p/MPa图4冲击能数据对比图1.理论计算值2.末速度法3.受冲腔法4.应力波法由图4可以看出，末速度法由于是在空载条件下进行测试，其冲击能测试值最接近理论值；应力波法冲击能测试值相对另外2种方法测试值较低；受冲腔法冲击能测试值介于上述2种方法之间；可见，采用受冲腔法进行凿岩机械冲击能测试是可行的。且可明显看出，3种凿岩机械冲击能测试方法的测试值均远远低于理论值，基本处于理论值的50%左右。5结语（1）受冲腔法测试凿岩机冲击能具有一定的重复性和稳定性，精度适中，试验装置相对其他试验方法结构简单、操作方便，能满足实验室、生产企业的试验要求，在行业中具备一定的可推广性；（2）由于受冲腔在试验过程中承受高频往复运动，因此对油液的密封和温度要求较高，在受冲腔长时间运转下，内泄比较严重，故应选用可靠的密封件、以及对受冲腔进行冷却；（3）凿岩机产品设计阶段，产品工作状态冲击能参考值可通过式（1）乘以修正系数K来计算，K=0.46～0.52，可满足不同工作气压要求。参考文献：［1］周志鸿，许同乐，高丽稳.液压破碎锤冲击能检测方法分析［J］.建筑机械，2004（8）：54-55.［2］丁问司，杨襄璧，刘忠.液压冲击器冲击性能新型测试方法研究［J］.凿岩机械气动工具，2000（4）：50-57.［3］黄麓升，丁问司.冲击器性能的气压测试法［J］.煤矿机电，2001（4）：19-21.作者简介：林瑞波（1978-），天津人，高级工程师，主要从事煤矿凿岩设备检测技术的研究工作，电子信箱：lrb-ccri@sohu.com.责任编辑：赵荣收稿日期：2016－02－23!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!煤矿机械CoalMineMachineryVol.37No.04Apr.2016第37卷第04期2016年04月doi:10.13436/j.mkjx.201604018基于微穿孔板结构的局部通风机降噪张丽颖1，王艳春1，苗梦露1，李朝阳2（1.唐山科技职业技术学院，河北唐山063000；2.唐山国丰钢铁有限公司，河北唐山063000）摘要：对局部通风机的结构和噪声来源进行了分析，并在煤矿综掘工作面进行了噪声谱测量实验，发现其噪声超标。优选微穿孔板作为吸声材料，设计了吸收频率为500～4000Hz，吸声系数不小于0.4的微孔板吸声结构，将其加入局部通风机，再次进行了噪声谱测量实验。实验结果表明，所有频段的噪声均有不同程度地降低，中高频噪声得到了有效地控制，符合《煤矿安全规程》规定的噪声标准，证明了微孔板吸声结构的降噪效果和实际可应用性。关键词：微穿孔板；局部通风机；降噪；噪声谱测量中图分类号：TD79文献标志码：A文章编号：1003－0794（2016）04－0045－03NoiseDeductionofLocalVentilatorbyMicroPerforatedPanelStructureZHANGLi-ying1，WANGYan-chun1，MIAOMeng-lu1，LIZhao-yang2(1.TangshanVocationalCollegeofScienceandTechnology,Tangshan063000,China;2.TangshanGuofengIronandSteel,Tangshan063000,China)Abstract:Thestructureandsourcesofnoiseoflocalventilatorwereanalyzed.Noisespectrummeasurementexperimentwastakenincoalmineface.Itisfoundthatithasexcessivenoise.Microperforatedpanelwaspreferablyusedassound-absorbingmaterialfornoisededuction.Itwasdesignedtoabsorbthefrequencyof500~4000Hzandtheabsorptioncoefficientwasnolessthan0.4.Noisespectrummeasurementexperimentwastakenagainwithmicroperforatedpanelabsorber.Theresultsshowedthatallfrequencybandsofnoisewerereducedindifferentlevelandthehigh-frequencynoisehasbeeneffectivelycontrolled.Itwascompliedwithnoisestandardsofcoalminesafetyregulations.Theeffectofnoisedeductionandpracticalapplicabilitywasprovedbymicroperforatedpanelabsorber.Keywords:microperforatedpanel;localventilator;noisededuction;noisespectrummeasurementE/J12340.40.50.631801601401201008060402045中国煤炭期刊网 www.chinacaj.net

