移动式瓦斯抽放系统在六家煤矿的应用(正式版)
XX煤矿井下瓦斯移动抽放系统设备
XX 煤矿井下瓦斯移动抽放系统设备33技 术 协 议 书甲方：太原煤气化股份有限公司 乙方：湖北同方高科泵业有限公司甲、乙双方就甲方： 太原煤气化股份有限公司 XX 煤矿井下瓦斯抽放泵及其附属装置 的技术要求及供货范围，在友好协商的基础上达成如下协议： 1、瓦斯抽放泵及配套电机、减速机技术性能参数1A XX 煤矿井下瓦斯抽放泵站主要技术性能参数、技术偏差、成套供货范围等的详细描述1A1 XX 煤矿井下瓦斯抽放泵主要技术性能参数的详细描述 1A1.1XX 煤矿井下瓦斯抽放泵型号及技术性能参数1） 型号： 2BEP52水环真空泵。
数量： 2 台2） 井下瓦斯移动抽放泵成套装置代号： ZWY260/315-G 3） 最低吸入绝压 ： 160 hPa 4） 在转速 n= 380 r/min 下：最大抽气量： 258 m/min 最大轴功率： 286 KW在工况绝对压力为 65KPa 时：抽气量为 256 m /min 、轴功率为 245 KW 5）进排气管径： DN400 6）配套电机功率： 315 KW1A1.2 电机型号及主要性能参数：电机型号： YB 2355L 2-4-315 KW 额定电压： 1.14 （KV ） 电源频率： 50（Hz ） 防爆标志： ExdI 防护等级： IP54 绝缘等级： F 级接线方式： Y 型（设三个接线端子和一个接地端子） 工作制式： S1定子带三相绕组温度保护，轴承温度保护 PT100 ， 采用 SKF 轴承电机生产厂家：佳木斯电机股份有限公司1A1.3 配减速机型号：M1PSF50（即1C250N+2fan）电机转速：1480 r/min减速比：3.89驱动功率：315 kW冷却、润滑方式：带风扇冷却、导油槽油润滑减速机生产厂家：SEW（天津）公司- 德国独资1A1.4 电机与减速机的连接方式：弹性柱销联轴器连接。
1. A1.5 减速机与真空泵的连接方式：弹性柱销联轴器连接。
移动抽放技术在治理采空区瓦斯涌出中的应用
移动抽放技术在治理采空区瓦斯涌出中的应用【摘要】矿井瓦斯是煤炭形成过程中的伴生物，在开采过程中随煤、岩体的暴露而涌入矿井巷道中。
瓦斯的危害主要表现为瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出和人员窒息死亡。
治理瓦斯危害最有效的方法是降低煤层中瓦斯含量和瓦斯压力。
采空区大量高浓度瓦斯积聚在冒落带和裂隙带之间，在通风负压的作用下，进入采场和回风流中。
抽放采空区瓦斯是解决这一问题的有效技术途径。
【关键词】采空区；瓦斯抽放；治理煤层；瓦斯超限1、引言采空区瓦斯涌出特征与煤层的赋存、开采条件密切相关，采空区瓦斯主要是由采空区内丢煤和邻近煤层的两部分组成。
一般情况下，由于煤层开采，破坏了煤、岩体的压力平衡状态，上下部负荷卸除，引起煤、岩体移动，并向采空区方向膨涨。
从而导致包括错动而产生的各种方向裂隙与采空区沟通，形成了向采空区排放瓦斯通道。
这样邻近层的瓦斯在其自身压力作用下，通过这些通道向采空区放散。
在矿井通风负压的作用下，常聚积在隅角及回风巷附近，造成瓦斯超限停工停产。
本文通过对柏林煤矿实施采空区抽放方法的应用，提出一般采空区瓦斯抽放方法和管理要点。
2、回采工作面基本情况2.1工作面基本概况柏林煤矿0836工作面位于0m水平083采区北翼第三区段，走向长度为576m，倾斜长度为107m。
采煤方法为走向长壁法、区内后退式回采，采用YRG3-100爬底式采煤机一次采全高，无煤皮全采长回采，完全陷落法处理采空区。
