0 引言
煤矿安全形势严峻,瓦斯爆炸事故时有发生。我国煤炭消耗占世界的35% ,中国煤炭百万吨死亡率是美国的100倍;全国煤矿特重大事故中有 90% 是瓦斯爆炸事故。我国矿用风机面对安全降耗和减排噪声压力,为抑制“两高一资” ( 高污染、高能耗、资源型 ) 。研究和及评价考核矿用风机的噪声,是关系我国煤矿安全降耗,减排噪声污染和环保的大事。
1 矿用风机噪声的危害
风机是一种通用机械,产量大、用途广、噪声高。目前已成为污染城市、矿山及煤矿的主要噪声源。它不但严重污染环境、影响生产安全和工作效率,还损害健康并造成工伤事故。
2 矿用风机噪声标准
工矿企业噪声标准又称听力保护标准,对听力保护有决定影响的物理参量是:噪声级、频率和工作时间。试验表明:噪声级在85dB(A)以下,对85%的人的听觉及人体没有影响。高频噪声 ( 尤其风机高频的离散声 ) 比低中频噪声对人体的危害更大,这是因为人耳对1000~6000Hz的噪声反应最敏感,通常讲:最“刺耳”。
噪声的作用时间,是指操作工人在噪声环境下工作的时间,对听觉和人体的影响关系极大。允许的噪声是指在工人耳朵位置的稳态A声级或间断噪声级的等效连续A声级。在允许的噪声级中[若以85dB(A)] 每提高3dB,工作时间减半。也就是说,允许的噪声为85dB(A)时,每日接触噪声时间为 8h,而88dB(A)则为4h,依此类推。《煤矿安全规程》规定:作业场所的噪声,不应超过85dB(A)。
3 矿用风机噪声和性能的关系
由相似理论可知,通风机流量、压力、所需功率具有如下关系:
流量 ∝ D 3n ,即流量与直径的立方、转速的一次幂成正比;
压力 ∝ D 2n 2ρ ,即压力与直径的平方、转速的平方和密度的一次幂成正比;
功率 ∝ D 5n 3ρ ,即所需功率与直径的5次方、转速的立方、密度的一次幂成正比。
也就是说,直径不同、转速相同的两台相似通风机,其流量与直径的立方、压力与直径的平方、所需功率与直径的5次方成正比;反之,如果直径相同转速不同,流量、压力、所需功率则分别与转速的1次方、2次方、3次方成正比。通风机的性能与直径、转速的这种相互关系,也就是通常所说的通风机的比例法则。