矿用束管正压与负压输气研究
负压和正压气力石子煤输送系统比较
负压和正压气力石子煤输送系统比较何怀昌;周倩【摘要】分别介绍了正压、负压气力石子煤输送系统的主要设备功能、操作工艺及系统特点,并对这两种输送方式的性能参数及投资费用进行了比较.正压、负压气力石子煤输送系统均具有较强的适应性及稳定性,能满足现场使用要求,其中正压气力输送方式在投资及能耗上具有一定优势,负压气力输送方式对布置空间要求较低.当输送距离超过100 m时,建议采用正压气力输送方式.【期刊名称】《广东电力》【年(卷),期】2010(023)005【总页数】4页(P55-57,61)【关键词】石子煤;负压输送;正压输送;投资比较【作者】何怀昌;周倩【作者单位】广东省粤电集团连州发电厂,广东,连州,513400;广东省电力设计研究院,广东,广州,510663【正文语种】中文【中图分类】TK223.25随着火力发电机组向高容量、高参数发展，采用MPS型或HP型磨煤机后，产生的大量石子煤的输送一直是个难题。
目前国内石子煤的输送主要有人工清理、机械输送、水力输送等几种方式[1]，但均存在局限性。
人工清理简单可靠，初期投资省，但自动化水平低，人力花费较大，且排放石子煤时有粉尘飞扬，与建设环保型电厂的目标不相符；机械输送自动化水平高，但需深挖隧道，连续振动后紧固件容易松动，给运行维护带来不便。
结合目前石子煤输送系统存在的不同局限性，国内厂家推出负压与正压2种方式的新型石子煤气力输送系统，并分别于2008年6月及2009年10月在电厂成功运用。
负压气力石子煤的输送原理是采用真空气力输送，由真空泵提供真空产生吸引力，利用高速气流输送和清理石子煤，并在石子煤仓进行集中分离。
以国电泰州发电厂2×1 000 MW机组为例，每台锅炉安装6台中速磨煤机(5用1备)，型号为MPS280，最大出力92 t/h，石子煤的额定排量不大于出力的0.1%，粒度不大于30 mm。
每台磨煤机配备1套石子煤收集器、给料机构、气力加速室、输送管(DN125)，每根支管汇合后合成1根母管(DN150)，输送管连接至石子煤仓，仓顶布置有脉冲反吹式除尘器，每套动力装置设2套出力为47 m3/min(标准状态，下同)的真空泵(1用1备)。
束管正压技术方案
淄博祥龙测控技术有限公司KSS-200束管正压输气监测系统技术方案目录一系统概述 (1)二特点优势 (2)三主要设备和技术参数 (5)四系统组成 (7)4.1系统结构图 (8)4.2井下正压输气采样系统 (9)4.2.1井下正压输气泵站 (9)4.2.2束管 (13)4.3井上束管控制柜系统和色谱分析监测系统 (14)4.3.1煤矿专用色谱仪 (14)4.3.2系统软件功能 (15)4.4基于网络技术的设备通讯系统 (16)4.5束管监测灾害预警系统 (17)五数据联网平台系统（选配） (22)5.1背景和要求 (22)5.2项目实施的意义及推广应用价值 (22)5.3系统方案设计 (23)5.4系统功能特点 (24)六实际应用案例 (26)6.1使用效果对比 (26)6.2典型用户 (27)七系统清单 (29)一系统概述众所周知，目前市场上所有的束管监测系统使用的都是井上输气泵。
系统在输送气样过程中束管内始终是负压，压力一般在0.3-0.6kg/cm2 ,样气从工作面输送到地面需要较长的一段时间，在这段过程中，如果束管某处因外界因素发生破损，由于管内气压小于外界大气压，外界气体会进入到束管内造成气样的污染。
除了气样污染问题，由于束管内外的压差还会导致束管内产生水汽凝结，如果没有相应的除水装置，凝结的水汽就会堵塞束管，更降低了束管内的输送压力。
严重时可能会抽不到样气。
输气速度慢、气样易污染、束管易水堵是束管监测系统面临的三大难题。
KSS-200束管正压输气监测系统，将正压输气泵站安装到取气地点附近，采用近距离(小于500米)负压取气，样气经过除尘，进入输气泵站，在泵站的自动加压除水的作用下，除去大部分的水分，以正压输送的方式，将过滤和除水后的样气经输气束管传输到井上的系统控制柜。