风巷沿空护巷，即下区段的回风平巷经维护作为上区段的运输平巷使用，巷旁支护使用料石码斜长2.0m的矸石带，料石间用细矸渣充填，靠回风巷侧用黄泥沟缝糊面。
2.2工作面“一通三防”系统矿井瓦斯等级为高瓦斯矿井，工作面采用“U”型上行通风，工作面配风量300m3/min。
回风巷安装有2台甲烷传感器，对工作面及回风巷瓦斯浓度进行连续自动监测，瓦斯超限能实现自动报警和实时断电；机巷皮带安装有烟雾传感器和CO传感器各l台。
机风巷安装有φ25mm防尘管路，防尘水压力0.85MPa，每50m安装有三通和闸阀，各转载点安装有喷雾设施，隔爆装置齐全。
煤矿井下安全避险六大系统范文（二篇）
煤矿井下安全避险六大系统范文煤矿是重工业的重要组成部分，然而由于其特殊的工作环境和高风险的工作条件，煤矿事故频频发生。
为了保障煤矿工人的安全，煤矿井下必须建立完备的安全避险系统。
本文将介绍煤矿井下的六大安全避险系统，并探讨其重要性和功能。
1. 通风系统通风系统是煤矿井下最基本的安全设施之一。
它主要通过利用风机将新鲜空气输送到井下，并将烟尘、有毒气体排出井口。
通风系统的主要功能是保证矿井中的空气质量，并避免瓦斯爆炸等事故的发生。
此外，通风系统还能维持矿井温度的合适范围，提供舒适的工作环境。
2. 瓦斯抽放系统瓦斯抽放系统用于抽取井下积聚的瓦斯，防止其积累导致爆炸。
该系统主要包括瓦斯抽放井和瓦斯抽放管道。
瓦斯抽放井被布置在矿井工作面的附近，通过管道将矿井中的瓦斯抽出并排放到安全区域。
瓦斯抽放系统的作用是降低瓦斯浓度，减少瓦斯爆炸的风险。
3. 水与灭火系统水与灭火系统在煤矿井下起到重要的作用，主要是用于防火和灭火。
煤矿中常常存在火灾的危险，一旦发生火灾，将给煤矿工人的生命安全造成严重威胁。
水与灭火系统包括消防水管、喷淋系统和灭火器具等，用于快速灭火和储存足够的水源。
该系统的作用是迅速灭火并保持矿井环境的湿度，防止火势蔓延。
4. 紧急救护系统紧急救护系统是煤矿井下必备的设施，用于处理突发的事故和伤员救治。
其构成包括医疗仓库、急救设备和紧急救援通道等。
当井下发生事故时，紧急救护系统能够提供即时的医疗救助，包括急救人员的迅速抵达和伤员的紧急救治，提高事故处理的效率和生命救援的成功率。
5. 通信系统通信系统是煤矿井下工作的重要保障和联系手段。
井下工作环境恶劣，并且存在通信困难的问题。
通信系统的设置能够实时传递信息，提高工作效率和事故处理的及时性。
通信系统可以包括语音对讲机、电磁电话和无线网络等，便于井下工人进行沟通和交流，及时汇报井下状况和危险预警。
6. 逃生系统逃生系统是煤矿井下最重要的安全设施之一，用于确保在矿井发生事故时，工人能够快速安全地撤离。
煤矿瓦斯抽放技术的应用
部分 的煤矿 均采 用 瓦斯抽放 技 术 ， 这样 可 以避 免瓦 斯超 过一 定的浓 度 ， 进 而
提 高生产 能力 。 而采 空区所 涌 出的瓦 斯 ， 一般 可 以抽 放 钻 口来生产 的安全 。 很 多时候 正是 因为使 用了瓦 斯抽放技 术 ，
、
瓦斯 的 治理
瓦斯 的危 害是众 所周 知的 ， 那 么我 们就 要想办 法去 治理 了 。 １ 、 需 要加 大投
入以完善其安全系统及装备 ， ２ 、 通过培训在岗职工来提高他们的整体素质， ３ 、
还需 要强 化技术 ， 进 一步推进 煤矿 的科技 进步 。 其 实这些方 法都是 最基 础的 ， 并 没 有彻底 的 去解 决问题 ， 要想 从根 本上解 决 问题还 是要 使用 抽放 技术 ， 它 可 以 稀释 瓦斯 的浓度 ， 避 免瓦斯爆 炸事 故的 发生 ， 从而 也保证 了工 人们 的人 身安全 。
抽 放瓦 斯可 以使其 涌入 到井 巷风 流中 的瓦斯量 减少 ， 以此来 降低 矿井风流 中的
