主要通风机是长在矿井身体外的“心脏”。

虽属机电部分，但却是通风人必须要了解的大型设备。

1 有关术语及其定义

①AQ1028-2006

3.10主要通风机：安装在地面的，向全矿井、一翼或一个分区供风的通风机。

3.12辅助通风机：某分区通风阻力过大，主要通风机不能供给足够风量时，为了增加风量而在该分区使用的通风机。

3.13通风机工况点：通风机个体特性曲线与矿井风阻特性曲线在同一坐标图上的交点。

3.20机械通风：利用通风机产生的风压对矿井和井巷进行通风的方法。

3.21自然通风：利用自然风压对矿井或井巷进行通风的方法。

3.25通风机附属装置：用以引导风流、降低矿井通风点阻力，提高主要通风机的有效静压、保护主要通风机免受爆炸冲击波的破坏，实现灾变时期矿井反风的主要通风机的配套装置。

3.41通风机性能测定：测定通风机的风压、功率、效率与风量之间关系的工作。常以通风机性能曲线即通风机产生的风压H、消耗的功率N、效率η分别与风量Q之间的关系曲线来表征。

②GB/T15259-2008

5.13机械通风、5.14自然通风、5.29主要通风机（主风机）：定义同①。

5.31辅助通风机：矿井通风系统某一分区风路的风阻过大，主要通风机不能供给足够风量时安装的通风机。

5.32通风机特性曲线：通风机风压、功率和效率分别与风量关系的曲线。

5.33通风机个体特性曲线：表示某台通风机在直径、转数、叶片角度一定时，其风压、功率和效率分别与风量关系的曲线。

5.34通风机工况点：通风机个体特性曲线与矿井或通风管道特性曲线在同一坐标图上的交点。

5.35通风机附属装置（主要通风机附属装置）：与主要通风机配套使用的扩散器、防爆门、反风装置和风硐等的总称。

5.36风硐（引风道）：主要通风机和风井之间的联络通道。

5.37扩散器：与通风机出口相连且断面逐渐扩大的排风装置。

5.38防爆门：安装在出风井口，防止瓦斯、煤尘爆炸时毁坏通风机的安全设施。

5.39反风道：用于实现风流倒转的专用风道。

③GB/T15663.8-2008

3.12自然通风压力（自然风压）：在矿井通风系统中，由于空气柱质量不同而产生的压力差。

3.13通风机全压（扇风机全压（拒用））：通风机出口滞止压力和进口滞止压力之差值。

3.14通风机动压（扇风机动压（拒用））：由质量流量、出口平均气体密度和通风机出口面积计算出的通风机出口的常规动压。

3.15通风机静压（扇风机静压（拒用））：通风机的全压和动压之差。

3.26风阻特性曲线：表示矿井、井巷或管道的通风阻力和风量关系的特性曲线。

3.27机械通风、3.28自然通风、3.53主要通风机（主要扇风机（拒用））、3.55辅助通风机：定义同①。

3.58通风机特性曲线、3.59通风机个体特性曲线、3.66通风机附属装置、3.69防爆门：定义与②同。

3.60通风机工况点：通风机风压个体特性曲线与矿井或管道风阻特性曲线在同一坐标图上的交点。

3.61通风机全压输出功率：用通风机的全压和风量计算的功率。

3.62通风机静压输出功率：用通风机的静压和风量计算的功率。

3.63通风机效率：通风机输出功率与输入功率之比。

3.64通风机全压效率：通风机全压输出功率与输入功率之比。

3.65通风机静压效率：通风机静压输出功率与输入功率之比。

3.67风硐（引风道）：主要通风机和风井之间的专用风道。

3.68扩散器：与主要通风机出口相连且断面逐渐扩大的风道。

3.82反风道：为实现风流倒转，连接通风机出风口与风硐的专用风道。

④GB/T50562-2019

4.3.29风硐、4.6.3防爆门、5.4.3通风机静压、5.4.5主要通风机、5.4.14通风机附属装置、5.4.15扩散器：定义同③。

5.4.1通风机全压：通风机出口侧和进口侧风流的总压力差。

5.4.2通风机动压：风流在通风机出口断面上流动的压力。

5.4.4机械通风：利用通风机的运转给空气一定的能量，造成通风压力以克服矿井通风阻力，使地面空气不断地进入井下，沿着预定路线流动，然后将污风再排出井外的通风方法。

