煤礦井下噪聲污染控制技術

鄭躍華

（肥城礦業集團有限責任公司 山東 肥城 271608）

0 引言

噪聲是污染礦山環境的公害之一，而礦井作業人員所受危害更大，會引發多種疾病，并使井下工人勞動效率降低，警覺遲鈍，不容易發現事故前征兆和隱患，增加發生事故的可能性。目前，解決井下噪聲污染已經成為環境和勞動保護的緊迫任務。

1 井下噪聲控制的程序和原則

由于井下工作面狹窄，反射面大，聲音在巷道表面多次反射而形成混響聲場，使相同設備的井下噪聲比地面高出5～6dB(A)。井下噪聲的控制工作，首先要進行井下噪聲預測，測定聲壓級和頻譜特性，根據預測結果和容許標準確定減噪量，選擇合理控制措施，進行施工安裝，再進行減噪效果的測定和評價。

由于井下存在多種噪聲源，在降低井下噪聲時必須遵循如下原則：1）在降低多種噪聲源時，首先要降低其最大干擾的噪聲源；2）一旦最響噪聲源已被降到比剩余噪聲源低5dB(A)時，再進一步降該噪聲源對總噪聲量的降低不會產生明顯的作用；3）如果噪聲是由許多等響噪聲源組成，要使總噪聲有明顯降低，只有對其中全部噪聲源進行降噪處理。

2 礦井噪聲控制方法

2.1 通風設備噪聲的控制

礦井主扇的噪聲源是：進風口和排風口輻射的空氣動中冶北方工程技術有限力性噪聲，機械和電磁性噪聲。以空氣動力性噪聲最強。據測定，一般比其他噪聲高出10～20dB(A)，噪聲級高100～120dB(A)；具有頻帶寬、中、低頻成分能量高，噪聲傳播遠，影響范圍廣的特點，是治理礦井主扇噪聲的重點。控制噪聲的根本措施是：改進扇風機的結構參數，提高扇風機的加工工藝。使用合適的高阻尼制造材料，研制低噪聲、高效率的新型扇風機。對現有的高噪聲主扇，則采用多種降噪措施，進行綜合治理：

1）建造主扇隔聲室。主要用于阻斷機殼振動引起的機械噪聲和電機房傳來的電磁噪聲。如可采用在機殼兩側砌筑厚240 mtn，高2.6 ITl的磚墻，頂蓋用鋼板做的隔聲室，該室實際隔聲量約達27dB(A)；

2）排風道消聲。根據排風噪聲的頻譜設計合理的排風消聲器，是降低主扇風機噪聲的根本措施，由于礦井排風系統具有濕度大、廢氣中含硫化物等腐蝕性有害氣體的特點，可采用礦碴膨脹珍珠巖等吸聲系數高、吸聲頻帶寬、不怕潮濕與腐蝕材料制作的吸聲磚，在擴散器的排風道中砌成片式消聲結構。排風道消聲后，可使噪聲降至85dB(A)以下。

2.2 空壓機噪聲控制

空壓機噪聲由進、出口輻射的空氣動力性噪聲，機械運動部件產生的機械性和驅動機噪聲組成。空壓機噪聲控制方法：1）進氣口裝消聲器。在空壓機組中，以進氣口輻射的空氣動力性噪聲為最強。解決該部位噪聲的方法是安裝進氣消聲器。對一些進氣口在空壓機機房里的場合，可將進氣口由車間引出廠房外再加消聲器。這樣消聲器的效果會發揮得更好；

2）機組加裝隔聲罩。空壓機組隔聲罩壁是選用厚2.5mm鋼板。內壁涂刷厚5～7mm的瀝青做阻尼層；

3）空壓機站噪聲綜合治理：

①建造隔聲間。在隔聲間內應有各臺機組的開、停車按鈕和控制儀表，可使隔聲間噪聲降低到60～65dB(A)；

②在空壓機站內進行吸聲處理，可在頂棚或墻壁上懸掛吸聲體，降低噪聲 4～10dB(A)。

2.3 風動鑿巖設備噪聲控制

井下采掘工作面風動鑿巖機一般噪聲級可達110～120 dB(A)，風動鑿巖機是目前井下最嚴重的噪聲源。

風動鑿巖機噪聲主要聲源是排氣噪聲。廢氣經排氣口以高速度進入相對靜止的大氣，在廢氣和大氣混合區排氣速度降低引起了無規則的漩渦，漩渦以同樣無規則的方式運動并消散。出現許多頻帶不規則的噪聲；同時排氣又是鑿巖機內部機械噪聲的傳播介質，上述過程產生噪聲概括稱為“空氣動力性噪聲”。降低噪聲的主要方法是限制排氣及工作速度。一般是在風動鑿巖機排氣口安裝消聲裝置。一種是鑿巖機外置消聲裝置，即在鑿巖機的排氣口安裝上一段排氣軟管，將排出廢氣通向安裝在氣腿子內部或距工人一定距離處的消聲器；另一種是設計鑿巖機排氣口消聲裝置。即根據各類鑿巖機的頻譜特性和排氣口形狀以及工人操作方法可設計各種類型鑿巖機排氣口消聲器。試驗表明，該消聲器可降低排氣噪聲15dB(A)，并可降低整機噪聲8～10dB(A)，消聲器內部不結冰，對鑿巖機性能無影響。

風動鑿巖機的機械噪聲是由機械部件振動、磨擦而產生，屬于高頻率噪聲。國外采用超高分子聚乙烯制包封套，使鑿巖機機械噪聲由115dB(A)降至100dB(A)。另外，還使用一種吸收噪聲的合金來做鑿巖機外殼。該合金能吸收振動應力，故衰減噪聲能力特別強。還可采用結實的非諧振材料，如尼龍做棘輪和閥動機構的某些零件，使鄰接零件的相對運動變為尼龍和鋼的運動。同樣，螺旋棒中4個棘爪和配氣閥都換成尼龍件。在螺旋棒頭與它在柄體配合面之間放進尼龍圓盤以防止沖擊噪聲。

由于巷道空間有限，發射噪聲形成混響場，使噪聲強度增強。在井下巷道巖面噴射高膨脹泡沫穩定層，噴射后泡沫穩定層能牢固地粘在壁面上，并保持一段時間而不會脫落，可有效地降低巖壁的反射噪聲。

3 結語

針對礦井不同的噪聲，根據形成原理采取相應的控制方法，達到有效的控制效果，從而改善礦工的工作環境。