再由软件控制的取样系统，将样品抽取到煤矿专用色谱仪，进行分析，最后得到取样地点的样气成分。
软件系统根据分析结果，采用多种判断规则，判断发火趋势和火情。
束管监测系统简介
JSG-8井下自燃火灾束管监测系统一、系统简介JSG-8型束管监测系统是利用抽气泵和一束多芯的塑料管缆远距离的抽取监测地点的气样，利用专用气相色谱仪进行全自动进样分析，实时测定各测点的气体组分浓度，同时可以对监测地点煤自燃过程中标志气体浓度超值时发出警报的成套装置。
主要由地面气体分析中心和井下束管取样系统组成。
JSG-8型矿井火灾多参数色谱监测系统示意图1应用1.1早期预测预报煤层自然发火，连续监测煤自燃过程中标志气体组分、浓度变化规律，防止自然发火和瓦斯爆炸。
1.2 判断密闭火区的发展情况和火区熄灭程度，为启封火区提供科学数据。
1.3 在采用惰气防灭火作业中，跟踪了解作业区惰化情况，为灭火措施提供保障。
2 特点2.1 气体分析中心主要设置在地面，井下无电气设备，安全可靠，便于维护。
2.2 特别对采空区和密闭区内采取气样，安全容易。
2.3 一套系统服务于井下多点采样和气样的多组分分析。
2.4 可实现较长距离地点的采样、监控。
二、主要技术参数1 气体分析中心1.1 抽气泵：进口无油抽气泵直接安放在控制柜内，将各监测取样点的气体抽至气体分析中心。
1.2 气体取样控制部件：内置设定程序，自动控制，巡回取样。
1.3 专用气相色谱分析仪①单柱箱、专用六通阀、甲烷转化装置。
②专用色谱柱，满足煤矿气体常量、微量组分和无机、有机组分全分析的特定需要。
实现煤矿气体全组分的分析，含矿井空气、火灾气体、瓦斯爆炸气体的常量（%浓度）及微量（ppm浓度）组分的分析。
常量：O2、N2、CH4、CO、CO2、C2H6、C2H4、C2H2。
微量：CH4、CO、CO2、C2H4、C2H6、C2H2。
③多种检测器互换，结构紧凑，灵敏度高。
④自动控制，手动（球胆取样）进样，检测点可设置8路，各监控点连续、巡回采样监测。
⑤专用色谱数据处理工作站，实现自动控制采样、结果数据存储、报表打印等。
⑥分析速度快：◆4～15分钟内完成矿井瓦斯爆炸气体常量O2、N2、CH4、CO、CO2、C2H6、C2H4、C2H2等和火灾气体微量CH4、CO、CO2、C2H4、C2H6、C2H2等组分的分析。
煤矿束管监测系统的应用与存在的问题
煤矿束管监测系统的应用与存在的问题矿井束管监测系统是一种有效的专用监测技术，可对井下有自然发火危险的地点进行全面监控，通过监测系统对采集的矿井火灾标志性气体分析，可以早期预测预报煤层自然发火状况，为矿井自燃火灾和瓦斯的防治工作提供科学依据。
1、束管监测系统原理及组成1．1原理束管监测系统通过地面抽气泵的运转，使束管管缆内为负压状态，监测地点的气体在大气压的作用下，将气体送至地面监测室，处于待检状态;当需要检测某一路气体时，则经过气路控制柜内三通电磁阀的切换，以及注气泵的运转，实现气体自动进样，然后再经过矿用气相色谱仪的分析，最终得出正确的分析结果。
应用气相色谱分析技术对煤层自燃升温过程中产生的多种标志性气体进行综合分析，预测预报煤层自然发火过程，达到定点、定量、定性、实时，连续循环监测的目的，从而掌握煤层自然发火的变化趋势，指导煤矿有针对性地采取相应的防灭火措施，达到早期预测预报煤层自然发火状态和启封火区的目的1．2组成束管监测系统主要由抽气泵、气路控制柜、气相色谱仪、气水分离器、矿用聚乙烯束管、采样器等组成。
1)矿用气相色谱仪。
色谱仪主要用来分析井下有害气体的浓度，目前色谱仪型束管监测系统主要分析的组分为O2、N2、CH4、CO、CO2、C2H4、C2H6、C2H2、H2等组分。
2)色谱工作站。
色谱工作站主要功能为采集色谱仪的分析数据、监控色谱仪运行状态、控制气路自动切换。
3)气路控制柜。
控制柜内有一定数量的三通电磁阀及相应的电控装置，通过三通电磁阀的切换实现管路的自动切换，从而将不同地点的气体送至气相色谱仪内进行分析。