5.4.7辅助通风机：某分区通风阻力过大，主要通风机不能供给足够风量时而在该分区所使用的通风机。

5.4.8通风机特性曲线：定义同②。

5.4.9离心式通风机：气体沿轴向进入，沿径向流出的通风机。

5.4.10轴流式通风机：气体沿轴向进出的通风机。

5.4.11对旋式主要通风机：采用两级叶轮对旋式结构，且两级叶轮旋转方向相反的轴流式通风机。

5.4.12通风机工况点：通风机个体特性曲线与矿井或管道风阻特性曲线在同一坐标图上的交点。

⑤MT/T1205-2023《煤矿在用产品安全检测检验规范 主要通风机系统》

3.2主要通风机装置：主要通风机及其附属装置的总称。

3.3通风机空气动力性能：通风机的压力、轴功率、效率与风量之间的关系。

3.4喘振：通风机与管网联合工作，当流量减少到一定值时，通风机与管网出现大幅度低频率的气流脉动，机组振动急增的现象。

2 《规程》第一百五十八条

矿井必须采用机械通风。

主要通风机的安装和使用应当符合下列要求：

(一) 主要通风机必须安装在地面；装有通风机的井口必须封闭严密，其外部漏风率在无提升设备时不得超过5%，有提升设备时不得超过15%。

(二) 必须保证主要通风机连续运转。

(三) 必须安装2套同等能力的主要通风机装置，其中1套作备用，备用通风机必须能在10min内开动。

(四)严禁采用局部通风机或者风机群作为主要通风机使用。

(五)装有主要通风机的出风井口应当安装防爆门，防爆门每6 个月检查维修1次。

(六)至少每月检查1次主要通风机。改变主要通风机转数、叶片角度或者对旋式主要通风机运转级数时，必须经矿总工程师批准。

(七)新安装的主要通风机投入使用前，必须进行试运转和通风机性能测定，以后每5年至少进行1次性能测定。

(八)主要通风机技术改造及更换叶片后必须进行性能测试。

(九)井下严禁安设辅助通风机。

3 主要通风机设备选型与布置

①GB50215-2015

16.3.4.3应选择装置效率高、工况区域宽的主要通风设备。主要通风机在各个时期均应运行在工业利用区，在正常生产期间工况效率不应低于70%。

16.3.4.4当通风容易时期和通风困难时期的电动机轴功率之比小于60%，经技术经济比较合理时，宜分期选择电动机，所选电动机的负荷率不宜小于70%。

16.3.4.5主要通风机的冷却用水应循环使用。

②GB51053-2014

4.3.2设备选型与布置应符合下列规定：

1 应选择装置效率高、工况区域宽的主要通风设备。

2 主要通风机与电动机之间宜采用直联方式。

3 主要通风机在各个时期均应运行在工业利用区，在正常生产期间工况效率不应低于70%。

4 当通风容易时期和通风困难时期的电动机轴功率之比小于60%,且经技术经济比较合理时，宜分期选择电动机。

5 对同一风机使用期间工况变化较大的通风系统，经技术经济比较，应从下列调节方式中选择最佳方式：

1)通风容易时期两级叶轮的通风机可改为单级运行；

2)采用轴流式通风机时可改变叶片安装角、叶片数或叶型等；

3)改变通风机转速，可采用机械或电气调速。

6 应减少流道的压力损失。风井与风道接口不应垂直相交，应有弧度；主风道分叉至风机风道的角度宜为20°～30°,并应有圆弧过渡；在风道断面有变化处及扩散器或扩散塔应采取减少动压损失的措施。