0引言为稀释和排放自煤（岩）体涌出的瓦斯等有毒有害气体和煤尘，有效防止瓦斯或煤尘爆炸，煤矿井下建立了完善的通风系统。综掘工作面是通风工作的重点对象，因此煤矿常采用局部通风机对工作面进行实时通风，避免有毒有害气体和煤尘的堆积，并与主通风机一起形成完备的通风网络，减少瓦斯爆炸、煤尘爆炸等事故的发生。然而，煤矿常用的轴流式局部通风机的噪声问题常常被人们忽视，没有采取有效措施对其进行降噪处理，严重影响工人的身心健康。因此，在保证通风系统正常运转的同时，有效降低局部通风机的噪声成为亟待解决的重大问题。1轴流局部通风机结构与噪声分析以煤矿井下常用的轴流局部通风机为例，对其结构和噪声来源进行简要分析。轴流通风机的结构示意图如图1所示。气体从集风器进入，叶轮高速转动，使气流获得动能，然后流入导叶，将部分偏转的动能转化为静压能，最后再通过扩散筒将一部分轴向气流动能变为静压能，从扩散筒流出，从而完成工作流程，实现局部通风。由通风机工作过程可以看出，叶轮高速转动的同时，带动空气做周期性脉冲运动，由此产生的噪声为旋转噪声，除此之外，叶轮周围气体在叶片附近形成漩涡，从而产生涡流噪声。旋转噪声和涡流噪声属于空气动力噪声，是轴流局部通风机的主要噪声来源。此外，噪声来源还包括机械噪声，如电机运行、冷却风扇、齿轮摩擦等产生的噪声，相对于空气动力噪声，机械噪声较小，并且容易治理，本文研究的降噪主要针对空气动力噪声。通风机的出风口处噪声最大，故一般将消声装置安装在通风机的出风口，即扩散筒处。图1轴流局部通风机结构示意图1.集风器2.叶轮3.导叶4.扩散筒2轴流局部通风机出风口噪声谱测量实验（1）出风口噪声谱测量实验为获取噪声源的频谱特性，在煤矿井下综掘工作面进行噪声谱测量实验。选择一台正常运转的轴流局部通风机，在其扩散筒出风口处布置测点。测点布置时，为使结果准确，应考虑尽量避免排气流的冲击，故在扩散筒中心水平面，出风口外侧180°范围内，每隔30°布置1个测点，共7个测点，构成半径为1m的半圆，使得每个测点与出风口的距离均为1m，所有测点均在出风口中心平面内，测点布置俯视图如图2所示。图2出风口噪声谱测量测点布置俯视图实验时，轴流局部通风机正常工作，记录了倍频程频率的声压级，其值为7个测点的平均值，并将其修正为A计权网络声压级，如表1所示，同时，绘制曲线如图3所示。表1轴流局部通风机出风口噪声谱及A计权声级图3轴流局部通风机出风口噪声声压级及A计权声级与频率曲线图1.倍频程声压级2.A计权声压级（2）噪声谱测量实验数据分析根据表1和图3，可以直观地看到轴流局部通风机出风口噪声声谱具有较宽的频带，其中，中高频500～4000Hz噪声声压级较大。频率小于500Hz时，声压级在75～80dB，而当频率为500Hz时，声压级高达92.5dB，频率为500～4000Hz时，声压级在92～96dB，严重影响工人的正常工作和身心健康，频率大于4000Hz时，声压级减小，在8000Hz时，声压级为80.5dB，由此可见，中高频500～4000Hz噪声是治理的重点。表1中已将倍频程声压级修正为A计权网络声压级，现计算A计权总声压级，得到A声级LpA=100.7dB。在实验现场进行测量，测得A声级为98.5dB，误差为2.23%，测量结果可靠。根据《煤矿安全规程》第741条规定，作业场所的噪声，不应超过85dB（A）。大于或等于90dB（A）时，还应采取降低作业场所噪声的措施。而本实验中，轴流局部通风机出风口噪声达到100dB（A）左右，严重影响工人的身心健康，应采取有效降噪措施，减少由于噪声污频率/Hz倍频程声压级/dBA计权声级/dB（A）6375.549.31257861.925079.570.950092.589.3100093.593.520009596.2400095.596.5800080.579.412第37卷第04期Vol.37No.04基于微穿孔板结构的局部通风机降噪———张丽颖，等123402000频率/Hz声压级/dB4000600080001009080706050180°1000mm180°120°90°60°30°0出风口46中国煤炭期刊网 www.chinacaj.net

