矿山企业的噪声源及治理措施
0 引言
矿山企业大量使用风机、空压机、电机及球磨机等设备，这些设备产生的噪声分贝高，影响面大，是严重污染环境和影响职工身心健康的主要噪声源。我国矿山企业在减噪方面均采取了相应的措施，已有较成熟的降噪系列产品，如风机和空压机采用的消声器、电机采用的消音隔声罩、球磨机采用橡胶衬板等，并已取得一定的成效。但随着人们对环保意识的加强，在减噪方面尚存在许多实际问题，有待进一步研究解决。
1 风机噪声及控制
风机噪声的频谱是复合谱，是叶片通过频率与宽带空气动力性噪声成分的迭加。风机噪声的声级，不仅与风机的结构有关，而且还同其工作状态(由全压和风量决定) 有关。不同系列、型号的风机，其声级各异。同一风机在不同工况下，其声级是不同的。风机在最高效率点工作时，声级往往取值量低。
为了更好表征风机的噪声性能，出现了“比A级”这个概念。比A声级是指通风机在单位流量(1m3／min)和单位全压(1mmH2O)下所产生的A声级。同一风机在不同工况下的比A声级是不同的。在最高效率点上比A声级取值量低。不同系列的风机在额定工况下的比A声级表征了该系列风机噪声级的高低和产品质量的优劣。所以，目前国内外多采用比A声级作为风机噪声的限值指标。同一系列不同型号的风机其比A声级大体相近。风机加工精度愈高，气动性能愈好，比A声级愈低。一般情况下，前向叶片离心风机其比A声级低于 2dB(A)、后向板型叶片离心通风机低于3OdB(A)、机翼型叶片离心风机低于25dB(A)、轴流通风机低于 38dB(A)。在不同工况下，通风机噪声的声级由下式确定：
La=Lsa+10LgQP
式中La——风机进气口(或出气口)的A声级，dB (A)；Lsa——风机进气口(或出气口)的比A声级，dB (A)；Q一风量，m3／rain；P——风机全压，mmH2O。控制风机噪声的常用方法是在风机的进、出口处安装阻性消声器。对于有更高降噪要求的场合可采用消声隔声箱，并在机组与地基之间安置减震器。采取上述方法，一般可获得明显的降噪效果。国内现可提供各类风机的消声器、消声隔声箱及减震器。风机的噪声问题，从技术上来讲，基本上已得到有效的控制，而且低噪声风机已经问世。但是，对于有特殊要求的风机消声器，如要求防水、防潮、耐高温或防尘等，尚有许多研究工作有待开展。
2 空压机噪声及控制
空压机是使用量大面广的通用机械产品，广泛应用于机械、矿山、冶金、化工及建筑等行业。它产生的噪声级高、影响面大，已成为危害人身健康和污染环境的主要噪声源之一。空压机的噪声是由气流噪声(主要通过进、排气口向外辐射)、机械运动部件撞击、摩擦产生的机械性噪声以及包括电动机或柴油机所产生的噪声构成。
一般固定用的容积式压缩机，周期性的进、排气所引起的空气动力噪声是整机噪声的主要来源，这种噪声一般比机械噪声高5～10dB(A)。往复式压缩机(容积式)由于转速较低，整机噪声一般是低频性；螺杆式压缩机(容积式)转速较高，整机噪声一般呈中、高频性；而由柴油机驱动的移动式压缩机，柴油机则是主要噪声源，其噪声一般为低、中频性，而且它的噪声级远远超过压缩机本身的噪声。
我国企业广泛应用移动式排量6、9、12m3／rain和固定式L型排量1O、2O、40m3／rain6种空压机，因此考虑解决其噪声问题，将在相当程度上解决了空压机的噪声问题。当然，在这6种产品上使用的有效噪声控制措旌，也完全适用于其它排量的空压机，并且同样可取得满意的效果。
未加降噪措施，离机组1ITl处，固定L型往复式空压机(排量10、20、40m3／rain)噪声级88~95dB(A)、螺杆式空压机(排量1O、20m3／min)95～105dB(A)、移动式空压机(排量6、9、12m3／rain)噪声平均为100～105dB(A)。隔声罩与消声器对空压机噪声的降低将起到显著的作用。而对振动较突出的机组，还应采取隔振措施。对排量1O、2O、40m3／min的L型固定往复式空压机，在进气口安装消声器后，整机噪声可降到90dB(A)，甚至85dB(A)以下(1m距离)。如果进一步降低噪声，需要在空压机上覆盖隔声罩，可获得整机噪声的大幅度降低。对排量1O、20m3／min的螺杆式空压机，只有采用带进、排气口消声器的隔声罩，才能将机组噪声降到 85dB(A)以下。
