风门开30度反降风量，通风科长解释一下午

"风门开了30度，工作面风量反而降了——"一通三防通风科科长解释了一下午

山西长治某煤矿的会议室里，采煤一队队长马东亮把安全帽往桌上一摔。

"你们通风科搞的什么名堂？3号风门我让人开到30度了，1308工作面的风量不升反降——从22个立方降到了20个！"

通风副总工程师方志远（48岁，在通风口干了22年）没急着回话，拿起桌上的茶杯喝了一口，慢慢说：

"马队长，你先别急。你知道什么叫通风网络耦合不？"

"少跟我扯概念，我就问风量为啥少了。"

"你打开了3号风门，等于给3号风门所在的分支增加了进风通路。但整个通风网络是一个系统——你这边多了，别处就少了。1306掘进面跟1308工作面是同一条进风大巷的并联分支，3号风门开了以后，1306那边分到的风多了，1308自然就少了。"

马东亮愣了两秒："你的意思是——风门开大了，风反而跑到别人家去了？"

"不是跑到别人家，是网络重新分配了。"方志远把一张通风系统图摊在桌上，拿笔圈了几个节点，"你看，1308工作面风量不够，根源不在这道风门——根源在七采区回风巷的阻力太大了。"

风量调节，不是拧个阀门那么简单

通风技术员小贺（29岁，辽宁工程技术大学毕业）把上周的测风数据翻出来，摊在桌上。

"马队长你看，1308工作面配风量不足的根本原因在回风侧。七采区回风巷阻力870帕，比设计值高了170帕。"

"阻力为啥高？"马东亮问。

通风班长赵德顺接过话："去年那巷道底鼓了，底鼓最严重的段面，断面积从9个平方缩到6个。"

方志远补了一句："风阻跟断面积的三次方成反比——断面缩了三分之一，阻力翻了不止一倍。你想想，一条水管捏扁了，水还能流得动吗？"

赵德顺说得更直白："马队长，风量调节这个事，不是开风门就完了。你得先看看整个系统的阻力分布，搞清楚'瓶颈'在哪。就跟高速公路堵车一样——你光在入口放车没用，得在堵点疏通。"

小贺把一张通风网络图投到投影仪上："我用了三天时间把全矿井的通风网络建模跑了一遍，用Ventsim软件解算的。1308工作面风量不足的根因有三个——"

他竖起三根手指。

"第一，七采区回风巷底鼓，阻力偏高，占全矿总阻力的18%。第二，十一采区管子道跟七采区轨道大巷的分风不合理，大量风流走了阻力小的管子道，没进工作面。第三，主扇运行频率偏低，总风量本身就差一点。"

怎么调：三种方案

方志远开始说方案。

"先解决回风巷阻力问题。七采区回风巷底鼓段刷帮扩巷，把断面从6平方恢复到8.5平方——不用完全恢复到原来的9平方，施工难度大也不经济。刷帮200米，阻力预计从870帕降到500帕以内。"

"然后呢？"马东亮问。

"然后是主扇变频。我们两台FBCD-No.28/2×250kW主扇，现在是45赫兹满频运行。如果变频器调到42赫兹，转速降了6.7%，但根据风机相似定律——功率跟转速的三次方成正比——功率会降将近19%。省电是一方面，更关键的是风量可以精调。你搁以前用风门挡板调风量，说白了就是增加阻力来'憋'风量，电机还是满速跑，电能全浪费在克服挡板阻力上了。变频调速是让电机本身降速，省的是真金白银。"

小贺把仿真结果投出来："刷帮扩巷加变频调速一起上，1308工作面风量能从20m³/s提升到24.5m³/s。还差一点到25m³/s的设计值，最后在七采区轨道石门设置一道0.15m²的调节风窗，控制其他分支的分风量，1308工作面就能到25.2m³/s。"

马东亮听完，问了个实在的问题："得花多少钱？"

方志远掰着手指头算："刷帮扩巷200米，80万。两台主扇变频改造，120万。调节风窗，小东西，3万。总共203万。"

"贵不贵？"

"我给你算一笔账——现在两台主扇满频跑，一年电费260万。变频调到42赫兹，年省电19%，就是49万。再加上风量达标以后不用频繁停产调风，去年因为风量不足停产了3次，每次损失少说50万。203万的投资，两年回本。"

"风门风窗，到底是干嘛的"

马东亮又问："你们说的调节风窗和调节风门，到底有啥区别？我以前以为都是开门关门的事。"

方志远笑了："这问题问得好。很多人分不清。"

"简单说——风门是控制风流'通不通'的，开就是通，关就是断。调节风窗是控制风流'多不多'的，在风门或者密闭墙上开一个可调面积的窗口，通过改变窗口面积来微调那条巷道的风阻，进而调整风量分配。"

赵德顺在旁边插嘴："我干了23年通风，调风窗是最考验手艺的活。面积差0.1平方，风量就能差两三个立方。以前全靠经验——用手背感受一下风速，拿个风速表测一测，然后慢慢调。调一次得在井下走大半天。"

小贺接过话："现在重庆研究院搞了个本安电驱动自动调控风窗，角度传感器控制开度，精度±1°，风阻调节精度±5Pa。五虎山煤矿用了他们的智能通风系统，有效风量率从92%提到了99%。"

"92到99？"马东亮有点不信。

"真的。"小贺把一份技术报告递过去，"国能五虎山煤矿011205工作面，部署了8套自动风门和6套调节风窗，配合主扇变频，实现风量按需分配。系统投运以后，工作面风量波动控制在±50帕以内，每月的人工测风岗位取消了，每班减少3个人。"

方志远补了一句："还有济宁二号煤矿——他们做了一次系统的通风优化，就是调整调节风窗面积加密闭墙堵漏。南翼-740水平轨道大巷阻力降了32.7%，33下02工作面风量提升了21.4%。用的也是Ventsim建模加现场实测的方法，先算后调，一次到位。"

"我们矿以前调风，全靠赵班长带人下井一个一个拧。"马东亮看了看赵德顺。

赵德顺哼了一声："47道风门，23个调节风窗，拧一遍得两个班。调完这个，那个又变了——通风网络就是这样，你动一个点，全矿的风量分布都跟着变。"

"所以今年我们矿要上智能通风系统，"方志远说，"6套自动风窗、4套自动调节风门，全部接入PLC控制，地面远程调。不用人下井拧了。"

"多少钱？"

"150万左右。"

马东亮皱眉。

"马队长，去年风量不足停产3次，一次50万。"方志远看着他，"150万。"

马东亮不说话了。

收尾

散会的时候，马东亮站起来，拿起安全帽。

"方总，明天早班开始刷帮，我让赵德顺配合你们通风科盯现场。"

赵德顺把笔记本合上："终于不用靠手背感受风速了。"

小贺收拾投影仪的时候笑了一下："赵师傅，以后你那个'手背测风'的绝活，怕是要失传了。"

赵德顺摆摆手："失传就失传。搁以前调一次风门，手指头磨出的泡三天才消。"