瓦斯抽放系统验收报告

2024-08-13

瓦斯抽放系统验收报告(通用8篇)

篇1:瓦斯抽放系统验收报告

新吉克煤矿瓦斯抽放钻孔验收、考核管理办法

为进一步增强区域瓦斯治理效果,实现“煤与瓦斯共采”方针,牢固树立“打钻是基础、抽放是关键”的理念,根据新吉克瓦斯抽放效果实际情况,特制定瓦斯抽放钻孔验收、考核管理办法。

一、防突队职责:

1、按矿、部(区)下达的、季度、月计划,不折不扣的完成各项工作。

2、负责全矿井抽采工程(煤孔、岩孔的打钻及封孔)的安全施工及管理。

3、负责全矿井的探煤孔、探放水孔、石门揭煤措施孔的打钻。

二、工资及抽放效果考核

打钻进尺与单孔瓦斯抽放浓度考核按“

六、四开”办法。即当月打钻任务量占工资总额60%,当月单孔抽放效果占工资总额的40%。根据工作性质特核定单价,具体如下按矿规定执行。

遇特殊情况钻孔达不到设计孔深时,根据现场实际情况考核打钻工资。

效果考核:

本着“打钻是基础、抽放是关键”的理念,对防突队所施工的钻孔实行动态考核,根据每条巷道实际情况特制定单

孔瓦斯浓度标准。

(三)、考核办法:

1.钻孔(煤孔、岩孔)达到设计要求的给予结算该钻孔的全部工资(即60%),未达到设计要求的钻孔按作废处理。

2.单孔瓦斯抽放浓度达到设计要求的钻孔,结算该孔的全部工资。(即40%)

3.单孔瓦斯抽放浓度未达到设计要求的钻孔,扣减该孔总工资40%。

4、钻探队当月所施工的钻孔,以巷道为单位,单孔瓦斯浓度达到规定要求90%的,结算当月全部工资,每降低(提高)5%扣减(增加)该巷道总工资的5%以此类推。

三、验收办法:

1.每月底防突队将下月打钻计划一式三份报防突区、通风区、工资科、安检科、调度室、安监队、监测队和通风调度。

2.预抽巷所施工的穿层抽放钻孔由瓦斯检查员、安检员、验收员验收,本煤层抽放钻孔在工作面执行局部措施孔时由安监员、验收员、瓦检员验收,不执行局部措施孔时由瓦斯检查员、验收员验收。

3.防突队打钻人员在钻孔成孔后,在打钻记录上写明成孔孔号、角度、深度并通知验收人员,在验收人员未到不得起钻,否则钻孔一律作废。

4.瓦检员、安监员、验收员对打钻进尺的真实性负责:防突队每施工完一个钻孔后(包括煤孔和岩孔),由瓦检员或安监员、验收员现场监督起钻验收,起完钻后在钻孔报告单上履行签字手续。

5.钻孔成孔后,施工人员必须先向调度室汇报,然后找瓦检员或安监员、验收员现场起钻,起完钻后由瓦检员或安监员、验收员向调度室汇报起钻情况。

6.由通防部组织,通修队、人力部、安检部、调度室,对钻孔进行不定期抽查,凡查出虚报打钻进尺,对钻探队、通修队或安监部罚款100~300元,对队长、部长各罚款200元,承包采区干部罚款200元,并按行隐患责任追究,对钻探队打钻人员、瓦检员或安监员按“三违”处理,送矿“三违”学习班学习三个月。

8.防突区长、通风区长、安检科长、安监队队长、书记、监测队队长、书记每月不少于一次现场考核验收,将验收结果报防突区。

9.每个钻孔只能有一张终孔报告单,规范钻孔报告单填写,其内容必须填写规范(报告单上的日期、打钻地点、钻孔编号、钻孔方位、角度、钻孔深度,钻孔开孔时间、结束时间等内容必须一一填写)。

