煤礦風機房噪聲分析及防治措施

摘 要：噪聲是煤礦井下生產(chǎn)中的重要危害之一，不僅會影響作業(yè)人員的身體健康，而且會威脅到生產(chǎn)安全。基于此，本文對煤礦風機房的噪聲源進行分析，并在此基礎上提出針對性較強的治理措施，探討治理成效，以期為相關煤礦風機房噪聲治理提供借鑒。

關鍵詞：噪聲治理；煤礦企業(yè)；噪聲源

中圖分類號：TD726；TB53 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）01-0091-02

Analysis and Prevention Measures of Noise in

Coal Mine Wind Machine Room

YANG Hongzhao

（China Pingmei Shenma Group One Coal Mine，Pingdingshan Henan 467000）

Abstract： Noise is one of the most important hazards in coal mine production， which not only affects the health of the workers， but also threatens the safety of production. Based on this， this paper analyzed the noise sources of the coal mine fan room， and based on that， put forward pertinent measures to explore and manage the effect， so as to provide reference for noise control of the relevant coal mine fan room.

Keywords： noise control；coal mining enterprises；noise sources

煤礦風機的主要功能是將新鮮空氣輸送至煤礦井下，以改善井下空氣質(zhì)量，為井下生產(chǎn)的順利進行提供有利條件，其已成為煤礦井下生產(chǎn)過程中必須具備的一種設備。然而，需要注意的是，煤礦風機在工作過程中會產(chǎn)生非常大的噪聲，一般情況下，源強值往往超過95dB（A），影響周圍居民的正常生活。因此，今后需要深入探討治理煤礦風機房噪聲的措施。本文主要探討煤礦風機房噪聲的根源，然后提出防治對策，希望通過對自己工作經(jīng)驗的總結，為降低煤礦風機房噪聲貢獻自己的力量。

1 煤礦通風機房噪聲源分析

煤礦通風機房的噪聲主要包括空氣動力噪聲、電機噪聲、機械與輻射噪聲等。現(xiàn)在筆者將分別進行闡述。

1.1 空氣動力噪聲

作為通風機房的其中一種主要噪聲，通常情況下，空氣動力噪聲主要包括以下兩方面，即吸氣和排氣噪聲。其中，吸氣噪聲主要形成的機理為：空壓機在運行時，氣缸吸氣閥往復開啟與關閉，當吸氣閥開啟時，空氣就會流進氣缸中，然后在吸氣口位置產(chǎn)生相應的壓力波動，在此基礎上對外輻射能量（以聲波的形式進行），這樣就會形成噪聲。吸氣噪聲的特點為：低頻突出，頻率相對較寬，一般來說，聲級為90～110dB（A）。而排氣噪聲形成的主要機制為：在通風機啟動或過負荷運行時，特別是在放空時，氣壓從原來的5～8kg/cm2在短時間之內(nèi)迅速減小至常壓，空氣立馬膨脹，于是會形成噪聲，大小超過105dB（A）。通風機運行時，壓縮空氣與氣缸中的空氣會發(fā)生共振，由此將產(chǎn)生一定的噪聲，然后通過氣缸表面進行對外輻射，需要注意的是，排氣口位置的噪聲往往最大。

1.2 電機噪聲

具體來說，電機噪聲大體上涉及風扇氣流噪聲、定轉(zhuǎn)子由于磁場脈動引起的電磁噪聲、軸承滾珠高速運轉(zhuǎn)造成的機械噪聲。這種類型的噪聲為次要噪聲源，相對于通風機房中其他類型的噪聲來說，這種類型的噪聲相對較弱。

1.3 機械與輻射噪聲

通風機在運行時，其內(nèi)部零件會持續(xù)地發(fā)生摩擦碰撞，由此會形成相應的噪聲，聲波通過機組表面向外輻射，一般這種類型的噪聲通常比較強烈，為寬頻噪聲，多處的噪聲大小約90dB（A）。例如，回風閥的沖擊聲、閥門沖擊閥座形成的噪聲、氣缸與活塞的摩擦聲及滾珠的噪聲等諸多噪聲均屬于該類。

2 治理風機房噪聲的有效措施

針對煤礦通風機房的噪聲源，今后應當從治理設備噪聲，治理隔聲、吸聲，通風散熱處理等諸多方面入手進行應對。

2.1 治理吸、排氣噪聲的措施

通過一系列的實測發(fā)現(xiàn)，通風機房噪聲中對周圍環(huán)境干擾最突出的是吸、排氣噪聲，治理該噪聲需要采取以下措施。

2.1.1 吸氣噪聲治理對策。按照通風機的特點，安裝KY型消音器于吸氣口位置，這種設備對消除低頻噪聲具有良好的效果，能較好地減小低頻噪聲，減小幅度達到35～40dB（A），其能使噪聲保持在75dB（A）之內(nèi)[1]。

