CN111963227A - 一种煤矿主通风系统中对旋风机的升级改造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤矿主通风系统中对旋风机的升级改造方法，包括：步骤一，将主通风系统原备用风机的风筒段拆除并保留原备用风机的动力段，动力段含有电机及风机叶片；步骤二，沿排风方向在原备用风机的动力段的排风口后方安装新风机的主运行部件及风筒部分；步骤三，拆除步骤一中原备用风机的保留部分；步骤四，在新风机的主运行部件前方安装新风机的连接前部，并连接主通风系统的排风管道出口与新风机的进风口；步骤五，重复步骤一至步骤四对主通风系统的原主运行风机进行替换。该改造方案，旨在解决风机在改造换新时主通风系统无法始终保持风机一备一用存在停风隐患的问题，有效抑制高突煤矿瓦斯超限现象，确保煤矿持续通风和安全生产。

Description

一种煤矿主通风系统中对旋风机的升级改造方法

技术领域

本发明涉及通风改造技术领域，更具体地说，涉及一种煤矿主通风系统中对旋风机的升级改造方法。

背景技术

煤矿的主通风系统是保证煤矿安全的重要设施，主通风系统需要保持常开状态，若处于无通风状态会造成矿山事故，停通风时长达到十分钟就属于重大矿山事故，极易造成煤矿内瓦斯超限，对人体造成重大伤害。主通风系统一般都在通风管道内设置两台风机，一台作为主机通风使用，一台作为备用，以此降低事故发生机率。但，当两台风机需要进行改造换新时，现有技术中，都是先将其中一台旧风机拆除，更换为新风机，然后拆除另一台进行更换，如此进行整机替换。在这个过程中，当其中一台风机拆除后，主通风系统处于单机状态，无法实现风机一备一用，且新风机的安装需要重新进行安装基础的浇筑、布线等操作、耗时很长，期间一旦正在使用中的风机出现故障需要停机，会使煤矿主通风系统处于无通风状态，存在重大的安全隐患。因此，如何解决在两台原有对旋风机改造换新过程中，主通风系统无法始终保持风机一备一用，无法保证两个风机都处于正常可用情况，存在重大安全隐患的问题，成为本领域技术人员所亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种煤矿主通风系统中对旋风机的升级改造方法，解决关于在对两台原有对旋风机进行改造换新时，主通风系统无法始终保持风机一备一用存在停风隐患的问题，有效抑制高突煤矿瓦斯超限现象，确保煤矿持续通风和安全生产。

为实现上述目的，本发明提供的一种煤矿主通风系统中对旋风机的升级改造方法，适用于对煤矿的主通风系统中的原有对旋风机进行改造，所述主通风系统设置有一台备用风机及一台主运行风机，包括：步骤一，将所述主通风系统的原备用风机的风筒段拆除并保留所述原备用风机的动力段，所述动力段含有电机及风机叶片，沿排风方向所述风筒段为处于所述风机叶片后方的部分；步骤二，在所述原备用风机的动力段的排风口后方安装新风机的主运行部件及风筒部分；步骤三，拆除步骤一中所述原备用风机的保留部分；步骤四，沿排风方向在所述新风机的主运行部件前方安装所述新风机的连接前部，并连接所述主通风系统的排风管道出口与所述新风机的进风口；步骤五，重复步骤一至步骤四对所述主通风系统的原主运行风机进行替换。

优选地，步骤一还包括将所述原备用风机的连接前段及配套风门系统拆除，沿排风方向所述连接前段为风机的处于所述动力段前方并用于连接所述排风管道出口及所述动力段的部分，然后将所述原备用风机的动力段移动至所述排风管道出口处并与所述排风管道出口相连通。

优选地，在进行步骤五之前，对安装的第一台所述新风机进行调试和试运转，在试运转正常且结束之后，将第一台所述新风机正式投入运行，所述主通风系统的原主运行风机作为备用风机。

