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摘  要：当前，我国很多煤矿企业在煤矿生产开采中都使用空气压缩机，要想强化对设备的有效管理，必须要科学检定空气压缩机检修及安装质量，了解空气压缩机运行状况，了解排气量以及供气效率等等，必须要对空气压缩机实施技术测试。基于此，本文主要从我国常用的空气压缩机种类、空气压缩机的日常使用管理、煤矿空气压缩机的常见检验检测问题及解决方案、煤矿空气压缩机设备技术测试方案、空气压缩机技术测试需要注意的事项以及测量仪器和测量方式六个方面进行详细分析，以供大家参考。

关键词：煤矿；空气压缩机设备；技术；测试

一、我国常用的空气压缩机种类

当前，我国空气压缩机有多种类型，就压缩空气的形式来讲，可以分成多种，比如：活塞式、螺杆式以及离心式等等。就供气控制方法来讲，大体上都运用加载、卸载控制方法，尽管该供气控制方法原理相当简单，而且操作简便，然而有许多问题，比如：能耗较高以及供气压力不稳定等等。就工作原理来讲，可以分成两种，一种是容积型，另一种是速度型，前者利用体积变化产生压缩空气，后者利用气体动能变化产生压缩空气。通常，活塞式是直接将空气进行压缩，如果空气达到一定压力，就必须要立刻排除；螺杆式是对气体的体积进行压缩，提升单位体积内气体分子的密度，将压缩空气的压力增加；离心式是加快气体分子运动速度，让气体分子具备的动能变成气体的压力能，以增加压缩空气的压力。

第一，活塞式空气压缩机。就活塞式空气压缩机来讲，主要是指借助曲轴带动活塞的往复运动，让气缸中的气体因受压缩而出现压缩空气。其实，活塞式空气压缩机是一种容积型压缩机，使用该机器的主要目的是供气稳定，通常安装储气罐。其优点是压力范围较大，气量调节不会严重影响压力，设备价格很低以及操作方便等等；缺点是设备体积较大以及结构过于复杂等等。第二，螺杆式空气压缩机[1]。就螺杆式空气压缩机来讲，主要是借助阴阳螺杆转子的彼此咬合来减小齿间容积，增加气体的压力，以连续出现压缩空间。该压缩机是一种容积式压缩机，因为螺杆机型的基本工作原理，与活塞式空气压缩机相比之下，该压缩机供气相当稳定，通常无需配备相应的储气罐。优点是单位体积排气量较大、排气稳定以及安装体积很小等等；缺点是运行中出现很大的噪音以及功耗很高等等。第三，就离心式压缩机来讲，其是利用叶轮带动气体进行高速旋转，让气体出现离心力，因为气体在叶轮中的扩压流动，让气体通过叶轮后提升流速与压力，源源不断的产生压缩空气，这种压缩空气是速度式压缩机，当用气负荷保持相对稳定时，此机工作通常比较稳定，而且非常可靠。优点是结构紧凑重量较轻、运行安全可靠以及寿命较长等等；缺点是操作较为复杂、齿轮噪音很大以及维护费用高等等。

二、空气压缩机的日常使用管理

煤矿企业必须要重视空气压缩机的日常使用管理，结合国家有关安全生产要求以及煤矿企业本身安全管理制度，合理制定完善的空气压缩机安全使用管理规章制度以及安全操作细则等等，也要认真执行空气压缩机点检、巡检和开机自检工作，一旦发现安全隐患，必须要立刻向有关人员上报，而且停车待检查，只有完全消除隐患，才可以又一次投入使用。由于空气压缩机有很多零件，其消耗件和易损件都相当多，必须要将消耗件和易损件的库存量认真做好，保证迅速更换。同时，作为空气压缩机操作人员，应该具有较强的安全意识，不能出现任何的违规操作行为，重视操作技能以及业务能力培训，充分了解不同类型空气压缩机基本工作原理以及操作方法，初步判定使用过程中出现的安全隐患，帮助检修人员以及维保人员将所有使用问题高效解决，在最大限度上保证空气压缩机正常使用。