对排量6、9、12m3／min的移动式空压机，其主要噪声源是柴油机的排气噪声以及机壳体辐射噪声，柴油机的振动也是比较严重的。解决的办法是在排气口采用适当的排气消声器，在压缩机进气口安装进气消声器，在柴油机和压缩机座下安装适当的减振装置以及整个机组采用隔声罩才能使机组的噪声降到85dB(A)以下。
正确设计或选用适当的消声器和隔声罩，是降低现有空压机噪声的关键问题。国内现可提供有效地控制低频性和低中频性噪声设备，因此采用抗性消声器较为合理。国内现已生产一种结合扩张室抗性消声器原理制成的文氏消声器，对控制L或V型空压机的进气噪声，具有较好的效果。该消声器不但消声值高，而且具有阻损低、结构简单、使用方便等优点。
3 电机噪声及控制
电机(包括发电机和电动机)是使用量大面广的动力设备，目前国产的中小型电机噪声多在9O～100dB(A)之间，大型电机噪声均高达100dB(A)以上，声能分布在 125～500Hz之间(个别的达1000Hz)。其噪声为低、中频性。
电机的噪声可分为：1)由机械振动引起的，其能量与所辐射的声功率直接与电功率有关；2)空气动力性噪声，它直接与气流的线速度有关，而线速度则与电机的转速相关。此外，通风噪声也不容忽视。
电机的主要降噪措施有：1)安装隔声罩：如局部、箱式及组装式隔声罩；2)改变电机冷却风扇结构：改变叶片和风叶直径，减少叶片数量；3)安装消声器：电机进 (出)口、尾部轴向进风消声器。
目前，国内应用较普遍的降噪措施是加设隔声罩或隔声罩配装消声器，根据电机类型结构不同，采用的降噪措施也各异。
4 球磨机噪声及控制
球磨机在矿山、化工、电力、建材等行业普遍应用，是原料粉碎不可缺少的设备。但由于球磨机在运转过程中产生强烈的噪声，其噪声级通常在105～115dB(A)，是目前最主要的噪声污染源之一。
球磨机的噪声主要由以下两部分组成：1)筒体产生的噪声：主要是筒体转动时钢球与钢球、钢球与钢质筒体之间的相互撞击而产生的机械噪声，通过筒体向外辐射的噪声级可达115dBA以上，噪声频带较宽；2)电机和传动机械产生的噪声：主要是电机运转产生的电磁噪声、风扇产生的气流噪声等。电机噪声与电机功率及转速成正比，其噪声级一般9o～115dB(A)；传动机械噪声主要是由于齿轮间相互碰撞和零部件之间的相互摩擦而产生的。
目前，国内在球磨机噪声治理方面所采用的方法有：
—— 阻尼隔声层包扎。主要是用阻尼隔声材料将球磨机的筒体包裹起来，一般能降低5～10dB(A)，效果不甚理想；
—— 隔声罩。用隔声罩将球磨机的筒体部分封闭起来，阻隔了噪声的外传途径，该方法比较有效，通常降噪可达约20dB(A)。但安装隔声罩后，检修和运行工作较困难，同时由于电机和传动机械封闭在隔声罩内，造成设备的通风、散热困难，检查、维护工作也非常不便。
—— 橡胶衬板代替锰钢衬板。筒体内衬由原来的锰钢改为橡胶衬板，可大幅降低钢球与筒体之间撞击噪声，降噪12～15dB(A)，效果明显，但存在橡胶衬板使用寿命短的问题。
上述3种方法中，后两种方法的降噪效果较好，降低了噪声对环境的污染程度，在一定程度上对职工的健康起到了保护作用，但仍存在如散热、通风、检修、衬板使用寿命短等问题，有待于今后进一步研究解决。
5 结语
文中介绍的矿山常用设备风机、空压机、电机和球磨机等噪声控制的方法，在实际生产中已取得了一定的降噪效果，其方法也比较成熟，对于矿业类似设备的降噪也有一
定的借鉴作用。
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