优选地，在第一台所述新风机正式投入运行并安全运行至少一周后，再开始进行步骤五。

优选地，步骤二还包括：在安装所述新风机的主运行部件之前，先进行所述新风机的安装基础的施工并安装所述新风机的配套控制系统和电气线路。

优选地，在拆除所述原备用风机的动力段之前，对所述新风机的已安装部分进行调试至能够稳定运行。

优选地，步骤四还包括，沿排风方向在所述新风机的主运行部件前方安装所述新风机的风门部件。

优选地，在步骤四中，将所述新风机的连接前部与所述排风管道出口及所述新风机的主运行部件均进行挠性连接。

优选地，挠性连接过程包括：将呈布筒状的挠性布一端包裹在所述连接前部的外壁上、另一端包裹在所述排风管道出口的外壁上或所述主运行部件的风筒外壁上，且所述挠性布的两端分别通过卡箍进行箍紧。

优选地，挠性连接过程还包括：在用所述挠性布包裹两个连接端之前，在所述连接前部的外壁上及所述排风管道出口或所述主运行部件的风筒外壁上均套设用于支撑所述挠性布的支撑环，所述挠性布包裹两个连接端时将所述支撑环均包裹在布筒内。

本发明提供的煤矿主通风系统中对旋风机的升级改造方法中，在对煤矿主通风系统的原有对旋风机进行更换时，逐台进行，并先将主通风系统的原备用风机的动力段保留，拆除轴向跨度大的风筒段，然后在动力段后侧、原备用风机的风筒段位置上进行一台新风机的安装，此过程中，原备用风机的动力段可正常运行，主通风系统保持风机的一备一用状态；该台新风机的主运行部件安装且调试好后，拆除原备用风机动力段，此过程中新风机可以进行正常运行，主通风系统保持一备一用状态；原备用风机拆除完毕后，将新风机主运行部件和主通风系统的排风管道出口连接即可完成新风机安装、完成对第一台原有对旋风机的更换；按照同样的步骤方法进行主通风系统第二台原有对旋风机即原主运行风机的更换。

如此设置，本发明提供的煤矿主通风系统中对旋风机的升级改造方法，可以使主通风系统基本上始终保持风机的一备一用状态，在改造过程中基本上始终具有两台能够正常运行的排风风机，对主通风系统的随时通风提供有效保障，相比于现有技术中原有对旋风机整体拆除后至新风机安装完毕的至少月余时间内主通风系统都无法保持一备一用状态而言，显著缩短了主通风系统非一备一用状态的时长、降低非一备一用运转过程发生事故的风险系数，提高主通风系统的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中原备用风机的结构示意图；

图2为本发明实施例中改造方案的阶段示意图；

图3为本发明实施例中步骤四阶段的示意图；

图4为本发明实施例中一台新风机安装完成的示意图；

图5为本发明实施例中两台新风机安装完成的示意图；

图6为本发明实施例中挠性连接方案的示意图。

图1-图6中：

1、原备用风机；11、风筒段；12、动力段；13、连接前段；2、排风管道出口；3、安装基础；4、新风机；41、主运行部件；42、连接前部；43、风门部件；5、挠性布；6、卡箍；7、支撑环。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

本具体实施方式的目的在于提供一种煤矿主通风系统中对旋风机的升级改造方法，解决关于在对两台原有对旋风机在改造换新时，主通风系统无法始终保持风机一备一用存在停风隐患的问题，有效抑制高突煤矿瓦斯超限现象，确保煤矿持续通风和安全生产。

以下，结合附图对实施例作详细说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明的内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。

请参考附图1-6，本实施例提供的一种煤矿主通风系统中对旋风机的升级改造方法，针对的是将主通风系统的两台原有对旋风机(一台备用风机一台主运行风机)进行拆除替换、并安装成符合新的通风需求的新风机4的过程内容，该过程涉及将主通风系统的两台原有对旋风机全部拆除，根据新风机4的型号、尺寸及使用需求建造新风机4的安装基础3、配套设施，安装并调试新风机4等，耗时较长。为保证改造期间主通风系统的通风保障，这也是本实施例提供的煤矿主通风系统中对旋风机的升级改造方法的主要核心内容，改造方案主要包括：