7 应合理确定风门数量，总漏风率应小于5%。

8 主要通风机的冷却用水应循环使用。

9 条件允许时宜将矿井永久风机加装变频调速装置用于建井期间通风。

4 主要通风机性能测定

①测定方法

见于MT/T421-1996《煤矿用主要通风机现场性能参数测定方法》（在安监总煤装[2017]125号文中转为推荐性标准）、AQ1011-2005《煤矿在用主通风机系统安全检测检验规范》、AQ1028-2006-附录B《煤矿用主要通风机现场性能参数测定方法》、MT/T1205-2023《煤矿在用产品安全检测检验规范 主要通风机系统》等标准中。

②各标准的差异

各标准中，都涉及到了通风机静压、全压、轴功率、全压功率、静压功率、全压效率、静压效率、传动效率等的计算，此处不赘言。

诸标准大体都以MT/T421-1996为宗，但仍有个别差异之处。简列如下：

a. MT/T421-1996-5.1和AQ1011-2005-5.4“空气密度测定”公式中0.3779的系数在AQ1028-2006-B.2.1中变为0.337，但AQ1028-2006-A.3.1的系数同样为0.3779。

b. AQ1028-2006-B.2.6.3.5“通风机效率换算”的三个公式中都乘以“100%”，但在MT/T421-1996-5.5.5.5和AQ1011-2005-5.9.4.5中均变为乘以“100”。

c. AQ1011-2005-5.9.5.1“单台通风机工序能耗计算”的说明中Ef的单位为“kW·h/（m³·MPa）”，但在AQ1028-2006-B.2.7.1和MT/T421-1996-5.6.1中分别为“kW·h/（Mm³·Pa）”和“kWh/Mm³Pa”。

d. MT/T421-1996-附录A（补充件）中，图1的重心计算“e2=0.7017a”，但在AQ1011-2005-附录A中，相同图形的重心计算则是“e2=0.7071a”。

e. MT/T421-1996-附录A（补充件）中，图8“e=C3/12F”，但在AQ1011-2005-附录A中，相同图形的则是“e=C2/12l”。

错误的，当需纠正，以正视听。

③MT/T421-1996

3.2.3每调节一次风量、风压为通风机的一个工况点，通风机的特性曲线应包含有7个以上工况点。

a.轴流式通风机应采用开路启动，逐渐增阻调节。

b.离心式通风机应采用闭路启动，逐渐降阻调节。

c.特殊情况可不受此限。

3.3安装在煤矿的通风机，有下列情况之一者应进行运行参数测定：

a.连续运转3年；

b.新安装；

c.技术改造前、后；

d.更换了叶片、电动机、改变了动叶、导叶角度。

AQ1028-2006-附录B的相关规定同上，但其原文编号应更严谨一点，如在工况点的规定前应增加“B.1.2.3”的编号，否则会使人误以为“7个以上工况点”只是针对离心式通风机。