［ ２ 】 汪开 旺 ， 谯永 刚 ． 煤矿 瓦斯抽 放技 术与装 备伽． 现代 矿业 ， ２ ０ １ １ ， ０ ５ ： ｉ １ ３ －
参考 文献
【 １ 】贾永 斌 ． 煤 矿瓦 斯抽 放 技术 存 在 的 问题及 对 策 研究 ［ Ｊ ］ ． 能 源 与节 能 ，
２ ０１ ４， ０ ５： ５ ４ －５ ５ ＋６ ４．
所谓瓦斯抽放， 就是指通过打钻的方法 ， 利用其钻孔、 管道和真空泵等设
施， 把岩层 、 煤层 中和 采空 区 内的瓦斯 抽 空 ， 然后再 将其 送 至到地 面综 合利 用 。
在煤矿 矿 区 中， 我 们必须 解决 的 问题就是 瓦斯 的治 理 。 目前 最好 的解决 办
矿用移动式瓦斯抽放泵站适用范围
矿用移动式瓦斯抽放泵站矿用移动式瓦斯抽放泵站就是把煤层、岩层和采空区中的可燃气抽出或排出时采用的专用设备。
具有功能齐全、机构合理，具有安全可靠、性能良好、移动方便等特点。
除水环真空泵抽zmjt054、排气性能稳定外，还具有自控保护功能。
矿用移动式瓦斯抽放泵站技术特点1、考虑井下工作环境，可移动中，煤，集，团，安装方便；2、该系列产品功能齐全，机构合理；3、管路过滤排渣装置可有效的保护泵体不受损害；4、可监测泵站周围瓦斯浓度，具有瓦斯超限声光报警自动停机的功能；5、停水保护装置在缺水的情况下自动停机；6、自行设计制造恒水位汽水分离器，体积小效率高，使气体与水充分分离；7、配备的孔板流量计可准确的对泵站吸气管内甲烷混合气体的流量进行测定；8、用于预抽、边掘边抽、边采边抽、上隅角抽放，抽放能力强流量大，不受瓦斯浓度限制。
矿用移动式瓦斯抽放泵站适用范围1、不具备建立地面瓦斯抽放系统的矿井，如出现局部瓦斯涌出或局部煤与瓦斯突出区域；需要短期抽放瓦斯的地点，如有溶洞或岩缝瓦斯喷出的矿井。
2、有的矿井虽然有地面瓦斯抽放泵站，但井下工作区域偏远，无法实现有效地抽放，可利用矿用移动式瓦斯抽放泵站进行接力抽放。
3、地面泵站因故不能正常运转时，可采用移动泵站对井下主要区域进行瓦斯抽放。
4、地方中小煤矿可采用移动泵站抽放，投资小、见效快，具有较好地安全性与经济效益。
5、用于瓦斯科研试验，在建立地面抽放瓦斯泵站之前，用移动泵站进行井下试抽，由试验确定最佳抽放方法和抽放参数，为建立地面泵站提供可靠的依据，避免盲目投资造成浪费。
6、用于预抽、边掘边抽、边采边抽、上隅角抽放，抽放能力强流量大。
7、由于采用水环式真空泵抽放因而不受瓦斯浓度限制。
瓦斯抽放技术在煤矿生产中的应用研究
供给的高效性和 可持续性方面具有一定的参 考价值和借鉴意义。 【 关键 词】 瓦斯； 抽放技术 ； 煤矿
瓦斯 抽放一般是指通过打钻（ 或挖掘巷道） ， 利 用钻Ｔ Ｌ （ 或 巷道） 、 管 道和瓦斯 泵或其他抽放设备 ．将煤 层或采空 区内的瓦斯抽至地面 ． 有 效解决矿井瓦斯浓度超 限问题 煤矿瓦斯抽放不仅是 降低矿井瓦斯 涌 出量 ． 防止瓦斯爆炸和煤 与瓦斯突出灾害 的重要措 施 ． 而且抽 出的 瓦斯还可变害为利 ． 作 为煤 炭的伴 生资源加以开发利用。 近年来 ， 随 着煤矿开采深度延伸 和开采 强度的加大 ， 矿井 瓦斯涌出量增大 ． 抽 放 瓦斯 显得更 为重要 但 目前我 国很多煤 矿瓦斯 抽放效果 并不是 很 好 。 本文找出影 响瓦斯抽放效果 的因素 ． 并 提出相应的对策 ， 为更好 抽放瓦斯服务 正比关 系 ． 因此在钻机性能和施工技术 水平允许 的的条件 下 ． 尽量采 用长钻孔 以增加抽放量和效益 ； ④钻孔 间距 。 钻孔间距减小 ， 在一个钻 场内的钻孔数 目增加 ． 瓦斯抽 出量也 增加 ． 同时每个单 孔的抽 出量减 少。 钻孔数 目 越多 ． 瓦斯量衰减越快 ， 钻孔数 目减少 ． 瓦斯量衰减越慢 。 所以 ． 如果有较长 的抽放 时间 ． 孔 数可少些 。 如果抽 放时间较短 ， 孔数 可多些 但孔数多 了又不经 济 ． 因而要针对采 区的实际条件 、 瓦斯储 量、 预计的抽放率来决定 ： ⑤抽放负压 。 抽放负压越大 ． 抽放量越大 ， 但 当负压到一定程度后 ． 抽 放效果就不会 明显 增加 ． 有时反而会 影响抽