2.1.2 排氣噪聲治理對策。安裝KY型消音器于排氣口位置，這種設備對治理中、高頻噪聲具有良好的效果，能在很大程度上減小中、高頻噪聲，減小幅度達到35～ 40dB（A），其能使噪聲保持在80dB（A）之內(nèi)。

2.2 治理隔聲、吸聲的措施

2.2.1 雙層隔聲墻。將原來的墻壁當作外層，在此基礎上，從內(nèi)側(cè)重新建設一道隔磚墻，以達到雙層隔聲的效果。具體來說，對于內(nèi)墻，其是120mm的厚磚墻行，而對于外墻，其厚度為前者的兩倍。在這里，按照公式，這種墻的平均隔聲量大約為69dB（A）。然而，在實際應用中，進風口位置布設了風道，所以，導致隔聲效果減小，一般達到59dB（A）。對風機房門部，可以引入高性能隔音門（門斗式），關閉兩道門時，能實現(xiàn)的隔音量達到58dB（A）。對于風機房窗戶來說，也安裝了兩道（內(nèi)、外層），就前者來說，其上面配置隔聲玻璃（雙層），這樣能實現(xiàn)的隔音效果大約為28dB（A）；就后者來說，其配置單層隔聲玻璃，能實現(xiàn)的隔音效果大約為25dB（A），配合兩層間的附加衰減作用，能實現(xiàn)的總體隔音效果大約為60dB（A）[2]。

2.2.2 屋頂隔聲。將雙層隔音結構引入到屋頂中，下層的主要材料為復合吸聲板材，其中包括金屬鐵皮、超細玻璃棉及吸聲板三種材料，三者的厚度分別為0.75mm、150mm、5mm；而上層的材料為雙層石膏板，厚度達到12mm，通過離心玻璃棉來填充中間。兩層之間留下一定的空氣夾層，厚度大約為100mm。按照平均隔聲量的公式，將排風處的漏聲干擾剔除，能實現(xiàn)的隔音效果保持在45dB（A）左右，與相關要求相符[3]。

2.3 通風散熱處理

通風機在運行過程中不但會形成噪聲，還將產(chǎn)生許多熱量，要是僅僅通過隔聲裝置來封閉機房，這樣肯定會對機房的散熱產(chǎn)生一定的負面影響。鑒于此，可以配備兩臺風機于屋頂，并在此基礎上，在進、排風口位置均配備上高性能消音裝置。

3 具體治理效果

在這里，筆者主要以某煤礦壓風機房為對象進行闡述，該機房在采用了上述治理措施后，主機房內(nèi)噪聲明顯減小，治理之前噪聲大小為104dB（A），降噪量達到26dB（A），減小至80dB（A）之內(nèi)，值班室中的噪聲同樣明顯減小，治理之前噪聲大小為82dB（A），降噪量達到18dB（A），減小至70dB（A）之內(nèi)，減小幅度符合相關要求。此外，廠區(qū)臨界點噪聲同樣大幅減小，其中白天保持在55dB（A）以下，治理之前噪聲大小為66dB（A），降噪量達到14dB（A），夜晚則保持在45dB（A）以下，治理之前噪聲大小為60dB（A），降噪量達到16dB（A）。詳細數(shù)據(jù)見表1。

可見，在采取了上述治理措施后，較好地改善了噪聲污染現(xiàn)狀，同時，還使井下工人作業(yè)環(huán)境明顯改善，且妥善處理了噪聲對周圍居民的困擾。

4 結語

作為煤炭企業(yè)的一種重要噪聲，風機房噪聲不僅會對公司員工的身心健康產(chǎn)生負面影響，還會對周圍居民的生活產(chǎn)生嚴重影響。風機房噪聲大體上涉及空氣動力噪聲、電機噪聲及機械與輻射噪聲等三種類型，利用采取針對性的措施改善噪聲，并確保機房內(nèi)散熱通風，能消除噪聲造成的負面作用。

參考文獻：

[1]郭自超，曾現(xiàn)偉，王鳳嬌.煤礦壓風機房的噪聲控制[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟，2016（14）：115-117.

[2]張瑞先.煤礦風機房噪聲治理針對性對策探究[J].煤，2015（10）：78-79.

[3]崔彥鵬.淺談煤礦風機房噪聲分析與治理[J].農(nóng)業(yè)與技術，2013（5）：222.