YD-2型移动式瓦斯抽放泵站在平顶山一矿的应用.pdf
第期碟扩 安全年月 技术经验 一 型移动式瓦斯抽放泵站 区 在平顶山一扩的应用 川 平顶山矿务局瓦斯研究所 张建国魏风清梁子明 摘要本文介绍了 一 型移动式瓦斯抽放泵站的组成和性能 , 分析了平顶 山一矿丁一 机巷瓦斯超限的原 因和瓦斯描放效果 。 关键词移 动 泵站抽放效果 平顶山矿务局一 矿是年产万吨 的特 大型矿井 , 主采丁组和戊组煤层 。 近年来 , 随 着开采水平的延深和产量的提高 , 矿井瓦斯 涌出量逐渐增 加 , 影响了矿井高产高效和安 全生产 。 一矿自年开始试验瓦斯抽放 , 先后在戊 一 。一 和戊卜 。一 进行 本煤层抽放 , 降低了采煤工作面的 瓦斯涌 出 量 , 对工作面的高产高效起到了积极作用 。 特 别是年月 , 一矿利用 一 型 移动 式瓦斯抽放泵站 , 抽放丁 。一 采空区的 瓦斯 , 保证了 丁 。一 机巷的 正 常 掘进 , 收到了良好的经济效益和社会效益 。 丁煤层 。 根据实际测定 , 丁组煤层瓦斯含量 为 耐 。 丁 。一 采煤 工作面机巷采用梯形 工字钢支护 , 风量为耐而左右 , 回风流 瓦斯浓度为 。 丁一机巷瓦斯超限原因分析 丁 ‘一 采煤工作面概况 丁一采煤工作面位于二水平丁 一采区西翼 , 该工作面西与二采区相邻 , 东与 丁一轨下 、 皮下相邻 , 上部为丁 。一 。采 空区 , 下部为丁一采空区 。 丁 ‘一 机巷为沿空送巷 , 与丁 。一 风巷的煤柱 为巷道中对中 。 丁 。 一 采 煤 工 作面 走向长 度 , 倾斜长度 , 煤层厚度 为 , 煤层倾角 。 直接顶板为灰色泥岩 , 底板为 灰色砂质泥岩 。 丁煤层上部为不可采的丁 、 丁 。一 机巷于年月掘过其 下部的丁 。一 采空 区停采线 , 此时机巷 回风流 中连续出现瓦斯超限现象 , 即使不生 产时 , 回风流瓦斯浓度也达以上 , 使机巷 无法正常掘进 。 根据一矿的煤层地质资料和 生产历史 , 丁组煤层瓦斯含量小 , 丁组采区无 论掘进或回采 , 瓦斯涌出量都很小 , 所以丁 ‘ 一 机巷瓦斯超限是不正常的 , 必然有 其特殊的原因 。 为了摸清机巷瓦斯超限的原因 , 我们对 丁 。一 机巷的煤层地质 、 瓦斯来源和采 掘状况进行了分析测试 。 从煤层地质方面看 , 该处煤层赋存比较稳定 , 瓦斯含量不大 , 又没 有发现地质构造 , 不可能使瓦斯涌出量突然 增大从瓦斯来源方面看 , 机巷工作面瓦斯浓 度为巧 写 , 回风流瓦斯浓度 , 表明增 大的瓦斯主要来源于巷道两侧 从采掘状况 第期 煤扩 安全年 月 方面看 , 丁 一 机巷紧邻丁 ‘一 采 空区 , 巷道之间的煤柱 中对中仅为 , 在矿 山压力的作用下 , 煤柱被压裂形成裂隙 , 构成 瓦斯通道 , 采空区的瓦斯向机巷溢出 , 有可能 使机巷瓦斯超限 。 综合上述分析可 以肯定 , 丁 。一 机巷瓦斯超限 的主要原因是丁 一 采空区瓦斯 向外溢 出的结果 。 该工作面于年月开始回采 , 同年 月 回采结束 。 由于丁 、 丁 、 丁煤层层间距 很近 , 丁 。 煤层的回采必然造成丁 、 丁煤层 瓦斯卸压释放 , 所以丁 一 采空 区的瓦 斯主要来源于丁 、 丁煤层 。 初步测算 , 丁一 采空 区瓦斯储量 为万耐 。 经测试 , 丁一采空 区瓦斯浓度高达肠 , 密 闭 内气体压力高于外部气压 。 针对这种情况 , 我们先是调整通风系统 , 改变局部风压 , 但效果不 明显 , 后来又在机巷 下帮修建了一条隔离墙 , 仍未 收到明显效果 , 只有将采空区内瓦斯抽出 , 减小密闭 内外的 压差 , 才能彻底解决丁 ‘一 机巷瓦斯超 限问题 。 为了从根本上解决丁 ‘一 机巷 的瓦斯超限问题 , 保证巷道能够正常掘进 , 决 定采用 一 型移动式瓦斯抽放泵站 , 抽放 丁 。一 采空 区的瓦斯 。 一 型移动式瓦斯抽放泵站 泵站的组成 、〕 一型 移动式瓦斯 抽放泵站是煤科 总院抚顺分院结合我国 目前煤矿瓦斯抽放特 点而研制开发的 , 主要用于井下局部区域的 瓦斯抽放 。 泵站主要 由纳西型水环式真空泵 、 气水分离器 、 标准孔板流量计 、 矿 用防爆电 机 、 矿 用防爆磁力起动器 、 瓦斯超限断电仪 、 平板矿车等部分组成 。 