煤矿井口热风机组的风路系统可能出现哪些故障?

2025-09-21
煤矿井口热风机组的风路系统是保障热风输送效率、维持井口恒温(防冻结、保作业环境)的核心环节,其故障直接影响机组运行安全性与热效率。结合煤矿井下 / 井口的粉尘多、湿度大、工况复杂等特点,风路系统常见故障可分为风阻异常增大风量 / 风压不足气流短路 / 泄漏部件机械故障四大类,具体故障表现、成因及处理方法如下:

一、风阻异常增大(风路堵塞 / 流通不畅)

风阻过大会导致风机负载升高、能耗增加,甚至因 “憋风” 引发风机过热,是风路系统最常见故障之一,多与煤矿环境中粉尘、杂物堆积相关。
故障表现 核心成因 处理方法
1. 出风口热风温度偏高,但实际送风范围缩小(局部温度低)
2. 风机运行噪音增大,电机电流超过额定值
3. 风路沿途(如风道内壁)有明显粉尘堆积痕迹
1. 空气过滤器堵塞:井口空气含煤尘、岩尘,长期未清理导致过滤器滤网堵塞,进风阻力骤增
2. 风道内积尘 / 杂物:风道焊接接口、转弯处易积尘,或检修后遗留工具、杂物堵塞风路
3. 导流板 / 调节风门卡阻:风门转轴积尘锈蚀,导致风门无法完全打开,风路截面积减小
1. 定期(建议每周 1-2 次,粉尘大时每日 1 次)拆卸空气过滤器,用压缩空气反向吹扫滤网(压力≤0.6MPa,避免损坏滤网),滤网破损时立即更换
2. 每月打开风道检修门,用高压水枪(或压缩空气)清理内壁积尘,重点清理转弯、变径段;清理后检查风道密封性,避免残留积水(防止冬季结冰二次堵塞)
3. 每周检查调节风门灵活性,向转轴加注锂基润滑脂(耐低温型,适应井口 - 20℃以下环境),卡阻时拆解清理转轴锈蚀,必要时更换风门执行机构

二、风量 / 风压不足(热风输送效率下降)

风量 / 风压不足会导致井口温度无法达标(如冬季井口结冰),核心是 “风路有效输送能力下降”,需从 “风源(风机)- 风路(风道)- 风阻” 全链条排查。
故障表现 核心成因 处理方法
1. 出风口实测风量低于设计值(如设计 5000m³/h,实测仅 3000m³/h)
2. 风压表显示值低于额定风压,且调整风机频率后无明显改善
3. 井口局部区域温度低于要求(如低于 2℃,易结冰)
1. 风机叶轮故障:叶轮积尘失衡(导致风量下降)、叶片磨损 / 变形(破坏气流场)、叶轮与机壳间隙过大(气流回流)
2. 风道泄漏:风道法兰密封垫老化破损、焊接缝开裂(热风从泄漏点流失,实际送风量减少)
3. 风路阻力匹配失衡:新增风路分支(如临时接风筒)未计算阻力,或原设计风路与风机参数不匹配
1. 停机后检查叶轮:
- 用抹布清理叶轮表面积尘,确保叶轮动平衡(清理后手动盘车,无卡阻、异响);
- 叶片磨损超 1/3 时更换叶轮,变形时用专用工具校正(避免暴力敲击导致叶轮开裂);
- 测量叶轮与机壳间隙(应≤5mm),间隙过大时调整机壳位置或更换叶轮
2. 泄漏检测:关闭风机后,从进风口通入压缩空气(或烟雾发生器),沿风道外壁(尤其是法兰、焊缝)检查,发现泄漏点后:
- 法兰处更换耐温密封垫(建议用硅橡胶垫,耐温 - 40~200℃);
- 焊缝开裂处补焊,补焊后打磨平整(避免积尘)
3. 核算风路阻力:若新增分支,需减少其他分支风量(通过调节风门),或更换更高风压的风机(需符合煤矿防爆要求)

三、气流短路 / 偏流(热风分布不均)