四、验收标准

1.每次封孔前钻探队向防突区汇报封孔地点和封孔孔

数,防突区安排人员不定期对封孔质量进行抽查。

2.每次封完孔后钻探队将封孔情况报送防突区,防突区安排防突队人员进行联网,并在联网后2小时进行第一次测量单孔瓦斯浓度,数据作为月底瓦斯抽放浓度考核依据。

3.单孔瓦斯浓度测量时巡检工、钻探队人员必须在场,测量完成后同时签字,升井后将签字单一式五份,分别报送矿总工程师、防突副总、防突区、防突队和钻探队值班人员。

4.巡检人员必须保证钻孔测量准确性,凡发现弄虚作假每次对防突队罚款1000元,对巡检人员罚款300元,不按规定测量、填写单孔浓度的一次罚款200元,不及时上报测试数据的一次罚款100元。

五、处罚:

1.打钻地点煤尘超限一次,罚款500元,(上风流10米,下风流40米的范围)。

2.钻杆码放不整齐,一次罚款100元。3.带电搬迁电器设备,一次罚款200元。4.全液压钻机不使用冷却水,一次罚款500元。5.钻机卸钻杆时不停电,一次罚款1000元。

6.钻孔不标号和孔间距不符合要求,每孔罚款200元。7.钻孔不按设计要求施工的,每发现一次对钻探队罚款500元,同时该钻孔按作废处理。

8.钻孔原始记录必须在井下填写,升井后交到通风调

度,终孔报告单晚送一天,罚款100元,晚送两天的钻孔作废,发现送假终孔报告单的,一次罚款500元。

9.发生孔内事故丢失钻杆而未上图和上台帐,一次罚款1000元,若因未上图导致回采发生事故,按规定追究责任。

10.因钻孔内煤粉排不干净,造成钻孔无法封孔,一次罚款100元,钻孔作废。

11.班长不带便携式瓦斯报警仪的,打钻钻杆磨住锚网的、安全设备不齐全,一次罚款100元。

12.填写不规范报告单进尺无效,并对打钻班长进行50~100元罚款。

13.每台钻机待封孔数量不超过10个(含10个),否则每超一个钻孔罚款200元。

14.其它规定:

1)单孔打钻时,遇到地质构造特殊情况时,应在两天之内向战线打报告(一式二份,送战线领导、防突区各一份);

2)孔径不符合要求不予进尺; 3)不按要求推广新工艺不予计尺;

六、奖励:

1.当月无发生“三违”、无工伤事故,奖励工资总额的0.2%。

2.每月开展一次打钻质量标准化达标评比活动,对打钻质量标准好的巷道,奖励3000~5000元。

3.施工人员“双述”得到集团公司、矿领导的表扬,每人次对钻探队奖励300元,对个人奖励100~200元。4.按要求推广新工艺,每次奖励钻探队3000~5000元。

新吉克瓦斯抽放钻孔验收、考核管理办法

通防部 2012年09月06日

篇2:瓦斯抽放系统验收报告

一、PVC管

1、主管700m2、分管900m

二、弯头1、90度弯头11个 2、45度弯头10个

3、等径三通7个

4、变径三通2个

5、法兰20套

篇3:采区瓦斯抽放系统设计

阳泉矿区为高瓦斯矿井,该矿未开采上组煤,直接开采15#煤,因此工作面瓦斯涌出量较大。根据建井及其它生产资料,在K3、K4石灰岩和8#、9#、11#、12#、13#、14#煤层附近均曾出现瓦斯涌出异常现象,尤其是15#煤层底板标高较低区域,瓦斯发生动力现象频繁,根据矿井采掘衔接部署,为完善采区设计内容及要求,瓦斯抽放系统设计尤为重要。

1 采区概况

1.1 采区走向倾斜长度面积及工作面推进度确定

a)采区走向、倾斜长度、面积。走向长度3 078m;倾斜长度3 015 m;采区面积8.96 km2;b)工作面推进度确定。工作面长度200 m时,采用高产高效设备,月推进度按90 m,年推进1 080 m。