第37卷第04期Vol.37No.04基于微穿孔板结构的局部通风机降噪———张丽颖，等染对人体造成的伤害。（3）吸声结构的选择对轴流局部通风机选取吸声结构，采取降噪措施时，需考虑其应具有较宽的吸收频带，对中高频噪声吸收较好，同时，还应考虑井下的特殊环境，使其能够应用于不同温度、湿度和气流速度的环境。多孔材料本身具有较宽的吸收频带，对中高频噪声吸收效果较好，但不适宜应用于井下的环境，需将其填入穿孔板吸声结构，穿孔板能够起到隔绝保护的作用，而穿孔板吸声结构本身吸收中低频率的噪声效果较好，但是对中高频噪声吸收作用较差，吸收频带较窄，也不适宜单独使用。相比于多孔材料和普通穿孔板，微穿孔板吸声结构具有较宽的吸收频带，对低中高频率噪声吸收效果较好，结构简单，可以单独使用，适用于不同气流温度和气流湿度的管道，同时，其表面光洁、无污染、不受材料限制，因此本文选择微穿孔板吸声结构作为轴流局部通风机的吸声结构，对其进行降噪处理。3现场应用与降噪效果分析拟设计吸收频带为500～4000Hz，吸声系数不小于0.4的微穿孔板，将制造完成的薄板置于轴流局部通风机出风口内侧并固定，其他实验条件均与上次实验相同，测量结果如表2所示，并将未加入/加入微穿孔板吸声结构的所测量的声压级进行对比，如图4所示。表2加入微穿孔板吸声结构的轴流局部通风机出风口噪声谱及降噪量图4未加入/加入微穿孔板吸声结构所测量的声压级与频率曲线图1.未加入微穿孔板吸声结构2.加入微穿孔板吸声结构通过表2和图4可以看出，加入吸收频率为500～4000Hz，吸声系数不小于0.4的微穿孔板吸声结构后，所有频段的噪声均有不同程度地降低，尤以500～4000Hz频段的降噪效果明显，其中，频率为500Hz、1000Hz、2000Hz和4000Hz的降噪量分别为18.6dB、18.8dB、19.8dB和20.3dB，其他频率噪声也有7～14dB的降幅。A声级由原来的100.7dB降为81.2dB，降噪量为19.5dB（A），降噪效果明显，降噪后的A声级低于《煤矿安全规程》规定的噪声标准85dB，证明了微穿孔板吸声结构的降噪效果和实际可应用性。4结语（1）在选择吸声结构方面，微穿孔板吸声结构具有较宽的吸收频带，同时能适用于不同温度、湿度和气流速度的环境，相比于穿孔板和多孔材料有着不可比拟的优势，适宜用于井下轴流局部通风机的降噪；（2）加入微穿孔板吸声结构后，再次进行噪声谱测量实验，并与未加入时进行对比，发现所有频段的噪声均有不同程度的降低，中高频噪声得到有效控制，降噪量为19.5dB（A），经过降噪后，A声级为81.2dB，低于《煤矿安全规程》规定的噪声标准，证明了微穿孔板吸声结构的降噪效果；（3）微穿孔板吸声结构可在煤矿推广使用，适用于轴流局部通风机的同时，也可改善其他如除尘风机等噪声大的设备。参考文献：［1］钟骏薇,李意民.对旋风机气动噪声数值计算研究［J］.煤矿机械,2011，32(3):33-36.［2］徐纯明.微穿孔板结构在除尘风机降噪中的应用［J］.煤矿机械,2015，36(9):242-244.［3］汪鲁尧,王慎民.对旋轴流式局部通风机噪声异常问题分析［J］.煤矿机械,2010,31(6):196-197.［4］汤宗情,翟成,武世亮,等.YBT32-2型轴流式局部通风机噪声分布规律［J］.煤矿安全,2015，46(5)：39－42.作者简介：张丽颖（1981-），河北唐山人，讲师，研究方向：环保与化学分析等，电子信箱：paper_1234@126.com.责任编辑：赵荣收稿日期：2016－02－23频率/Hz倍频程声压级/dB降噪量/dB6368.47.112568.79.325067.312.250073.918.6100074.718.8200075.219.8400075.220.3800066.913.6A声级dB/A81.219.51202000频率/Hz40006000800010080604020声压级/dB版权声明：本刊已许可中国学术期刊（光盘版）电子杂志社在中国知网及其系列数据库产品中以数字化方式复制、汇编、发行、信息网络传播本刊全文。作者发表文章稿费、著作权使用费与本刊稿酬一并计算支付。作者向本刊提交文章发表的行为即视为同意我社上述声明。煤矿机械杂志社2015年1月18日!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!47中国煤炭期刊网 www.chinacaj.net