步骤一，将主通风系统的原备用风机1的风筒段11拆除并保留原备用风机1的动力段12，需要说明的是，煤矿所用的矿用风机的轴向跨度大，如图1所示的对旋风机，整体可以分为动力段12、风筒段11和连接前段13，动力段12为风机的动力部分、包含有电机及叶轮叶片，动力段12用于抽取煤矿内的气体，沿排风方向风筒段11连接在动力段12后方、呈长风筒状以形成排风通道将气流排至外部，风筒段11内一般含有增速器、扩散器、消音器等配套设备，如图1中比例所示，风筒段11长达十几米甚至几十米，沿排风方向连接前段13位于动力段12前方、也是呈风筒状并用于连接动力段12和排风管道，本方案中将原备用风机1的风筒段11拆除，包括将长风筒内部的消音器、增速器、扩散器等配套设备拆除，腾出十几米甚至几十米的安装空间，且在该耗时不短的拆除过程中，原备用风机1的动力段12(包括电机及风机叶片)都是保留的，原备用风机1可以正常运转使用、可以正常排风，而动力段12的出口形成了新的排风出口、煤矿内的气流不再经过风筒段11而是直接排出，如此，排风效果可能会有所改变，但可以保证煤矿的基本的排风需求，从而在该耗时不短的拆除过程中，主通风系统仍旧具备两台可正常工作的风机，满足一备一用状态；

步骤二，沿排风方向，在原备用风机1的动力段12的排风口后方，安装新风机4的主运行部件41及风筒部分。需要安装的新风机4同样整体也分为主运行部件41、风筒部分及连接前部42，如图3和图4所示，主运行部件41相当于原备用风机1的动力段12、包含有电机及风机叶片等，风筒部分相当于原备用风机1的风筒段11，包含有新风机4的扩散器、增速器、转向塔等辅助配套部件，连接前部42为连接新风机4的主运行部件41和排风管道出口2的连接部分，根据风机型号不同，风筒部分具体所包含的配套部件是跟随风机型号而有所变动的，此处并不对具体部件进行限定，也与本方案主要内容无关，本方案着重的是，在拆除原备用风机1的风筒段11后，在腾出的空间内、原备用风机1的动力段12出口处，安装新风机4，具体可以包括制作新风机4的安装基础3即对风机的固定卡槽等配套基础进行浇筑施工，如图2所示，然后对配套电路进行铺设，并对风机需要连接的控制系统进行安装到位，最后将新风机4的主运行部件41和风筒部分安装连接上，如此，在改造过程中的整个耗时最长的施工安装环节内，原备用风机1的动力段12都处于保留的正常可用状态，主通风系统在新旧风机替换安装的过渡施工中仍可保持两台风机的一备一用状态；同时，新风机4与排风管道的出口距离可以明显缩短，节省空间，节省连接管道，也一定程度保证风机功率、利于排风；

步骤三，拆除原备用风机1的保留部分，拆除原备用风机1的动力段12，在新风机4的主运行部件41和风筒部分安装到位之后，新风机4已经处于可正常使用的状态，此时快速拆除原备用风机1的保留部分，为新风机4连接做准备，由于原备用风机1的风筒段11已经拆除，只剩余电机及叶片等基本工作部件，拆除时间可以明显缩短，且在此过程中，新风机4已经处于可正常使用状态，若主通风系统的另一台原有对旋风机即原主运行风机出现故障，可以使用临时连接管将排风管道出口2与新风机4的主运行部件41的入口相连接，进行紧急排风使用，该临时连接过程耗时短，可在煤矿所需的紧急安全处理时长内完成，如此，仍可以为主通风系统的随时排风需求提供有力保障；