1.2 采区储量

a)采区面积的确定。由矿界、采区边界圈定。块段划分按照规定依钻孔间距确定级别及边界,500 m以内为A级,500 m~1 000 m为B级,1 000 m~2 000 m以上为C级。在高级储量区内,陷落柱、勘探异常区四周及落差大于10 m的断层两侧各留50 m的C级块段,单独计算储量。采区内15#煤层较为平缓,倾角均小于15°,本次计算以水平面积参与计算;b)计算厚度为块段内钻孔煤厚平均而得,容重按地质报告规定所取;c)计算公式。

式(1)中,W为块段储量,t;S为面积,m2;D为容重,按1.42 t/m3计算;M为平均煤厚,m。

储量计算基础及汇总情况见表1。

则A级(111b)储量为10 981 050 t,B级(122b)储量为52 141 767 t,C级(333)储量为19 138 915 t,可采储量为55 125 413 t。

2 通风

2.1 通风方式和通风系统

依据五采区开拓部署,考虑由南翼一区主扇负担五采区通风任务,同时五采区回采工作面衔接时南翼二区进、回风立井已投入使用。整个矿井的通风系统为分区式,通风方式为机械负压抽出式。

2.2 回采掘进及硐室通风

根据五采区开拓方式及采区巷道布置形式,回采工作面巷道由进风顺槽、回风顺槽、内错尾巷及走向高抽组成,工作面为“一进一回加内错尾巷走向高抽巷”的“U+I”型通风方式[1]。

本区共安排4个掘开工作面,均采用独立通风,掘进工作面所需风量由局部扇风机供给。

采区变电所及蓄电池电机车充电库均采用独立通风,其它系统巷均利用主扇负压通风。

3 抽放系统设计

3.1 瓦斯抽放泵站

根据衔接计划初步考虑用南翼瓦斯抽放泵站负担五采区抽放任务,南翼瓦斯抽放泵站负担五采区最远工作面时瓦斯管路长度在10 km以内,能负担。在南翼地面瓦斯抽放泵站安装有3台湿式罗茨真空泵,型号参数为:ZR7-750WP型,进气压力-49 k Pa、排气压力0 k Pa、进口流量600.7 m3/min、转速490 r/min湿式罗茨真空泵2台;ZR7-600W型,进气压力-49 k Pa、排气压力0 k Pa、流量421.7 m3/min、转速490 r/min湿式罗茨真空泵1台。

3.2 瓦斯管路系统

15号煤高抽回风巷→采区回风巷→南翼回风大巷→回风石门→回风立井→地面瓦斯抽放泵站。

3.3 瓦斯抽放混合量的预测

鉴于本次在预测过程中没有实际相关数据,故不做瓦斯预测的方法有分源预测法和统计预测法,直接参照邻近采区回采工作面正常生产期间抽放量情况进行预测[2],根据南翼一区8308工作面正常生产期间1个月的邻近层瓦斯抽放量情况可知,回采工作面邻近层抽放纯量为100 m3/min。

为便于计算,设计将五采区井下瓦斯抽放混合流量分为四段进行计算,第一段为高抽准备巷的回风巷、第二段为回风大巷、第三段集中回风大巷、第四段为回风立井。各段瓦斯抽放混合量预测为:a)高抽准备巷的回风巷瓦斯抽放管路混合量。本段抽放管路的瓦斯浓度按60%计算混合量,即其混合量为100÷60%=167 m3/min;b)回风大巷瓦斯抽放管路混合量。本段抽放管路瓦斯浓度按50%计算混合量,即其混合量为100÷50%=200 m3/min;c)回风石门瓦斯抽放管路混合量。本段抽放管路瓦斯浓度按45%计算混合量,即其混合量为100÷45%=222 m3/min;d)回风立井的瓦斯抽放管路混合量。本段抽放管路瓦斯浓度按40%计算混合量,即其混合量为100÷40%=250 m3/min。

3.4 管路选型计算

回采工作面邻近层抽放管径计算如下。

瓦斯管径按下式选取:

