如何降低矿用井口热风机的噪音?

2025-09-06
降低矿用井口热风机的噪音需从 “源头控制、传播阻隔、末端防护” 三个核心维度入手,结合设备结构特性与矿山现场工况,针对性采取技术措施。以下是具体可落地的解决方案,按实施优先级与降噪效果排序:

一、源头降噪:从设备核心部件优化噪音产生

噪音的根本来源是风机驱动、气流扰动及机械振动,因此优先从核心部件设计与选型切入,直接减少噪音生成量。

  1. 选用低噪音核心组件
    • 风机选型:优先采用离心式低噪音风机(如前倾式离心风机)或轴流风机(带消声导叶),替代传统高噪音风机。这类风机通过优化叶轮叶片角度、增加叶片数量(减少气流冲击),可降低气动噪音 10-15 分贝。
    • 电机选型:选择变频电机低转速电机(需匹配热风量需求),避免电机高速运转产生的电磁噪音与机械噪音。例如,将电机转速从 3000r/min 降至 1500r/min,机械噪音可降低 8-12 分贝。
    • 加热元件优化:若为电加热型热风机,采用管状加热管(带屏蔽套) 替代裸露电阻丝,减少气流穿过加热元件时的 “湍流噪音”;若为燃煤 / 燃气加热,优化燃烧室结构(如增加扰流板),避免燃料燃烧不均导致的气流脉冲噪音。
  2. 优化设备结构设计
    • 减少机械振动:在风机与电机的连接部位加装弹性联轴器(如橡胶联轴器),替代刚性连接,避免振动传递;设备底座与地面接触处安装减震垫(如丁腈橡胶垫,厚度不低于 50mm)或弹簧减震器,削弱振动向地面及井口结构的传播(可降低振动噪音 5-8 分贝)。
    • 气流通道降噪:热风机的进、出风口管道采用渐扩式设计(避免气流突然扩张产生涡流噪音),管道内壁粘贴吸音棉(如离心玻璃棉,密度≥48kg/m³),减少气流在管道内的反射噪音。

二、传播阻隔:在噪音扩散路径上设置屏障

针对井口现场空间有限的特点,通过物理屏障阻挡噪音向操作区、周边区域扩散,适用于已安装设备的降噪改造。

  1. 加装隔音罩 / 隔音房
    • 对热风机主体(风机 + 电机)包裹定制化隔音罩:外壳采用双层钢板(内层 1.5mm 冷轧钢板,外层 2mm 镀锌钢板),中间填充 50-80mm 厚隔音棉(如聚酯纤维隔音棉),罩体与设备接触部位用密封胶条密封,避免噪音泄漏。需预留检修门(同样做隔音处理)和散热孔(孔口加装消声百叶),确保设备正常运行。此类措施可降低外部噪音 15-25 分贝。
    • 若井口空间允许,可搭建小型隔音房(将热风机整体纳入),墙体采用轻质隔音板(如轻钢龙骨 + 隔音棉 + 石膏板),地面铺设减震地砖,进一步提升降噪效果。
  2. 设置声屏障
    • 在热风机与操作区之间(或噪音敏感方向)设置移动式声屏障:高度不低于设备高度的 1.2 倍,屏障主体为金属框架 + 隔音板(芯材为岩棉或隔音毡),底部加装万向轮方便调整位置。声屏障需与地面紧密贴合,减少噪音从底部绕射,可降低操作区噪音 8-12 分贝。
  3. 优化管道布局与消声器
    • 在热风机的进风口、出风口管道上串联阻抗复合消声器(针对中高频气动噪音)或抗性消声器(针对低频机械噪音),消声器长度根据管道直径确定(通常为管径的 3-5 倍),可降低管道传播噪音 10-18 分贝。
    • 避免管道急转弯(转弯角度≤90° 时,需在弯头处加装导流叶片),减少气流冲击管道内壁产生的局部噪音;管道支架与地面连接时加装减震垫,避免管道振动传递噪音。

三、末端防护:保障人员听力安全(辅助措施)

若现场噪音无法完全降至 85 分贝以下(矿山作业场所噪音限值),需通过个体防护与管理措施保护操作人员健康,作为前两类措施的补充。

  1. 个体听力防护
    • 要求操作人员佩戴符合国家标准的听力保护器,如耳塞(降噪值≥25 分贝)、耳罩(降噪值≥30 分贝),或耳塞 + 耳罩的双重防护,确保人员耳旁噪音≤85 分贝(《工业企业噪声卫生标准》要求)。
    • 定期检查听力保护器的密封性和老化情况,及时更换损坏部件,避免防护失效。
  2. 优化作业时间与区域
    • 合理安排热风机的运行时间,避免人员长时间(超过 8 小时 / 天)在高噪音区域停留;划定 “噪音控制区”,设置警示标识,非必要人员禁止进入。
    • 若条件允许,将操作控制台(如热风机启停、温度调节)设置在远离噪音源的隔音控制室内,通过远程控制减少人员暴露在高噪音环境的时间。

四、日常维护:减少设备老化导致的噪音升高

设备长期运行后,部件磨损、松动会导致噪音增大,定期维护可维持降噪效果,延长设备寿命。

  1. 定期检查与紧固:每月检查风机叶轮、电机轴承、联轴器等部件是否松动或磨损,若叶轮积尘 / 变形需及时清理、校正;轴承定期加注润滑脂(如锂基润滑脂),避免干摩擦产生噪音。
  2. 及时更换老化部件:若电机轴承磨损(运行时出现 “嗡嗡” 异响)、隔音棉老化(吸音效果下降)、密封胶条破损(噪音泄漏),需及时更换,确保设备处于低噪音运行状态。

降噪效果验证与注意事项

  1. 效果验证:降噪措施实施后,需用声级计(如 A 加权声级计) 在操作区(人员站立位置,高度 1.5m)、井口周边(距离设备 5m 处)测量噪音值,确保符合《煤矿安全规程》中 “作业场所噪音≤85 分贝(每天接触时间 8 小时)” 的要求,若接触时间缩短,可适当放宽(如接触 4 小时,限值为 88 分贝)。
  2. 注意事项
    • 隔音罩 / 隔音房需预留足够的散热空间,避免设备过热停机;
    • 消声器、隔音棉需选择阻燃材料(矿山现场多为防爆区域,需符合《爆炸性环境第 1 部分:设备通用要求》GB 3836.1),避免火灾风险;
    • 改造过程中需符合矿山安全规定,如停电作业、避免影响井口通风与提升系统运行。

通过 “源头 + 传播 + 末端” 的组合措施,可将矿用井口热风机的噪音有效控制在 85 分贝以下,既能保障操作人员健康,也能减少噪音对矿山周边环境的影响。