井下临时抽放瓦斯系统的技术改造.doc

2008年第2期 中州煤炭 总第152 期 井下临时抽放瓦斯系统的技术改造 郭顺清,宋海生,洪志国,付小乐 河南神火煤电公司葛店煤矿,河南永城 476600 摘要介绍了抽放瓦斯系统现状及存在问题,并分析了问题的成因;通过技术改造使系统得到了优化,满足了抽放瓦斯区域对抽放量的要求,提高了矿井防灾抗灾能力。关键词抽放瓦斯;涌出量;抽放量;技术改造 中图分类号TD71216 文献标识码B 文章编号1003-0506200801-0094-02 河南神火煤电公司葛店煤矿的双庙扩大区为永 夏矿区瓦斯含量和瓦斯涌出量最大的区域。开采的 2 -600m水平三2煤层二叠系下石盒子组的原始瓦斯含量为91531m/t,煤层的透气性系数为0102922 m/MPa・d。南31022采面绝对瓦斯涌出量为 3 6183m/min。按照煤矿安全规程2006年8系统运转后,7/m3 为20,1m/min,采面瓦斯抽放率为2016。瓦斯抽放率达不到采空区瓦斯抽放的技术标准和要求。为加大瓦斯抽放力度,提高采面瓦斯抽放率,对抽放瓦斯系统进行技术改造成为必然。 3 风巷和管路供应的因素,在延长排瓦斯管路时,连接管路为 15214mm,长度达m。抽放管路材质全部为,节长。泵站处714～;kPa;孔板压差0164kPa; 3 1。12 问题 1抽放量小。根据抽放泵的能力和抽放实 践,该型号瓦斯抽放泵的抽放量应在13m/min左右。现场曾采用控制隅角埋管抽放量的方法来调节抽放负压,以提高抽放量,但抽放负压略有变化,孔板压差几乎没有变化。即表明抽放泵已满负荷运行,而且该调节方法还造成抽放浓度的降低,更达不到提高瓦斯抽放率之目的;再者,隅角埋管抽放和高位裂隙钻孔抽放要求不同的抽放负压,同一管路抽放本身对抽放效果就有较大影响, 152mm的抽放管路不符合隅角抽放“大管径”抽放原则。 2抽放正压大。2BE系列瓦斯抽放泵的抽放正压一般控制在0102MPa以下。抽放正压达到0103MPa后,引起泵体震动;抽放泵运转8h,电机 3 1 抽放瓦斯系统现状及存在问题 111 现状 南31采区为双庙扩大区的第1个采区,开采深度为-600m。临时瓦斯抽放系统的抽放硐室布置在南31采区的中部。瓦斯抽放方法为回采工作面隅角埋管抽放和高位裂隙钻孔抽放。抽放硐室内安装有2台2BE12253水循环式真空泵。负压管路由工作面回风巷经采区回风上山敷设,与抽放泵相连接,全长1030m。其中,分管 20210mm、长度为300m;支管 15214mm、长度为730m;支管端头接三通,分别连接隅角抽放管路和高位裂隙钻孔抽放管路。正压管路沿-600m胶带巷敷设,与抽放泵相连接,全长1840m。主管 20210mm。其中,由于排瓦斯管路出口位置的移动直接排入一翼总回 收稿日期2008-01-15 作者简介郭顺清1964-,男,河南淇县人,工程师,1983年毕业于河南省煤校,2000年毕业于焦作工学院,长期从事井巷工程和“一通三防”技术管理工作。 温度达到79℃;运转16h,电机温度在92～96℃。现场被迫采用2台泵交替运转的方法来降低电机温度,系统运行极不稳定。 2 技术改造途径 根据实测数据分析,抽放量过小的原因是选择的瓦斯抽放泵能量小和抽放管路阻力大;电机温度 过高和泵体震动是因为抽放正压超过设计值一般在0101～0102MPa所致。为此,采取了以下改造方法。 1将水循环式真空泵由2BE12253型号更换为2BE12303型号。 ・94・ 2008年第2期 郭顺清等井下临时抽放瓦斯系统的技术改造 总第152 期 2将负压侧的抽放支管由1趟 152mmPE 塑料管敷设成2趟 152mm抽放管,分别连接高位裂隙钻孔抽放管路和上隅角埋管抽放管路,通过增设管路来降低抽放阻力。 3将正压侧长370m、 152mmPE塑料管更换成 203mmPE塑料管,降低排瓦斯管路阻力。 3 效果 1抽放负压由4712kPa降至4311kPa,孔板 压差由0164kPa升至3106kPa,抽放量由7103m/ 3 min升至15180m/min,抽放率达到32。具体改造情况见表1。 3 表1 改造前后抽放情况对照 项目改造前 改造后 抽放泵型号 2BE122532BE12303 电机功率/ kW75110 抽放负压/ kPa47124311 孔板压差/ kPa01643106 抽放浓度/ 20101817 抽放量/ m3・min-1 710315180 抽放泵正压/ MPa0103001021 电机温度/ ℃ 10975 2抽放泵的排气阻力由01030MPa降至01021MPa;电机温度控制在75℃左右。 3电机与抽放泵运转正常、平稳,没有出现甩销、切销、泵体震动等异常现象。型电机,抽放正压宜控制在01MPa以下。抽放 正压超过01025MPa,。 3, [1] 张铁岗.矿井瓦斯综合治理技术[M].北京煤炭工业出版社, 2001. [2] 俞启香.矿井瓦斯防治[M].徐州中国矿业大学出版社, 1991. 4 结语 1允许情况下,,现场采用闸阀 ,对抽放量的影响较大。 22BE1系列抽放泵配备的电机一般是节能上接第93页 开一段巷道爬到顶板泥岩中,巷 责任编辑秦爱新 5工作面上、下拐头挂上挡风帘,以减少向采 道长约16m,然后沿煤层走向掘8m平巷,高为3m、宽为5m,即为高位钻场。向外再依次布置2个高位钻场,间距为350m。每个钻场布置2排钻孔,每排3个,总计6个钻孔,钻孔参数根据瓦斯涌出情况、煤层厚度、巷道倾角等因素不同而另行设计。采用MK27型全液压钻机。终孔直径为215mm或193mm,钻孔长度400～500m。③工作面上隅角埋管抽放采空区瓦斯。上隅角采空区埋一根 250mm聚乙烯抽放管,长度25～30m,抽放上隅角采空区瓦斯。 2合理增加工作面风量。为增加风量,在二 3 水平新掘回风立井,工作面风量由原来的800m/ 3 min增加到1175m/min。根据千秋矿经验,易自然发火矿井风量过大不利于防火。因此,风量不能增加太大。 3加强工作面上、下拐头堵漏风。每隔5m机头、机尾采空区充填珍珠岩粉和煤墙袋,使工作面与采空区充分隔离,以减少采空区漏风对瓦斯涌出的影响,从而降低回风流中瓦斯浓度。 4工作面打瓦斯释放钻孔。 空区漏风。上、下拐头挂上挡风帘后,有利于工作面采空区防火及减少采空区瓦斯涌出,但如果管理不善则容易造成采空区“呼吸”,可引起采空区发火。 3 效果 通过采取以上瓦斯综合治理措施后,回采期间 3 工作面瓦斯涌出量在15～20m/min之间,工作面回风流瓦斯浓度为012～014,杜绝了瓦斯超限,确保工作面安全高效生产。 4 结语 1采取多种瓦斯抽放技术,有效地解决了高 瓦斯矿井易自燃煤层综放工作面瓦斯治理问题。 2要随时观察分析瓦斯抽放管道中的CO浓度变化情况,防止采空区发火。 3高位钻场的抽放参数需要进一步研究,以提高抽放效果。 4在治理高瓦斯矿井易自燃煤层瓦斯时,要从工作面设计、巷道布置方面综合考虑瓦斯治理与 责任编辑秦爱新防止煤层自燃问题。 ・95・