式(2)中,d为瓦斯管内径,m;Q为瓦斯管内混合流量,m3/min;V为瓦斯管内流速,m/s,一般取5 m/s~15 m/s;井下上述邻近层抽放的4段流速分别取13.5 m/s(各段均按照最大的风速15 m/s进行考虑,同时考虑10%的富裕系数)。经计算,各段管路选型计算结果如下:

高抽准备巷的回风巷段瓦斯管路直径为0.51 cm、回风大巷段瓦斯管路直径为0.56 cm、集中回风大巷瓦斯管路直径为0.59 cm、回风立井瓦斯管路段直径为0.63 cm。根据计算结果可知,主抽放管路选择最大的一趟瓦斯管路即可,故选择一趟直径为700 mm的瓦斯抽放主管路;支抽放管路选择1趟直径为600 mm的瓦斯抽放管路。

3.5 井下管路阻力计算

瓦斯抽放管路阻力包括摩擦阻力和局部阻力。具体采用下式计算。

3.5.1 摩擦阻力计算

根据管径、流量的不同分段计算阻力,每段管路的摩擦阻力用下式计算:

式(3)中,Q为瓦斯管内混合流量,m3/min;hf为管路的摩擦阻力,Pa;L为管路长度,m;Δ为混合瓦斯对空气的相对密度,kg/m3;K0为系数;d为管路内径,m。

式(4)中,ρ1为瓦斯密度,取0.715 kg/m3;n1为混合气中瓦斯浓度,%;ρ2为空气密度,取1.239 kg/m3;n2为混合气中空气浓度,%。

3.5.2 局部阻力估算

局部阻力按摩擦阻力的20%计算。阻力h计算基础见表2。

则摩擦阻力为h总=132+3 644+359+767=4 902 Pa,局部阻力按摩擦阻力的20%计算,则h局=4 902×20%=980.4 Pa,总阻力为h总与h局之和5 882.4 Pa。

3.5.3 走向高抽巷密闭处负压选取

走向高抽巷密闭处抽放负压按500 mm H2O,即4 900 Pa计算。

3.5.4 抽放负压的计算

抽放管路阻力计算(高抽口至回风立井井口):

3.6 瓦斯抽放泵选型计算

式(6)中,q为瓦斯泵的额定流量,m3/min;Qz为矿井抽放瓦斯总量(纯瓦斯),取100 m3/min;K为备用系数,取1.2;X为矿井瓦斯抽放浓度去掉%号后的数值,按照上面预测,取X=40;η为瓦斯泵的机械效率,一般取η=0.8。

代入公式得:q=100×100×1.2/(40×0.8)=375 m3/min。

当前南翼瓦斯抽放泵站最低额定流量为420 m3/min,能满足要求。

4 结语

分瓦斯抽放泵站、瓦斯管路系统、瓦斯抽放混合量的预测、管路选型计算、井下管路阻力计算、瓦斯抽放泵选型等六方面对采区瓦斯抽放系统进行了设计,设计不仅全面,且各种计算基础数据精确,计算结果严谨,综合认定可满足高瓦斯矿井采区瓦斯抽采的实际需要,对保障矿井瓦斯治理及抽采达标奠定了基础,保障了矿井安全高效生产[3]。

参考文献

[1]张瑞功.综放工作面瓦斯治理技术效果研究分析[J].煤矿现代化,2014(2):33-35.

[2]蒋泽照,纪宏伟.月亮田矿111217综采工作面瓦斯治理分析[J].煤炭科学技术,2006(8):26-28.

篇4:瓦斯抽放系统验收报告

关键词:瓦斯抽放;固定连接;顺槽;阻燃;抗静电

中图分类号:TD712.6 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2012)29-0172-03

瓦斯爆炸事故是煤矿安全生产的主要危害之一。近年来,全国瓦斯爆炸事故频频发生,造成了极为严重的人员伤亡和经济损失及恶劣的社会影响。因此,加强矿井瓦斯治理及做好对高瓦斯矿井的瓦斯抽放工作显得尤为重要。