④AQ1011-2005

4.2检验要求

安装在煤矿的通风机，有下列情况之一者，应进行运行参数测定：

a.每5年至少进行一次；

b.新安装；

c.技术改造前、后；

d.更换了叶片、电动机，改变了动叶、导叶角度。

4.3.3通风系统阻力可以改变时测试点的选择。当系统阻力可以改变时，通过调节风机自有的闸门或系统中设置的风门进行工况调节，测点在全流量范围内不少于7个点。

4.3.4通风系统阻力不可改变时测试点的选择。

4.3.4.1通风系统的阻力不能改变时，只能在一个工况点测试。此种情况下，各方应对只进行单一工况测试达成协议。

4.3.4.2通风系统的阻力不能改变时，为得到通风机特性曲线的各个点，可采用板阻法测量备用风机。测点在全流量范围内不少于7个点。

⑤MT/T1205-2023

5.4.1为测试通风机空气动力性能，可通过闸门、风门、人工板阻法等进行工况调节，测点在全流量范围内不少于7个。

5.4.2若受现场具体条件限制，只能测试运行工况点时，各方应就单一工况测试达成协议，并报告煤矿属地矿山安全监察部门。

7.1检验规则

有下列情况之一时，在用主要通风机系统应进行检验：

a）因故停用一年以上，重新恢复使用时；

b）产品维修后因结构、材料有较大改变时；

c）主要通风机技术改造及更换叶片后或配套电动机，改变了动叶、导叶角度时；

d）正常使用的煤矿在用主要通风机系统，高瓦斯矿井、突出矿井、叶轮直径1.8m以下主要通风机的每年进行1次检验（通风系统无重大改变时，测试单一工况点即可，但3年内至少应进行一次多点测试）、其他类型矿井每3年进行1次检验。

⑥《国家安全监管总局 国家煤矿安监局关于印发煤矿在用安全设备检测检验目录（第一批）的通知》（安监总规划[2012]99号）

文中规定：对“煤矿在用主通风机”的“全部项目”，依据“AQ1011-2005《煤矿在用主通风机系统安全检测检验规范》”，最大检验周期（要求）为“高瓦斯矿井、突出矿井、1.8米以下的1年；其他3年”。以此为依据，山西省有关部门也下发了晋煤监技装[2013]161号文，同款规定。

⑦比较以上③—⑥，会有个疑问：主要通风机性能检测的最大周期应按几年执行？3年？5年？甚至安监总规划[2012]99号的规定与它所依据的AQ1011-2005的规定都是相悖的。因此，还需进一步增强同类规定和标准的权威性和贯通性。

5 矿井通风系统设备安装和验收

GB51062-2014《煤矿设备安装工程施工规范》第6部分和GB50946-2013《煤矿设备安装工程质量验收规范》第14部分分别对矿井通风系统设备安装工程施工和工程质量验收做了规定。注意以下内容：

①GB51026-2014-6.3.6各叶片的安装角度（指轴流式通风机）应按设备技术文件的规定进行复查和校正，其允许偏差应为±2°，并应锁紧固定叶片的螺母。

②GB50946-2013-14.4.2固定式叶片轴流式通风机，各叶片的安装角度应按设备技术文件的规定进行复查和校正，其允许偏差应为±2°，并应锁紧固定叶片的螺母。

——由此可知，这是造成实测的风机特性曲线与出厂时提供的特性曲线和参数存在差异的部分原因。

6 主要通风机附属装置的设计

回风立井和回风斜井的风硐、安全出口、防爆门的设计应符合GB50384-2016《煤矿立井井筒及硐室设计规范》、GB50415-2017《煤矿斜井井筒及硐室设计规范》的有关规定。

另外，《<煤矿安全规程>专家解读 井工煤矿（2016年修订版）》中有以下解读：出风井与风硐的交叉点到防爆门的距离，比该点到主要通风机吸风口的距离至少要短10米。防爆门应依靠主要通风机的负压保持关闭状态。

7 重大事故隐患

《煤矿重大事故隐患判定标准》第八条“（二）没有备用主要通风机，或者两台主要通风机不具有同等能力的”为“通风系统不完善、不可靠”重大事故隐患。

《规程》第158条中“备用通风机必须能在10min内开动”应联系其第159条“生产矿井主要通风机必须装有反风设施，并能在10min内改变巷道中的风流方向”，注意两者区别。至于反风10min内改变风流方向的规定，则略有瑕疵，后续会讨论。

8 《<煤矿安全规程>（2022）解读》

①矿井正常生产时，必须将防爆门（盖）的固定扣环打开，保证一旦出现爆炸时防爆门（盖）能够自动打开。另外，主要通风机风硐附近有检查门，也是一个安全出口，平时应该关闭严密但绝对不允许锁死。

②倒换风机时，必须先将准备启动的风机在不带井下负荷的前提下运行10min以上，确保其稳定可靠时再连接井下负荷、停止原来的运转风机。