３ 解 决对策
瓦斯抽放监控系统在煤矿中的应用研究
瓦斯抽放监控系统在煤矿中的应用研究卢忠岗（山西平舒煤业有限公司，山西晋中045400）摘要：煤矿井下使用瓦斯抽放监控系统，这一系统可以实时监控瓦斯的抽放参数，并将信息及时、准确的传递到井上，然后通过计算机对这一系统进行控制，目的是实验自动控制及检测设备的工作状态，保证其稳定工作，这一系统的应用使得煤矿的成本以及人员的劳动强度都得到了极大的降低，具有很大的应用价值。
关键词：煤矿安全；瓦斯抽放监控系统；推广应用中图分类号：TD712+．6文献标识码：A文章编号：1006—7981（2019）07—0030—02近几年来，我国煤矿工业的现代化水平不断提高，机械化和自动化程度不断发展，井下越来越多地使用监控系统进行监测和控制，利用通信系统进行信息的传递，这两方面的进步使得矿井朝着现代化发展的步伐加快，并且极大地促进了煤矿的安全生产。
通讯设备需要依靠电缆的铺设才能运行，所以井下一般会铺设较多数量的电缆，因此信号传输过程或造成信号之间的干扰，对于一些监控系统，需要输出高精度的结果，必须保证其不受干扰或者收到最小程度的干扰。
煤矿以前使用的监测监控系统通讯方式有两种，分别为FSK和485，前者使用时成本较高，容易受到其他信号的干扰，后者对于信号有极性要求，对总线的连接方式也有要求，该通讯方式总线必须采用链式的连接方式，同样没有抗信号干扰的能力，较难进行长距离的通讯，并且通信的速率低。
因此，必须进行瓦斯抽放系统的进一步开发，对瓦斯抽放过程中的参数进行监测，并根据参数进行自动判断，计算机可以实现网络条件下的数据传输，也可以对设备进行控制，从而实现自动检测和控制设备当前所处的工作状态，这一过程可以实现成本的节约，并降低员工的劳动强度。
1研究内容矿井常用的瓦斯抽放系统为KJ635瓦斯抽放监控系统，该系统可以对抽放瓦斯过程中的管道、环境参数进行监测，同时还可以监测机电设备的运行状况。
另外，这一系统进行组合的方式比较灵活，而且操作比较方便，发生雷击时具有自我保护的特点，当感应到雷击时将设备的电压控制在安全电压的范围内，不易受到各种雷击和过电压冲击，从而使该系统相关的地面中心站及抽放泵房、井下监控分站能够有效避免雷击造成的破坏，起到较好的保护作用。
瓦斯抽放泵站的应用
YD-2型移动式瓦斯抽放泵站在处理局部瓦斯异常涌出中的应用摘要：本项目对北皂矿-90总回风巷过F3-1断层区域瓦斯大量异常涌出的原因进行了分析，通过建立由YD-2型移动式瓦斯抽放泵站组成的抽放系统，解决了瓦斯对矿井安全生产的威胁，取得了较好的社会和经济效益。
关键词：瓦斯涌出移动式瓦斯抽放泵站北皂煤矿设计年生产能力为90万吨,以一对中央立井和一个边界风井开拓，有两个生产水平(上组煤-175水平和下组煤-250水平)。
通风方法为抽出式，通风方式为中央边界式。
历年瓦斯鉴定均为低瓦斯矿井，煤层均有自然发火的危险，属于一类自然发火煤层，煤尘具有爆炸危险性。
下组煤主要煤层为煤4，煤4为褐煤,厚度为7.25～8.87m平均为7.85m，倾角4～8度，夹矸多，结构较复杂，节理发育，具有贮气空间，煤4顶底板均为泥质岩性，易于保存瓦斯，煤4局部瓦斯含量较高。