1 研究的必要性

目前,我国矿用瓦斯抽放泵以及瓦斯抽放主管道等在大量生产、实验的基础上已经统一了标准,并已经达到了高瓦斯矿井安全生产所要求达到的条件。连接煤壁内瓦斯抽放封孔管和瓦斯抽放主管道之间的部分目前国内还没有进行在材料、结构以及尺寸上进行统一规范,该类产品目前大多都是采用代用品(普通塑料管、普通PE管、高压胶管等),密封处用胶带或铁丝缠绕而成。代用品在性能上不具备阻燃、抗静电条件;软管管道抗负压能力弱,容易折曲变形,被煤尘及泥水堵塞,达不到良好的抽放效果;管道连接处密封效果差,极易泄漏出瓦斯、一氧化碳等有毒有害气体,气体泄露处与金属接触的地方甚至会产生火花,给煤矿安全生产埋下了很大的隐患。

因此,对高瓦斯矿井顺槽瓦斯抽放固定连接系统的研究并推出一套合适的产品,进而对这一产品进行行业性规范,就显得尤为重要。

2 问题的提出及研究内容、方向

依据全国各高瓦斯矿井同类产品使用现状调查报告,中煤科技集团公司决定开发该套合适产品。开发时间:2011年9月至2012年12月。

2.1 本项目主要研究、实验的内容

研制出瓦斯抽放汇流管、直通(含球阀、测压孔)、三通、弯头(方向可多角度调节)、法兰接头(带球阀)、密封件等一整套合适材质、结构和规格的产品。

2.2 研究目标

项目研究的目标,就是要通过对瓦斯抽放汇流管、直通(含球阀、测压孔)、三通、弯头(方向可调节)、法兰接头(带球阀)、密封件等产品的材料及其结构进行分析、研究、试验,最终研制出高瓦斯矿井顺槽瓦斯抽放固定连接系统,使该系统内产品:

①瓦斯抽放汇流管、直通、三通、弯头(方向可调节)、法兰接头产品阻燃、抗静电、耐负压、通径大。

②瓦斯抽放汇流管、直通、三通、弯头(方向可调节)、法兰接头重复利用率高。

③直通、三通跟汇流管连接处均能达到合适的调节量。

④弯头(方向可调节)韧度足够,能向各个方向弯曲。

3 研制产品的性能和技术水平

性能需要满足:阻燃、抗静电;耐正负压性能好、密封性能可靠;抽放效果显著,管道不易堵塞;适应能力强,有水无水均能适应;安装方便、快捷,无需借助额外工具;耐油、耐腐蚀;可重复使用。

技术水平要达到以下标准:

①瓦斯抽放汇流管、直通、三通、弯头(方向可调节)、法兰接头材料要满足国家标准值(MT558.2-2005)。阻燃性试验:有焰≤3 s, 无焰≤20 s;表面电阻实验:内外壁表面电阻≤1.0×106 Ω;负压试验:壁厚5 mm,负压≥0.8 MPa;正压试验:壁厚5mm,正压≥1.6 MPa。

②直通(带球阀)、三通、调节弯头(40°圆锥角内任意转动)、法兰接头(带球阀)材质、尺寸。材质:PE;规格:DN50(国标),端口到中心点长度200 mm(调节量+/- 200 mm)。

③蕾型密封圈。密封效果好、耐腐蚀、抗老化。

4 研制产品实物图及试验试用情况

高瓦斯矿井顺槽瓦斯抽放固定连接系统现场试验研究是在晋煤集团成庄矿4104、4219巷进行的,实物如图1所示,共试验安装200套连接固定装置,其中在4104、4219巷各试验试用了100套产品,各地点每5~8个抽放钻孔作为一个抽放单元,每个抽放单元外加一个放水器,从放水器出来的瓦斯流经管道通过汇流管与抽放主管路相连。

4.1 安装时间确定

在巷帮煤壁打抽放钻孔,待钻孔周围瓦斯降至1%以下时,方可进行连接抽放钻孔。抽放固定连接装置规格全部采用DN50圆柱体,无台阶,采用螺帽上的螺纹在拧紧的的过程中螺纹将蕾型密封圈沿着锥面推动,使其产生径向推力,产生的摩擦力来实现固定,从而达到管材与连接部件紧密结合,实现密封。