泵站所有装置 、仪 器都 安装在平板矿车上 , 可以方便地处理局部瓦 斯超限问题 。 主要技术参数 移动式瓦斯 抽放泵站 的技术 参 数如下 最大极限耗水量电机供电外形尺寸 抽放量真空度功率电压 二 一 丫只 泵站特点 结构紧凑 、 体积小 、 移动方便 、 用途广 泛 、 有可靠的机械安全性能 。 具有工作环境瓦斯浓度监测 、 超限报 警断电 、 抽放量测定装置 。 电气控制系统所有设备完全符合 “ 防 爆电器设备制造规程 ”及“ 安全火花型防爆设 备制造检验规定 ”, 并具有安全照明系统 。 适用条件 对于局部瓦斯涌出量大或有煤与瓦 斯突出的矿井 , 建立地面抽放瓦斯泵站有困 难或经济上不合理的 , 使用井下移动抽放瓦 斯泵站不失 为一 个有效的途径 。 有的矿井虽有地面抽放瓦斯泵站 , 但 在井下工作区域离泵房太远时 , 阻力大 , 达不 到有效抽放 , 而且管路投资也大 , 进行泵站改 进投资更大 , 这时可利用移动泵站进行接力 抽放 。 对于一些需要抽放瓦斯的地方中小 煤矿 , 利用移动泵站抽放瓦斯用的投资少 , 见 效快 , 可收到较好的安全与经济效益 。 移动 瓦斯抽放泵站还可用于 瓦斯科 研试验及其他需要对局部区域进行瓦斯抽放 的矿井 , 如有溶洞或岩缝瓦斯喷出的矿井 。 在建立地面抽放瓦斯泵站之前 , 用移 动泵站进行井下试抽 , 由试验得出行之有效 的抽放方法和抽放参数 , 为建立地面泵站提 供可靠的数据 , 避免盲目投资造成浪费 。 抽放方案 一 型移动式瓦斯抽放泵站布 置在 原丁 。一 风巷外段 , 共 敷设抽 放 管路 第期碟扩安 全年月 , 其中 中 管 , 中 管 。 用 中 管伸入密闭内抽放丁 。 一 采空区 瓦斯 , 共布置个密闭抽放 孔 , 系统布置见下图 。 现有 自然发火征兆立即停止抽放 , 进行防灭 火灌浆 。 矛产 一 二 了 抽放系统布置图 根据现场测 量和计算 , 丁 。一 采空 区瓦斯通过围岩裂隙向丁 。一 。机巷溢 出瓦斯的绝对量为一耐而 。 所以系统抽 放参数设计混合量为而 以上 , 浓度不 低于 , 纯流量要 达到耐 以上 , 日 抽放时间一小时 。 为了防止因抽放引起采空区自然发火 , 保证抽放达到预期目的 , 特制定了如下的采 空区抽放安全技术措施 采空区抽放采用间断式抽放 , 每次连 续抽放时 间不超过小时 , 抽放初期 间断时 间不大于小时 , 两个月后不大于小时 。 采空区内气 压 要 保证高于外 部 , 当低于时立即停泵 。 对采空区内气体温度进行监测 , 保证 不高于 ℃ 。 抽放瓦斯浓度不低于写 , 若低于 时立即停泵 。 每周对采空 区内气体取样化验一次 , 规定气样 中氧含量不大于 , 几含量不 大于 , 以含量不大于 , 瓦斯含 量不小于 。 安装完善采空区防灭火灌浆系统 , 发 抽放效果 瓦斯抽放量 移动泵站于年月开始抽 放 , 至 年月共抽出瓦斯万 ”, 密闭 内 外压差 由下 降为 。 前个月 , 每 天抽放小时 , 系统混合量为而 , 瓦 斯浓度肠 , 个月后 , 每天抽放小时 , 系 统混合量为 , 瓦斯浓度 。 机巷瓦斯减少情况 自从开始抽放以来 , 丁 一 机巷的 瓦斯超限 问题得到了解决 , 回风流瓦斯 浓度 由写以上降到写 , 放炮时也未发 生瓦斯超限 , 保证了巷道正常掘进 。 经济和社会效益分析 、一 型移动式瓦斯抽放泵站整体 性能好 , 井下 轨道运输 , 与普通泵站相比 , 具 有移动方便 、 安装快的特点 。 利用 】一 型 移动式瓦斯抽放泵站抽放丁 ‘一 机巷 提前天掘进 , 多掘巷道 。 通过抽放丁 。一 采空 区 瓦斯 , 使丁 。一 机巷的瓦斯涌 出量大幅度减 少 , 保证了巷道的正常掘进 , 缓解了矿井采掘 接替紧张的局 面 , 也保证了矿井安全生产 。 通过抽放丁 一 采空区 瓦斯 , 使丁 ‘一 机巷不需要加大煤柱就可以 正常掘进 , 减少煤炭损失万吨 , 提高了煤 炭资源 回收率 。 作者简介张建国 , 男 , 年生 。 年毕业于焦作 犷院未矿系 。 现任平顶山嫌业集团有限责任公司瓦斯研 究所刹所长 , 工程师 , 从事煤犷通风安全管理和研究工作 收稿日期 一一 责任编拜 何宝林