一九九七年三月十八日下组煤-90总回风巷掘进工作面在过F3-1断层时，出现大量瓦斯异常涌出的情况，通过利用YD-2型移动式瓦斯抽放泵站，对F3-1断层区进行瓦斯抽放，保证了工作面正常生产，取得了较好的经济和社会效益。
1、瓦斯异常涌出区的概况-90总回风巷位于下组煤三采区上部，三采区总体为单斜构造，地层走向近南北，倾向东。
局部有宽缓的小褶曲，断层较为发育，采区上部有F3、F3-1、F3-2A三个较大的断层，全为正断层，落差分别为25m、32m、22m。
在其周围和尖灭地段，小断层较发育，煤岩层产状变化也较大。
-90总回风巷掘进工作面由岩巷进入煤巷，揭露F3-1断层发生了大量瓦斯异常涌出情况，工作面瓦斯急剧升高，绝对瓦斯量高达5.32m3/min，超过了矿井正常掘进工作面瓦斯绝对涌出量的100多倍，这是龙口矿区首次出现的瓦斯异常涌出的情况。
2、瓦斯异常涌出的原因分析2.1 局部地质构造对瓦斯赋存状况的影响。
在工作面前方遇到断层时，欲判断其瓦斯状况，首先判断其成因。
一般来说因为地壳运动产生的拉应力形成的断层，煤层及围岩产生张性的裂隙及断裂，有利于瓦斯的释放;而对于由挤压应力形成的断层，由于挤压应力产生的压扭性断裂，裂隙一般闭合程度高，瓦斯释放比较困难，同时，由于挤压作用，使围岩及煤层变的更加致密而有利于瓦斯保存，因此容易形成高瓦斯区。
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文件编号：TP-AR-L9840In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.（示范文本）编订：_______________审核：_______________单位：_______________移动式瓦斯抽放系统在六家煤矿的应用(正式版)移动式瓦斯抽放系统在六家煤矿的应用(正式版)使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。
材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。
六家煤矿隶属于平庄煤业(集团)公司,设计生产能力为90万t/a,该矿井于1990年12月20日开工建设,1998年初进行试生产,20xx年10月16日正式移交投产。
矿井开拓方式为立井单一水平,投产采区为南二和西二2个采区。
井田含煤地层为佅罗系上统元宝山组下段,煤层赋存深度350~600m,区内共有4个煤层组,其中2个主要煤组共有9个可采煤层,煤种为老年褐煤。
矿井2003-20xx年度瓦斯等级鉴定结果都为低瓦斯矿井,相对瓦斯涌出量分别为5.16m3/t、6.1m3/t、5.29m3/t。
但由于煤层埋藏深度大,一些地点瓦斯涌出量较大,相对西二采区较为突出,在平煤公司所属井工矿中属瓦斯隐患较为严重的矿井。
特别是随着矿井开采深度的加大,个别采煤工作面绝对瓦斯涌出量曾达8m3/min,尤其是采煤工作面上隅角瓦斯浓度经常可达2%以上,给矿井安全生产带来极大隐患,也严重制约着矿井高产高效。
为解决这一问题,主要采取挂挡风帘、上下隅角封堵、大风量供风、上隅角安设小风机、下行通风以及监测监控等一系列措施,虽然收到了一定成效,但瓦斯超限问题仍未得到根本解决。
为此,六家煤矿于20xx年初,根据国家瓦斯治理“先抽后采、监测监控、以风定产”十二字方针的总体要求,为彻底治理瓦斯涌出影响,打造本质安全型矿井,为建设高产高效矿井提供可靠的安全保障,首先在SⅡN26-4工作面采用井下移动抽放系统进行瓦斯抽放的尝试,然后又在西二采区WⅡN16-5综采工作面进行推广应用,取得了很好的效果。
