(xiàn)都與其性能有關(guān),因此在預(yù)防噪聲時(shí),應(yīng)當(dāng)提高此類部件的性能。針對(duì)電流過(guò)載現(xiàn)象,在電源處安置電流控制裝置,確保電流始終符合標(biāo)準(zhǔn),由此可預(yù)防噪聲?;诖?,一方面要注意選材,增強(qiáng)零部件的硬度、剛度、耐磨性等性能。泵軸通常采用45鋼,以提高其耐磨性、抗沖擊性和減振性,避免軸承變形,減輕噪聲。葉輪要采用具有碳化物顆粒的合金鑄鐵、高鉻鑄鐵等增強(qiáng)葉輪的硬度和耐磨能力,在降低噪聲的同時(shí)還可以延長(zhǎng)葉輪壽命。另一方面要注意部件的鍛造工藝,比如泵軸鍛造后球化退火、粗車后高溫時(shí)效和淬火后中溫回火,可以避免變形,確保精準(zhǔn)度。
2.2控制管理技術(shù)
針對(duì)噪聲成因進(jìn)行實(shí)時(shí)管理,避免某些成因產(chǎn)生,由此實(shí)現(xiàn)噪聲控制。大體可以分為煤礦井下排水設(shè)備監(jiān)測(cè)和人工處理2個(gè)環(huán)節(jié)。
2.2.1煤礦井下排水設(shè)備監(jiān)測(cè)可采用傳感器監(jiān)測(cè)設(shè)備,通過(guò)傳感器獲取設(shè)備實(shí)時(shí)信息,如果發(fā)現(xiàn)某信息出現(xiàn)異常,則可以確認(rèn)煤礦井下排水設(shè)備可能出現(xiàn)故障,并產(chǎn)生噪聲,這時(shí)可進(jìn)入下一個(gè)環(huán)節(jié)。如采用振動(dòng)率傳感器監(jiān)測(cè)煤礦井下排水設(shè)備,可以依照設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)率區(qū)間來(lái)進(jìn)行判斷,如果實(shí)時(shí)振動(dòng)率低于、高于標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間,則說(shuō)明設(shè)備可能存在組件異常、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡等物理性噪聲成因。
2.2.2人工處理根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果可確認(rèn)煤礦井下排水設(shè)備的狀態(tài),在出現(xiàn)噪聲時(shí)間較短的情況下,工作人員必須第一時(shí)間對(duì)設(shè)備進(jìn)行排查,找到主要成因位置,并對(duì)此進(jìn)行處理,如更換零部件后,有必要對(duì)設(shè)備進(jìn)行測(cè)試,如果依舊存在噪聲,則重復(fù)處理此步驟,直至消除噪聲。定期清理排水管路、水倉(cāng)和沉淀池的積垢,并適當(dāng)減少水泵啟停次數(shù)等來(lái)降低噪音。除此之外,還要加強(qiáng)對(duì)工作人員的培訓(xùn)管理,提升專業(yè)能力和綜合素質(zhì),確保按照要求正常操作設(shè)備,避免水泵超時(shí)、超負(fù)荷工作,并嚴(yán)格按照規(guī)定定期進(jìn)行大、中、小檢修,盡可能做到早發(fā)現(xiàn)、早檢修,盡量降低噪聲傳播。此外,還要加強(qiáng)對(duì)噪聲傳播途徑的控制,電動(dòng)機(jī)、水泵等部件與地面或者底盤的交接處采用橡膠墊鏈接,以達(dá)到減振、隔振的效果。將噪聲較大的水泵房和變電所用隔音門隔開,切斷噪聲傳播途徑。同時(shí)將巷道壁設(shè)置成凹凸不平的表面,達(dá)到吸聲、降低噪聲的目的。
3結(jié)語(yǔ)
煤礦井下作業(yè)環(huán)境復(fù)雜多變,要給工作人員創(chuàng)造一個(gè)較為舒適的工作環(huán)境,以吸引更多高素質(zhì)的專業(yè)人才。本文分析了煤礦井下排水設(shè)備噪聲控制技術(shù),通過(guò)分析可知,該設(shè)備出現(xiàn)噪聲的成因很多,且某些成因還具有安全隱患,因此必須加以控制。文中提出了噪聲預(yù)防、管理控制技術(shù),從多個(gè)角度實(shí)現(xiàn)噪聲的預(yù)防、消除控制。
參考文獻(xiàn):
[1]肖凱文.礦井排水設(shè)備噪聲分析與控制[J].機(jī)械研究與應(yīng)用,2018,31(4):176-177+180.
[2]李其釩,潘燕.煤礦井下排水設(shè)備噪聲的分析和控制[J].煤礦機(jī)械,2016,37(10):98-100.
[3]王昌田,趙國(guó)華.煤礦井下主排水設(shè)備噪聲及控制方法[J].噪聲與振動(dòng)控制,1995(6):44.
[4]李輝,王永建.基于可靠性工程的礦井排水系統(tǒng)模型研究[J].礦業(yè)安全與環(huán)保,2010,37(1):22-23+90.
[5]趙耀東,張朝逢,楊建,等.神府榆礦區(qū)礦井排水量現(xiàn)狀分析及遠(yuǎn)期預(yù)測(cè)[J].地下水,2016,38(6):87-89+131.
[6]王磊.淺淡礦井排水設(shè)備選型對(duì)節(jié)能效果的影響[J].礦業(yè)裝備,2017(4):54-55.
[7]胡斌.淺談如何提高礦井排水系統(tǒng)的功效[J].山東工業(yè)技術(shù),2017(17):83.
[8]張智樞.礦井排水系統(tǒng)的優(yōu)化問(wèn)題探討[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2015(3):98-99.
作者:閆振 單位:山西天地煤機(jī)裝備有限公司
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