0、前言
礦井通風機是保證礦井安全生產的關鍵設備，也是煤炭生產的主要耗能設備之一。在進行礦井通風設施設計時，應當選用性能穩定、工作效率高、安全可靠運轉的通風設備。
煤炭生產過程中，由于礦井自然條件、生產的開拓布局、開采范圍、開采強度等不斷變化，各時期所需的風量、負壓不同，致使風機的實際運行工況點偏離風機的額定高效工況點，有時甚至超出有效工作區域，造成能源浪費，甚至風機不能正常工作。因此，必須根據不同類型礦井及礦井不同時期的通風要求，合理選擇通風設備。對于服務期限較長的礦井，如果前后期風量、負壓變化較大，通常是分期選擇風機或電機，以滿足礦井生產的通風所求；對于服務期限較短的礦井，選用一種安全、可靠、高效率工作的風機，并根據礦井所需要的風量和負壓適時調節風機運行的工況點，顯得尤為重要。
1、工況點調節方法的選擇
目前，用于礦井通風的風機有軸流式和離心式兩大類型。本文僅討論離心風機的調節問題。
風機實際運行的工況點，取決于風機及其運行的網絡特性。可以通過改變風機特性或者改變網絡特性的方法來實現變工況的目的，以滿足礦井安全生產的需要。離心風機常用的調節方式有節流調節、變速調節、進口導葉調節、回流短路調節等多種，而煤礦上多采用前兩種。
節流調節是在維持風機轉速不變的情況下，只要在網絡系統上安裝節流裝置（閘門、擋板、風門等），改變其開啟度，增大或減小網絡阻力，從而進行流量、風壓的調節。該方法調節設備簡單，但是不經濟，不符合節能要求。
離心風機的各特性參數存在如下關系：（式中：Q-風量；p-風壓；Ⅳ一風機軸功率；n一風機轉速）。改變風機轉速，不僅可以改變風機性能，而且節能效果顯著；離心風機的轉速改變時，效率保持不變。所以變速調節的經濟性較好，是首先考慮的調節方式。
例如：某礦進行技術改造后的服務期限為11年，分3個階段進行開采，各階段的通風要求如表1所示。由于服務期限較短，不宜分期選擇通風設備，又因通風要求相差較大，設計選擇了適用范圍較大的離心風機。經過技術經濟比較，確定采用變速調節方式，以滿足礦井通風需要。變速調節與節流調節相比，其節能效果見表1。
由表1可知，當實際運行工況點與風機額定工況點相差較大時，采用變速調節的節能效果更加顯著。
2、調速方案的選擇
離心風機調速的方法很多，如異步電機的變級調速、繞線式電機的轉子串電阻調速、電磁轉差離合器調速、可控硅變頻變壓調速、異步電機機組串級反饋調速、調速型液力偶合器調速等等，應根據現場具體情況，經過技術經濟比較，選擇適合本礦條件的調速方法。
異步電機的變級調速，屬于有級調速，一般用于小型電機中，大功率電機中采用時，需要大電流引線組合，工藝較復雜。
繞線式電機的轉子串電阻調速，屬于有級調速，技術較簡單，但電阻是耗能器件，節能效果差。
電磁轉差離合器調速，傳遞功率較小，調速范圍只是額定轉速的80%~85qc，低轉速時損耗較大，效率較低。
可控硅變頻變壓調速，具有功率因數高，不引起電源畸變，調速范圍大，效率高，是交流調速中比較理想的調速方法。只是用于大功率的產品規格不齊全。
異步電機機組串級反饋調速，不論是機械反饋還是電氣反饋，均需直流電機，使調速裝置變得復雜，使用維護不便。
調速型液力偶合器調速，是一種依靠工作液體傳遞動力的機械調速裝置。安裝在電機與風機之間，在啟動風機時，先輕載啟動電機，然后逐步啟動大慣量的離心風機，啟動平穩、可靠，啟動性能好，對礦井電網系統影響較小。運行安全可靠、操作簡單易行，日常維護少，調速范圍寬。但由于存在轉差率，有部分能量損失。適用于中小型設備中。
3、結語
必須根據礦井的通風需要，選擇運轉可靠、工作效率高的通風設備。對于服務期限較短，且風量、負壓變化較大的礦井，可按照通風困難時期選擇適用范圍寬廣的離心風機，然后采用變速調節方式，調節風機的實際運行工況點，滿足礦井各階段的通風要求，保證礦井安全生產，最大限度地減少能耗，提高礦井的綜合經濟效益。