1 试验工作面概况WⅡN16-5综采工作面位于西二轨道上山北侧,工作面走向长620m,倾斜宽平均105.7m。
工作面以6-5上采终线为界分为A、B2个块段。
块段A只剩下6-5下煤层,煤层结构简单,最大厚度2.25m,最小厚度2.00m,平均为2.15m。
块段B煤层结构复杂,最大厚度5.85m,最小厚度5.04m,平均为5.42m。
煤层倾角为3~9°,平均为6°。
工作面具体布置见图1。
工作面回风标高+80m,采煤方法为综合机械化开采。
WⅡN16-5工作面供风量为540m3/min,未使用抽放系统前工作面瓦斯平均浓度0.45%,最大值可达2.8%,回风巷瓦斯平均浓度0.35%,最大值可达1.2%,月平均瓦斯涌出量为1.89m3/min,最高瓦斯涌出量为6.48m3/min;造成工作面、回风巷及上隅角瓦斯经常超限,从而造成工作面不能正常生产,也给矿井生产带来重大的安全隐患。
2 试验工作面抽放情况2.1 抽放方法选择通过对WⅡN16-5等回采工作面瓦斯涌出来源及构成进行初步分析可知,工作面瓦斯涌出量的50%以上来源于采空区的瓦斯涌出,这是造成工作面回风和上隅角瓦斯超限的主要原因。
针对工作面瓦斯涌出的特点,决定采用采空区瓦斯抽放技术。
所谓半封闭采空区,即现生产工作面的采空区,目前半封闭采空区瓦斯抽放一般采用埋管抽放和向冒落拱上方打钻孔抽放两种方法。
埋管法适用于厚煤层而未豫抽瓦斯或者邻近层很近甚至处在冒落带的采煤工作面,这类工作面的采空区瓦斯较大,上隅角瓦斯也严重超限不易解决,往往采用此法。
该方法瓦斯抽放浓度不高,一般为10%~20%,该方法简单易行,成本低,但抽放效率低。
向冒落拱上方打钻孔抽放瓦斯方法,既可用于有上下邻近层的采煤工作面,也可用于单一厚煤层的采煤工作面。
抽放钻孔的孔底应处于冒落拱的上方,主要捕集处于冒落带中的上邻近层和厚煤层未开采各分层中的卸压瓦斯,同时还可捕集冒落带上方卸压层中涌出的部分瓦斯。
此时抽出的瓦斯浓度高达60%~80%,抽放量较大。
根据六家煤矿的井下的实际情况,结合WⅡN16-5工作面瓦斯涌出情况,决定采用简单易行采空区埋管抽放方法。
2.2 抽放设备及管路选择抽放泵及管路选型主要与设计流量有关,按照W ⅡN16-5瓦斯的超限情况,结合采空区瓦斯抽放经验,抽放量应达到工作面最大瓦斯涌出量的20%~30%,才能够有效地解决回风及隅角瓦斯超限问题,按WⅡN16-5涌出量30%计算,应抽放出纯瓦斯量1.94m3/min,按抽放浓度10%计算,可抽出混合量为19.4m3/min。
(1)管径选择。
管径选择采用如下公式计算:D=0.1457(Q/V)0.5(1)式中D———管道内,m;Q———管内混合气体流量,m3/min;V———管内气体流速,取V=10m/s。
将数值代入式(1)得:D=0.203m。
通过计算建议选用DN219×7mm无缝钢管。
但为了充分利用现场的管路以节省成本,也基于对两种不同管路的安装及成本等各方面进行比较来考虑,抽放主管路选用玻璃钢管和钢管2种,总长度为2050m。
其中排气段为Φ219mm玻璃钢管100m,抽气段为Φ273mm钢管1220m和Φ219mm玻璃钢管730m,总长为1950m。
采空区埋管采用Φ108mm钢管。
(2)抽放管道阻力计算。
抽放管道阻力计算公式如下:H=9.81×LrQ2/KD5(2)式中H———沿程阻力,Pa;L———管路长度,取L=2050m;r———混合气体对空气密度比,取r=0.955;Q———管道内气体流量,m3/h;D———瓦斯管内径,cm;K———管径系数,K=0.71。
将数据代入式(2)得:H=10123Pa。