4)抽气泵。
抽气泵主要将井下监测地点的有害气体通过束管抽至地面，然后通过气相色谱仪进行分析。
5)束管管缆。
束管管缆为空心的聚乙烯塑料管，具有阻燃抗静电作用，主要起到输送气体的作用，它需要通过国家安标检测，具有国家承认的煤矿安全标志证书及唯一的安全标志证号。
2、束管监测系统存在的问题及解决方案2．1存在的问题束管监测系统虽然已经发展了20多年，在实际的应用中仍然存在不少问题制约着束管监测系统的发展，一是管路维护问题，二是技术人员配备问题，三是管理层对该系统的重视问题。
煤矿安全生产先进适用技术装备推广目录(第三批)
装备
能较好；采用机械螺旋排渣与高压液体排渣相结合，解决了下行钻孔的排渣难题，为持续打钻提供时 施工
间和空间保证。该装备可满足高抽巷下向孔施工要求，是常规大功率钻机效率的 122%，一般钻机效率
的 147%；移动更加方便，降低了劳动强度。
煤矿重大 灾害防治 技术装备
该技术构建了煤岩动力灾害声发射前兆模式，研发了应力主导型煤岩动力灾害声发射预警技术，明确
5
动瓦斯抽采技 并配套形成了适合于顶板高位大直径定向钻孔施工的大功率定向钻进装备；本套技术（装备）通过在 钻孔施工
术与高效快速 寺河煤矿进行的现场试验和技术示范，钻孔成孔直径达到 153mm，最大深度达到 1026m，钻孔瓦斯抽采
成孔技术装备 纯量较大，采动区瓦斯抽采作用较为明显。
序号 专业类别 技术装备名称
技术装备特点及推广理由
适用领域
该系统在 VRMine 平台上建立真三维井巷模型，以超声扫描测风技术精确测量和采集的矿井通风参数（风
6
基于实时精确 测风的通风监
速、风向）为基本参数，对全矿井通风网路进行实时分析和解算，建立矿井安全可靠、经济实用的动 态通风数字模拟系统。精确测风硬件系统对矿井井巷通风参数实时自动采集和动态监测，三维通风分
报。其各部分既可以独自成立系统，亦可几个综合集成。
该技术主要基于煤层内预制切槽导向水压致裂的卸压增透模型，获得切槽煤层水压致裂下的裂纹扩展
煤矿重大 低渗煤层脉冲 及渗透率演化规律，实现切槽卸压场与水压致裂场的有效结合，提高煤层内整体增透效果。配备高压
4
ห้องสมุดไป่ตู้
灾害防治 水力切槽致裂 脉冲水射流振荡发生装置，优化了脉冲振荡发生装置的结构参数，提高了穿层抽采钻孔瓦斯抽采能力 水 压 致 裂 技术装备 增透瓦斯高效 与抽采范围。基本实现了钻孔瓦斯抽采流量提高 1.4～2.9 倍，煤体透气性系数平均增大 85～89 倍， 增透防突
矿用正压计负压计全压计
仪器显示压力、风速、风量的中文提示和数据，如下图所示：
a.当风量：≤99999时，如下图所示：
a.当风量：>99999时，如下图所示：
2．按设置键：
进入皮托管系数设定，显示如下图所示：
3．按设置键：
进入空气密度设定，显示如下图所示：
4．再按设置键：
进入风口面积设定，显示如下图所示：
通风管道胶管
皮托管
气流
(图A )
V＝K2△P／ρ
式中：
V风速( m/s )
K皮托管系数
△P通过皮托管测得的动压( Pa )
ρ流体密度( kg/m3)
测量风量：
多点测量风速，求得风速平均值后，即可计算风量Q。
Q＝3600×V×F
式中：
Q风量( m3/h )
V平均风速(m/s )
F管道截面积(m2)
六、仪器指示简介：
正压计,负压计,全压计
RE-1330
上海雷若仪表科技有限公司
（出品）
一、用途：
正压计,负压计,全压计是一种高稳定多功能的测量仪器，适用于气体的风速风量正压、负压和差压的测量，是各大煤矿通风或标定压力的理想仪器，配上皮托管可直读测量气体流速和风量符合煤矿生产标准化要求，预防通风事故的发生及生命财产的损失。
八、仪器成套性：
1. RE-1330主机1台
2.仪器使用说明书1份
3. UBS转换器一套及软件（电脑端usb直插方便客户使用）
九、仪器维修：
仪器损坏，如属制造质量问题，1年内免费修理，仪器销售后均实行终身维修。