三、煤矿空气压缩机的常见检验检测问题及解决方案

1.常见检验检测问题

第一，电气保护装置缺失或者失效。缺失主要是指空气压缩机配备的电气保护装置没有根据有关规定合理配置；失效 主要是指空气压缩机已经配备等电气保护装置由于零部件不执行指令以及本身损坏等作用失效。通常，空气压缩机常见的电气保护装置有很多，比如：欠压以及超温等安全保护装置缺失，比如：有些活塞式空压机没有安装电气安全保护装置。常见的有控制柜中的接触器以及继电器由于灰尘或者经常使用出现触点黏连。第二，空气压缩机机械部件磨损以及使用发生变形等等情况，比如：空气压缩机内部的管件以及活塞等等，外部的皮带以及气压阀等等，都是容易损坏的部件，使用时间长了，其磨损量很大，而且有可能出现塑性变形，导致空气压缩机部件之间缝隙很大，出现排气量不够以及泄气等问题，导致其无法正常使用。第三，空气压缩机使用振动与噪音问题，空气压缩机运行噪音不到90分贝，而且是低频特性，有可能产生噪音，对煤矿开采人员的身心健康造成不良影响。由于 某个部件在运行过程中出现故障，容易增加空气压缩机使用振动以及噪音，那么之所以这样，原因有很多，比如：人员操作不当以及空气压缩机主机运行不安全等等。第四，空气压缩机使用过热问题，一般来说，如果空气压缩机过热非常严重，容易导致零部件出现磨损或者变形，出现很多热量，造成空气压缩机负载偏高，而且导致空气压缩机使用安全事故出现。其过热部位有很多，主要包括十字头和滑板以及填料和活塞杆等等，由于其接触面不够均匀，没有很多润滑油，间隙偏大或者偏小，都有可能造成摩擦发热，进而使空气压缩机的使用寿命明显缩短[3]。

2.解决方案

第一，加强对空气压缩机管理人员以及保养维修人员的管理。空气压缩机使用问题与检验检测问题的出现往往与使用管理人员与保养维修人员责任感以及作业规范性有密切的联系[4]。首先，必须要从人员出发，重视人员安全操作和维修培训学习，充分了解不同类型空气压缩机部件及基本工作原理，而且认真遵守企业有关空气压缩机指导书与维修保养制度，空气压缩机停止运行后以及启动前的安全检查工作，必须要周期性维护保养空气压缩机等油气分离芯和机油滤芯。第二，不断优化空气压缩机使用环境，通常在煤矿地下井内使用空气压缩机，其温度以及灰尘等等都会直接影响空气压缩机使用，能够使空气压缩机机房通风条件得到显著改善，又或者升级改造空气压缩机冷却系统，使空气压缩机使用温度下降，使空气压缩机安全工作周期有效延长。第三，加大空气压缩机易损件库存量，针对活塞杆以及压力阀等等空气压缩机易损部件，必须要加大其库存量，如果发现易损件出现故障，必须要尽快排查，而且迅速将损坏的部件进行更换，以保证空气压缩机能够正常运行。

四、煤矿空气压缩机设备技术测试方案

要想保证煤矿空气压缩机设备技术测定正常进行，必须要科学制定相应的测定方案。比如：就煤矿中经常使用的4L型空气压缩机来讲，运用以下测定方案。空气压缩机设备系统和测试仪表布置图如图1所示：

1.排气量测试方案的选择

对于空气压缩机的排气量，可以采取多种方法进行测量，其中包括低压箱法、风包（储气罐）充填法、孔口节流法以及热球风速伏法等等。

2.压力测试方案的选择

对于一级吸气压力以及过滤器与吸气管道阻力，可以使用U形管压差计进行测量；对于一级排气压力和二级排气压力，可以使用空气压缩机的压力表进行测量；对于风包内气体压力，可以使用风包的压力表进行测量；对于润滑油压力，可以使用齿轮油泵的压力表进行测量[5]。