步骤四，沿排风方向，在新风机4的主运行部件41前方，安装新风机4的连接前部42，并连接主通风系统的排风管道出口2与新风机4的进风口，在原备用风机1的动力段12拆除后快速将新风机4的连接前部42放入原备用风机1动力段12位置上，并将其一端与排风管道出口2连接、另一端与新风机4的主运行部件41连接，如此可以快速使新风机4连接到位，使新风机4可以对煤矿进行空气抽取，在该过程中，可以先将新风机4的连接前部42放入安装位置然后就与排风管道出口2及新风机4主运行部件41进行连接，待连接基本完毕之后再对新风机4的连接前部42进行具体的紧固固定，如此操作，可以缩短新风机4安装到位的所用时长，如仅需要两三个小时即可以完成通过连接前部42将新风机4的主运行部件41与排风管道出口2对接上以进行通风的操作，耗时巨短，将主通风系统由于无法保持一用一备从而存在通风间断的隐患降到最低；

步骤五，重复步骤一至步骤四对主通风系统的另一台原有对旋风机即原主运行风机进行替换，通过上述过程对主通风系统的第一台原有对旋风机进行更换后，新风机4可以作为主通风系统的主排风风机使用、对煤矿进行通风，主通风系统的另一台原有对旋风机(即原主运行风机)闲置下来形成备用风机，然后按照同样的操作过程对该台原有对旋风机进行更换，如此，两台原有对旋风机的更换过程中，均可以使主通风系统保持两台正常可用风机、基本始终保持风机的一备一用状态，杜绝通风间断带来的安全隐患和事故隐患。

如此设置，使用本方案对主通风系统中的风机进行替换改造的过程中，除了通过新风机4的连接前部42对接新风机4主运行部件41和排风管道出口2的时段(半天左右)内，可始终保证主通风系统中具有两台可用风机，一台作为通风主机使用、另一台作为备用，相比于现有技术中原备用风机1整体拆除后至新风机4安装完毕的至少月余时间内主通风系统都无法保持一备一用状态而言，本实施例提供的改造方案显著缩短了主通风系统非一备一用状态的时长，保证在改造过程中，基本始终满足风机的一备一用状态，降低非一备一用运转过程中事故发生的风险系数，绝对满足煤矿主通风系统的随时通风需求，从而提高主通风系统安全性。

由于有些风机的连接前段13内或连接前段13的前方即排风管道的出口处，配套有风门系统，而新风机4需要配备新的符合自身规格的新的风门部件43，则若在新风机4的主运行部件41安装好之后，再拆除原备用风机1的连接前段13及风门系统，会耗用较长时间。因此，本实施例中，作为进一步的优化方案，步骤一中，在对原备用风机1进行风筒段11的拆除时，还可以同时将原备用风机1的连接前段13及风门系统拆除，即将排风管道的出口处的各个风门、及管道出口至原备用风机1动力段12入口之间的连接部分拆除，然后将原备用风机1的动力段12移动至排风管道出口2处、使动力段12的入口与排风管道出口2重新相连通。如此设置，可以进一步缩短新风机4安装好后，拆除原备用风机1保留部分的时间，且可以将原备用风机1动力段12向排风管道处移动，可以节省出连接前段13的距离空间，可以使新风机4与排风管道出口2的距离更短、进一步缩小主运行部件41与排风管道的间距。

而在拆除原备用风机1的连接前段13及风门系统时，可以先将风门等设施拆除，然后将连接前段13的外风筒的紧固装置或紧固连接部件全部松开，该过程中原备用风机1动力段12可以保持与排风管道的连接、可以正常排风；然后将原备用风机1动力段12的外筒的紧固装置松开，并使用移动装置连接动力段12，为移动动力段12做好准备，该环节动力段12也可以进行排风；之后，快速将连接前段13搬除，然后将动力段12整体移至排风管道出口2处、对正放置，此过程耗时很短，此时，原备用风机1动力段12可以进行排风工作；最后，再将动力段12与排风管道出口2进行连接并对动力段12进行固定，加强紧固及连接处的密封效果。

