谈矿用局扇噪音及消除方法

　　矿用局扇是矿井主要噪音源之一，其音值常达100～110dB(A)，大大超过了国家规定的噪音允许标准。因此，降低噪音不仅是保护井下作业人员的身体健康的需要，而且也是改善井下作业环境和提高生产效率的有效途径。
　　一、局扇噪音及其指向
　　局扇噪音主要由风流旋涡、轮叶旋转和机械振动而产生。空气流进旋转的轮叶间时，将在轮叶间产生涡旋。随着轮叶的旋转，涡旋周期性的产生与消灭，，而发出了涡旋声音。旋涡的频率沿轮叶半径方向逐渐改变，旋涡声音的声谱是一种连续声谱。同时，空气进人了旋转的风机时，不仅在叶片前后形成脉动的压力，而且还发生气流打击叶片的现象，发出旋转声音。风流漩涡的声音和旋转的声音一般称为空气动力噪音。
　　风机和机械噪音主要是由于风机转子不平衡、轴承安装不良、个别零件的振动以及机壳的毛病等原因而引起。在机械噪声中，机壳的声音起着主要作用，机壳的声音可能由于在内部脉动压力使机壳发生强迫振动而形成。
　　空气动力噪音与机械噪音相比，空气动力噪音是主要的。因此，局扇的消音主要是消除风机空气动力噪音。风机空气动力噪音的高低与风机类型、尺寸、叶片的形状和数量、每分钟的转数、空气的流速等有关。如果风机尺寸不合适，风机不在最大效率下运转，转数过高，空气流动不均匀都能使噪音增大。
　　局扇发生的噪音不是在所有的方向上很均匀地辐射，它就像一个半球形噪音源，在局扇进风口、出风口和风机两侧的倍频率噪音谱基本上是一致的。所以，要想消除这个噪音，必须在风机人风口、出风口、机壳上同时采用消音或隔音措施。
　　二、有效利用消音材料，降低局扇噪音
　　六十年代，我国一些矿山曾用过植物纤维、玻璃纤维、泡沫塑料等作吸音材料制作局扇的阻性消音器。今天，除有些单位继续用这些材料作消音外，还有些单位研究利用微穿孔板控制局扇噪音。
　　微穿孔板是利用声波传过时，空气在孔中来回摩擦而消耗能的。吸音材料所以能够吸收声能，也是由于材料的多孔性。声波进入孔隙能引起孔隙中的空气和材料的细小纤维的振动，由于摩擦和粘滞阻力，使相当一部分声能转化为热能被吸收掉。因此，材料愈松，孔愈多，且表面又富有细孔，孔与孔之间又互相连通，声波才能顺利透人材料内部，吸引材料的消音效果也就愈好。
　　三、改进设备性能，降低局扇噪音
　　1．研制风压大、效率高、噪音低的局扇
　　矿井使用的通风机有主扇、辅扇和局扇3种，而局扇又是应用范围最广、数量最多的一种通风设备。目前全国约有5万台在运行，年耗电量为数十亿度。所以研制风压大、效率高、噪音低、体积小、重量轻的局扇是非常有意义的。日本三井三池制造厂研制成功的“无声对旋式通风机”和“低噪音型混流通风机”两种局扇，它们吸音结构易于更换，可以使风机长期维持在低噪音范围内运行。沈阳鼓风机厂研制成功的BKJ66-1No4．6子午加速新型矿井局部通风机，其最高效率达到了92％，而且噪音区比旧局扇降低6bB(A)以上。
　　2．研制通风阻力小，消音效果好的消音器
　　如果局扇总在一个地点运转，那么将局扇用隔音罩罩住音量为16dB，普通钢板(厚3mm)隔音小间的隔音为lldB。但是，井下局扇多是经常移动的通风设备，这就为研制局扇消音器带来了困难。首先，为了达到消音的目的，风机连同前后消音器一起的总长度有2-3m，重量也很重，所以井下工人宁可忍受高噪音的影响，也不愿经常搬运这个庞然大物。况且，井下巷道空间也有限，2~3m长的消音机组也给生产带来不便。因此，体积小、重量轻，或者虽然体积大一点，重一点，但拆卸非常方便的消音器，一定会受到工人们欢迎的。
　　3．加强通风管道降噪音措施
　　在加强消音特性研究的同时，作为通风设备，包括风筒在内，它的合理使用也．必须进一步研究。一般通风管道也有声振动，它是由于通风机和电动机，以及沿着管道运动的气流所引起。为了减低这种噪音，应该在管道的法兰盘连接处加入橡皮或帆布做成的软连接。为了减少管道壁噪音的辐射，可用减振材料(沥青减振膏、沥青、抹灰等)涂覆金属管道壁的外表面。并且，还要合理地选择通风参数，使风机在最大效率下运转，保证风流的稳定性，以创造良好的井下作业环境。