气流短路 / 偏流会导致 “局部过热、局部过冷”,虽总风量达标,但井口环境温度不均,仍存在安全隐患(如局部结冰)。
故障表现 核心成因 处理方法
1. 部分出风口热风直吹(局部温度超 30℃),部分出风口无风 / 风小(温度低于 2℃)
2. 风道内出现 “涡流区”(用风速仪检测,局部风速接近 0)
3. 热风机组回风(若有回风设计)与新风混合比例异常,导致进风温度偏高
1. 导流结构失效:风道内导流板缺失、变形或安装角度错误(无法引导气流均匀分配)
2. 风路分支设计不合理:多分支风道截面积分配不均(如大分支截面积小、小分支截面积大),导致气流 “走捷径”
3. 回风阀故障:回风阀关闭不严,热回风未经冷却直接混入新风,导致进风温度升高(机组热负荷虚增,实际有效热风减少)
1. 检查导流板:
- 缺失时按设计图纸补装导流板(材质建议用镀锌钢板,防腐蚀);
- 变形时校正角度(如 45° 导流需用角度尺校准),确保气流沿设计路径流动
2. 优化风路分支:
- 按 “风量与截面积成正比” 原则,调整各分支风道截面积(如风量占比 30% 的分支,截面积应占总截面积 30% 左右);
- 在风速过小的分支入口加装 “增压导流罩”,强制气流分配
3. 检修回风阀:
- 检查阀板密封面,磨损时更换密封胶条;
- 电动回风阀需校准执行器行程,确保阀板完全关闭(断电后手动确认阀板无间隙)

四、风路部件机械故障(运动部件卡阻 / 损坏)

风路系统中的运动部件(如调节风门、风阀执行器)故障,会直接导致风路无法调节,甚至完全堵塞 / 短路,需重点关注 “润滑” 与 “防腐蚀”(煤矿环境湿度大,易锈蚀)。
故障表现 核心成因 处理方法
1. 调节风门无法手动 / 电动开关,或开关到位后仍报错
2. 风阀执行器(电动 / 气动)发出 “嗡嗡” 声但不动作
3. 风道检修门无法关闭,或关闭后密封不严
1. 风门转轴锈蚀 / 卡阻:井口湿度大,转轴未及时润滑导致锈蚀,或粉尘进入轴承导致卡阻
2. 执行器故障:电动执行器电机烧毁(过载导致)、气动执行器气源压力不足(管路堵塞)
3. 检修门铰链 / 锁扣损坏:铰链生锈卡死,或锁扣弹簧失效导致无法锁紧
1. 拆解风门转轴:
- 用除锈剂(如 WD-40)喷洒锈蚀部位,浸泡 10-15 分钟后手动转动,清除残留锈迹;
- 更换磨损轴承(建议用深沟球轴承,加足锂基润滑脂),装配后涂抹防锈漆
2. 检修执行器:
- 电动执行器:检测电机绕组阻值(正常应≥50Ω,短路则烧毁,需更换电机);检查控制线路,确保接线无松动
- 气动执行器:检查气源管路,清理过滤器(排除杂质堵塞),确保气源压力≥0.5MPa
3. 维修检修门:
- 铰链生锈时拆解清理,加注润滑脂;
- 锁扣弹簧失效时更换弹簧,关闭后用塞尺检查密封间隙(应≤0.5mm,超标则更换密封垫)

风路系统故障预防关键要点

  1. 定期清洁:针对煤矿粉尘大的特点,建立 “每日小清(过滤器、出风口)、每周中清(风道局部)、每月大清(全风路 + 叶轮)” 的清洁制度,从源头减少积尘引发的故障。
  2. 润滑保养:所有运动部件(转轴、铰链、执行器)每月加注 1 次耐低温、防腐蚀的润滑脂(如 - 40℃低温锂基脂),避免锈蚀卡阻。
  3. 状态监测:在风道关键位置(进风口、出风口、分支处)安装风速仪、风压表,实时监控风路参数,发现异常(如风量骤降 10% 以上)立即停机排查,避免故障扩大。
通过以上针对性排查与处理,可有效降低风路系统故障发生率,保障煤矿井口热风机组稳定运行,避免因风路问题导致井口结冰或热效率下降。