而新风机4的配套风门部件43安装，可以在安装新风机4的连接前部42时配套安装，将入口风门、测试风门等风门部件43安装在排风管道出口2处。

在步骤三的优选方案中，可以在拆除原备用风机1的保留部分之前，即拆除动力段12之前，对新风机4的已安装部分进行调试至能够稳定运行，在确保新风机4的主运行部件41确实可以长期稳定运行后，再对原备用风机1的保留部分进行拆除。

同理，在第一台原有对旋风机更换完毕，在进行步骤五之前，对安装的第一台新风机4进行调试和试运转，在试运转正常且结束之后，将第一台新风机4正式投入运行，使其成为主通风系统的排风主机、而主通风系统的另一台原有对旋风机即原主运行风机作为备用风机，此时，再根据步骤一至步骤四对该台原有对旋风机进行替换。或，进一步优化方案，在第一台新风机4正式投入运行并安全运行至少一周后，再开始进行步骤五、对另一台已成为备用风机的原有对旋风机进行拆除更换。

如图5所示，主通风系统的两台风机是并排设置的，在排风管道的出口端设立有两个分支，两台风机分别位于一个分支内、各自单独与排风管道进行连通。当对其中任意一台进行替换改造时，对另一台风机的排风工作不会产生干扰和影响。

如图6所示，由于矿用风机的轴向跨度很大，长达十几米甚至几十米，为保证轴向上的尺寸误差范围、便于安装，在本改造方案中，可将新风机4的连接前部42与排风管道出口2及新风机4的主运行部件41均进行挠性连接，以在轴向上留有尺寸变量。

具体地，本实施例提供的煤矿主通风系统中对旋风机的升级改造方法中，包括了一种新型的快捷的挠性连接方案，包括：将呈布筒状的挠性布5一端包裹在新风机4的连接前部42的外壁上、另一端包裹在排风管道出口2的外壁上或主运行部件41的风筒外壁上，且挠性布5的两端分别通过卡箍6进行箍紧。将呈布筒状的挠性布5包裹在待连接的两个风筒的连接端，并使用卡箍6箍紧，将连接处进行挠性连接和密封连接，不仅连接快速方便高效，节省工作量，且密封效果良好，与现有技术中使用法兰盘对接和使用两个法兰盘夹紧挠性布5端部进行密封连接的方案相比，本实施例提供的挠性连接方案，挠性布5整个包裹住风筒的连接端、并被紧箍贴合在风筒的外周壁上，具有更高的连接紧密性，提高密封效果，且卡箍6的松开和锁紧相比于法兰盘对接，连接和拆卸操作均便捷快速高效、省时省力，便于对风机进行更换改造，进一步节约改造所用时长。

由于是将挠性布5包裹在风筒的外壁上，为防止挠性布5与风筒的外壁或连接端面的筒沿过多摩擦，挠性连接过程还包括：在用挠性布5包裹两个连接端之前，在连接前部42的外壁上及排风管道出口2或主运行部件41的风筒外壁上均套设用于支撑布筒的支撑环7，即在需要连接的两个风筒的连接端均安装支撑环7，挠性布5包裹两个连接端时将支撑环7均盖住并包裹在布筒内，两个支撑环7分别支撑挠性布5的两端。如此，支撑环7可以支撑挠性布5，也可以与卡箍6形成夹持，挠性布5端部不仅被卡箍6箍紧在风筒上且被卡箍6和支撑环7夹紧，可以增强连接紧固性和密封性。当然，为节约对风机的改造时长，可以提前就在风筒的适当位置焊接支撑环7，在改造现场，直接用卡箍6箍紧挠性布5即可，连接过程非常便捷快速。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。本发明提供的多个方案包含本身的基本方案，相互独立，并不互相制约，但是其也可以在不冲突的情况下相互结合，达到多个效果共同实现。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种煤矿主通风系统中对旋风机的升级改造方法，适用于对煤矿的主通风系统中的原有对旋风机进行改造，所述主通风系统设置有一台备用风机及一台主运行风机，其特征在于，包括：