局部阻力按沿程阻力的15%计算,则总的阻力为:H总=10123×1.15=11641Pa。
(3)泵的选型。
泵的流量:Q=(Q混/η)×K(3)式中Q混———混合气体的流量,m3/min;η———泵的机械效率,η=0.8;K———备用系数,K=1.2。
将数据代入式(3)得:Q=29.10m3/min。
泵所需的压力:H=(H 总+H)×K(4)式中H———抽放口负压,取H=5000Pa;K———备用系数,K=1.2。
所以H=(11641+5000)×1.2=19.97kPa。
根据上面的计算结果,综合考虑矿上治理瓦斯长远的需要,最后选用了ZWY85/110型水环真空泵,抽气范围为6~85m3/min。
泵站技术参数如表1。
表1 ZWY85/110型移动式瓦斯抽放泵站技术参数表型号耗水量/L•min-1最大抽气量/m3•min-1极限真空度/kPa外型尺寸/m×m×mZWY85/11011085-81.03.75×1.4×1.952.3 瓦斯抽放系统瓦斯抽放泵站设在南二采区的+200m车场,与安装在回风顺槽主管路、采空区埋管形成井下移动式抽放系统,抽出的瓦斯经排气管排到南二采区回风巷。
采空区2个埋管间距为40m,即当工作面推进40m时,要打开距工作面最近的抽放口。
3 抽放效果分析抽放泵抽放负压-48~-52kPa,流量43.38~53.13m3/min,最大抽放瓦斯浓度为33.63%,平均抽放瓦斯浓度13.05%,如图2所示,平均瓦斯抽放量为5.66m3/min。
自20xx年2月15日开始进行埋管抽放,该工作面瓦斯平均浓度为0.17%,最大值为0.4%,回风采空区瓦斯抽放浓度与时间的关系曲线巷瓦斯平均浓度0.1%,最大值为0.37%,平均瓦斯涌出量为0.54m3/min,最高瓦斯涌出量为2.0m3/min。
抽放后,为稀释采煤工作面上隅角瓦斯安设的2台2.2kW局部通风机停运,上隅角瓦斯平均浓度为0.4%,最高为0.6%。
工作面、回风巷及上隅角没有出现过瓦斯超限现象,彻底解决了综采工作面、回风巷及上隅角瓦斯超限问题,保证了综采工作面安全正常生产。
4 结论(1)采用移动式瓦斯抽放系统对综采工作面采空区进行瓦斯抽放,彻底解决了综采工作面、回风巷及上隅角瓦斯超限问题,保证了综采工作面安全正常生产,为矿井高产高效提供可靠的安全保障,同时也为六家煤矿下一步装备综放开采的瓦斯治理提供了宝贵的经验。
今后,在瓦斯抽放工艺上,还将针对不同的煤层、不同的工作面采取相应的技术手段,同时对钻孔抽放作进一步尝试,从而使瓦斯抽放技术在我矿的应用日臻完善。
(2)所选用的ZWY85/110型水环真空泵,最大抽气量85m3/min,是目前国内最大的移动抽放泵。
通过试验应用,发现该装备具有功能全、体积小、成本低、效率高、安装方便等特点。
且可根据现场的实际情况,设计不同的抽放工艺,合理地布置抽放泵,从经济、实用、管理等多方面考虑,可达到最佳抽放效果。
具体特点还体现在以下几个方面:①适用于采空区抽放、隅角抽放、邻近层及本煤层抽放;②适于矿井的高效率水环式真空泵提高了瓦斯抽放效率;③配备了气体流量检测装置,对流量可进行实时检测;④环境瓦斯检测超限报警断电装置保证泵站安全工作;⑤管路过滤除渣装置,确保泵体不受损坏;⑥衡水位汽水分离器保证汽水充分分离;⑦断水保护装置确保设备稳定运行;⑧在泵和电机的匹配上采用优化设计,在相同抽放量情况下,可节能30%,单台设备年节约电费数十万元(ZWY85/110型泵站);⑨特殊的结构设计可避免因水环泵的卡死而烧毁电机。
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