பைடு நூலகம்合格证
（本仪器经检验合格）
仪器名称：正压计，全压计，负压计
仪器精度：一等标准
矿井负压对通风系统的影响实践分析
２ ７ ３ ２
２ ０
０１ ０
２ ０ ０
１ ２煤西盘 区总倒风
１ ２煤东盘 区总网风
】 ２上总 回风
ｉ ０ ５ ４ ６ ２ ０ ７ ０ ０ ． １ ２ ７ ０ ０
５ ４ ０
１ ８ ６ ０
５ ８ ０
１ ６ ７ ３
增大 ｒ ４ Ｏ
减少 ｒ １ ８ ７
１ １ Ｉ ｉ 叫风１ 人巷与 西
２
部变 电所 上风 侧
５ ０米处
２ ２煤总回风
全矿总 列风
ｌ ７ １ ４
】 ３ ４ ２ ８
ｌ ４ ９ ３
ｌ ３ ５增火 了 １ ４ ３
３
西Ｉ ｐ ｌ 风 四联巷 Ｆ 风侧 】 ５ ０米处 西 刚风 ｔ 联巷 下
表 ２一ｌ 井 下 各 盘 区用 风 地 点 调 整 前 、 后 的风 量 对 比
器盘 区用风 地 点名称 巷道贯通调整 前风 巷道贯通后 最终调 贯通 前后风懿变化 量 （ ｍ ／ ｍｉ ｎ ） ８ ９ ３ ６ 整风 攮 （ ｍ： ￣ ／ ｍｉ ｎ ） ９ ８ ８ ｌ （ ｍ ’ ｎ ） 增加 ｊ － ９ ４ ５
矿井负压对通风系统的影响实践分析
赵利群 （ 内蒙古科技大学 矿业研究院 ， 内蒙古 包头 ０ １ ４ ０ １ ０ ）
摘 要： 柳塔煤矿隶属于神华神东 煤炭集 团 ， 是一座年产 ３ ０ ０ 万吨 的现代化矿 井 ， 现有 一个综 采面、 两个 连采面 、 一个综 掘面 ， 均 位于矿井 的西翼盘 区 ， 矿井采用中央并列抽 出式通风 ， 主扇型号 Ｆ Ｂ Ｃ Ｄ Ｚ Ｎ ｏ ３ ４ ， 功率 ２ × ６ ３ ０ ｋ Ｗ， 矿井 负压 ２ ６ ０ ０ Ｐ ａ 。 目前存在 的问题 主要是采掘面均位于西盘区 ， 生产较为集中 ， 同时西 回风大巷 最小 断面仅为 ８ ｍ ， 造成 西部配风 困难 ， ２ ２煤 及 １ ２ 煤东盘区配风量大且难 以调 整到西盘 区 ， 具体 ２ ２煤降低 ５ ０ ０ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ ， 西部最多 增加 ５ ０ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ ， 同时各连采风机均为单机运行 ， 且容 易 出现循环风 ， 给矿井的安全生产带来一定 的隐患 。 关键词 ： 通风系统 ； 问题 ； 措施
ZY型正压技术束管监测系统及工程应用研究
ZY型正压技术束管监测系统及工程应用研究
武冠君;韩宁;王心怡
【期刊名称】《内蒙古煤炭经济》
【年(卷),期】2018(000)013
【摘要】针对目前负压式束管监测系统存在的问题,提出了ZY型正压技术束管监测系统,即在被检测地点设置真空泵,采用正压方式输送井下被检气体至地面.通过在山东某矿的采区进行工程应用,验证了该系统的有效性.ZY型正压技术束管监测系统实现了从大量杂乱无序监测数据中有效数据的提取,为今后大量数据的相关性分析提供了实践参考.
【总页数】2页(P31-32)
【作者】武冠君;韩宁;王心怡
【作者单位】山东科技大学矿业与安全工程学院,山东青岛266590;山东科技大学矿业与安全工程学院,山东青岛266590;山东科技大学矿业与安全工程学院,山东青岛266590
【正文语种】中文
【中图分类】F406.3;TD679
【相关文献】
1.基于正压技术的束管监测系统输气研究 [J], 王心怡;申家龙;刘新博
2.基于正压输气方式的束管监测系统研究 [J], 王栋
3.煤矿输气与控制共用管线的高正压束管监测系统研究 [J], 王栋; 陆伟; 李金亮; 徐
帅; 秦传睿
4.预报矿井煤自燃火灾的正压束管监测系统关键技术研究 [J], 王栋; 陆伟; 李金亮; 徐帅
5.正压束管监测系统输气关键部件的研发 [J], 赵晓夏
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