步骤一，将所述主通风系统的原备用风机(1)的风筒段(11)拆除并保留所述原备用风机(1)的动力段(12)，所述动力段(12)含有电机及风机叶片，沿排风方向所述风筒段(11)为处于所述风机叶片后方的部分；

步骤二，沿排风方向在所述原备用风机(1)的动力段(12)的排风口后方安装新风机(4)的主运行部件(41)及风筒部分；

步骤三，拆除步骤一中所述原备用风机(1)的保留部分；

步骤四，沿排风方向在所述新风机(4)的主运行部件(41)前方安装所述新风机(4)的连接前部(42)，并连接所述主通风系统的排风管道出口(2)与所述新风机(4)的进风口；

步骤五，重复步骤一至步骤四对所述主通风系统的原主运行风机进行替换。

2.如权利要求1所述的煤矿主通风系统中对旋风机的升级改造方法，其特征在于，步骤一还包括将所述原备用风机(1)的连接前段(13)及配套风门系统拆除，沿排风方向所述连接前段(13)为风机的处于所述动力段(12)前方并用于连接所述排风管道出口(2)及所述动力段(12)的部分，然后将所述原备用风机(1)的动力段(12)移动至所述排风管道出口(2)处并与所述排风管道出口(2)相连通。

3.如权利要求1所述的煤矿主通风系统中对旋风机的升级改造方法，其特征在于，在进行步骤五之前，对安装的第一台所述新风机(4)进行调试和试运转，在试运转正常且结束之后，将第一台所述新风机(4)正式投入运行，所述主通风系统的原主运行风机作为备用风机。

4.如权利要求3所述的煤矿主通风系统中对旋风机的升级改造方法，其特征在于，在第一台所述新风机(4)正式投入运行并安全运行至少一周后，再开始进行步骤五。

5.如权利要求1所述的煤矿主通风系统中对旋风机的升级改造方法，其特征在于，步骤二还包括：在安装所述新风机(4)的主运行部件(41)之前，先进行所述新风机(4)的安装基础(3)的施工并安装所述新风机(4)的配套控制系统和电气线路。

6.如权利要求1所述的煤矿主通风系统中对旋风机的升级改造方法，其特征在于，在拆除所述原备用风机(1)的动力段(12)之前，对所述新风机(4)的已安装部分进行调试至能够稳定运行。

7.如权利要求1所述的煤矿主通风系统中对旋风机的升级改造方法，其特征在于，步骤四还包括，沿排风方向在所述新风机(4)的主运行部件(41)前方安装所述新风机(4)的风门部件(43)。

8.如权利要求1所述的煤矿主通风系统中对旋风机的升级改造方法，其特征在于，在步骤四中，将所述新风机(4)的连接前部(42)与所述排风管道出口(2)及所述新风机(4)的主运行部件(41)均进行挠性连接。

9.如权利要求8所述的煤矿主通风系统中对旋风机的升级改造方法，其特征在于，挠性连接过程包括：将呈布筒状的挠性布(5)一端包裹在所述连接前部(42)的外壁上、另一端包裹在所述排风管道出口(2)的外壁上或所述主运行部件(41)的风筒外壁上，且所述挠性布(5)的两端分别通过卡箍(6)进行箍紧。

10.如权利要求9所述的煤矿主通风系统中对旋风机的升级改造方法，其特征在于，挠性连接过程还包括：在用所述挠性布(5)包裹两个连接端之前，在所述连接前部(42)的外壁上及所述排风管道出口(2)或所述主运行部件(41)的风筒外壁上均套设用于支撑所述挠性布(5)的支撑环(7)，所述挠性布(5)包裹两个连接端时将所述支撑环(7)均包裹在布筒内。

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