3.温度测试方案的选择

在空气压缩机吸气口使用玻璃温度计，对于一级吸气湿度进行测量；使用玻璃温度计对二级吸气温度进行测量；使用空气压缩机的温度表对一级排气以及二级排气的温度进行测量；使用风包的温度表对风包中气体温度进行测量；使用玻璃温度计对冷却水进出口温度进行测量；使用齿轮油泵的温度表，对润滑油温度进行测量。

4.冷却水流量测试方案的选择

结合现场实际条件，采取相对误差低于±0.2%的流量计进行测量。

五、空气压缩机技术测试需要注意的事项

其一，根据空气压缩机设备和测试仪表的实际布置情况，将配合人员与测试人员清楚明确分工，彼此配合，而且迅速将测试数据准确记录[6]。其二，在正式测试前科学校验所有的测试仪表，电测仪表的精度不能低于0.5级，而且其他测试仪表必须要与有关精度要求相符，进而保证测试既可靠又准确。其三，在进行测试前必须要仔细检查被测空气压缩机设备是否正常运转。其四，在运行工况测定结束后欧，对压力调节器作出适当的调整，使二级排气压力达到额定值，然后将额定工况下的有关数据进行测试。其五，必须要在空气压缩机正常运转下读取测定数据，各个工况测定次数都不能少于三次，而且时间要超过20分钟，测定时间间隔都是一样的，在测定过程中必须要同时读取所有参数。

六、测量仪器和测量方式

1.测量压力

对于空气压缩机吸气压力，通常使用U形压力计以及大气压力盒进行测量，；对于过滤器和吸气管阻力，可以使用U形压差计进行测量；对于其他位置气体压力，可以使用压力表进行测量。

2.测量温度

一般来说，气体、水以及油的温度使用很多仪器进行测量，比如：水银温度计以及热电偶等等。直接在流体中插进温度计感温元件，也可以使用温度计套管，而且套管壁不能过厚，将铜当做主要材料，将适量的机油加入到管中，进而使传热条件得到显著改善，在读数过程中切记不可以拔出温度计感温元件。

3.压气管漏气量的测试

图2是压气管网漏气量的测试。在进行测试前，首先告知用气单位不能继续使用风洞工具。将阀门3关上，根据以上防止将空气压缩机排气量Q0测试出来，重复测出风包，连接管网后，利用低压箱的排气量Q’0，就能将管网的漏气量准确计算出来[7]。

七、结语

总而言之，利用煤矿空气压缩机可以增加气体压力为煤矿井下掘进提供动力，是煤矿建设中的主要设备，而且是煤矿的固定机械。煤矿空气压缩机在运行中经常由于一些原因出现事故。因此，在煤矿空气压缩机设备使用中必须要对其进行技术测试，这是尤为重要的。

参考文献：

[1]马良，刘铁.变频节能技术在煤矿机电设备中的运用分析[J].低碳世界，2023，13（03）：52-54.

[2]张峰.煤矿机电设备变频节能技术的应用研究[J].内蒙古煤炭经济，2022，No.360（19）：22-24.

[3]高林刚.煤矿机电设备中变频技术的应用研究[J].内蒙古煤炭经济，2022，No.355（14）：151-153.

[4]孔茜俊，唐松.变频技术在煤矿机电设备应用及发展[J].内蒙古煤炭经济，2021，No.333（16）：124-125.

[5]韩少勇.变频控制技术在煤矿机电设备中的应用[J].化工管理，2021，No.589（10）：119-120.

[6]孙晓宇.变频技术在现代煤矿机电工程中的应用探究[J].内蒙古煤炭经济，2020，No.308（15）：39-40.

[7]吴仲强，裴德胜，孔令龙.关于煤矿机电设备中变频技术的应用分析[J].科技传播，2016，8（11）：206-207.