4.2 安装程序

将DN50直通(带球阀)一端固定在煤壁封孔管端,依次连接汇流管、直通、调节弯头、汇流管、三通,作为一个抽放连接孔,钻孔间距2 m(根据现场实际钻孔间距来定),每5~10个抽放连接孔作为一个抽放单元终端连接至放水器,放水器通过一段汇流管连接到抽放主管路上。

4.3 井下4104、4219巷抽放情况

在巷道顶部敷设聚乙烯管,用9 mm钢丝绳挂起。抽放管路不得同带电体接触;抽放管路每两根管留一个三通,三通外接DN50阀门与DN50抽放三通对接,通过放水器后联接顺层抽放钻孔。

4104巷观察点钻孔抽放情况(抽放时间2个月)如表1所示,4219巷观察点钻孔抽放情况如表2所示。

4.4 井下试验试用产品情况总结

通过在井下4104、4219巷试验安装200套瓦斯抽放连接固定装置后,将现场安装使用情况总结如下:

①所有管件、管接头阻燃、抗静电,使用过程中未发生过燃烧、起静电现象。

②调节弯头在使用过程中能够在以球心为中心的范围内做40°圆锥角摆动,即弯头最大调整角度±20°,能够很好的满足由于钻孔倾角和孔与孔之间距离的差异带来的安装操作问题。转动连接处采用两道密封,调节弯头为预先装配好的一体管件,使用过程中未发生漏气现象。

③管道通径大,各部件规格均为DN50,各接头内径Φ50 mm,不易堵塞,偶有堵塞的情况下工人手工拧下相应堵塞部位管件掏出堵塞物体再拧上即可,操作方便、快捷、疏通效果显著。

④安装、操作方便,整个安装过程管道和各部件连接处用手拧合各部件两端的端盖即可完成,无需额外安装工具,非常适合快速安装。

⑤耐油,耐腐蚀,使用过程中未出现过由于井下环境潮湿引起的腐蚀现象。

⑥各管件接头可以重复拆装使用。

⑦现场使用该连孔装置后,根据参数表显示,单孔抽采浓度普遍升高。

5 结 语

该项目研制出了符合高瓦斯矿井安全生产条件的抽放连接固定产品,该套产品的规范使用能够有效避免高瓦斯矿井在抽采过程中瓦斯泄露及疏通效果差给矿井带来的危害,产品的大量使用对矿井的安全生产意义重大。

参考文献:

[1] 胡殿明,林柏泉,吕有厂,等.煤层瓦斯赋存规律及防治技术[M].徐州:中国矿业大学出版社,2009.

[2] 沈怀健,郑孝鹏.低透气性高瓦斯煤层立体多层次瓦斯综合治理技术[J].煤矿开采,2007,(4).

[3] 国家安全生产监督管理总局.煤矿安全规程[M].北京:中国法制出版社,2010.

[4] 张金山,王政伟.埋管抽放技术在内蒙古太西煤业集团应用的可行性分析[J].现代矿业,2010,(6).

[5] 张金山,王政伟.注浆封孔法测定煤层瓦斯压力在平沟煤矿的应用[J].中国煤层气,2010,(3).

[6] 郝长胜,孙宝雷.采空区埋管抽放技术在采煤工作面的应用[J].煤,2010,(4).

篇5:论瓦斯抽放系统工程管理

1 工程概况

阳煤集团煤气分公司五矿5万罐煤气集输系统扩容改造工程,由阳煤集团煤气分公司建设,山西国辰建设工程勘察设计有限公司设计,山西诚正监理公司监理,工程地址:平定聂家庄。

2 设计概况

阳煤集团煤气分公司五矿5万罐煤气集输系统扩容改造工程由4大系统组成:瓦斯抽放系统;冷却水系统;配电系统;防雷接地系统。该工程安装RRG-400KD型罗茨鼓风机3台,及配套工艺管道260余米。管道设计压力0.1 MPa,强度试验压力0.3 MPa,气密性试验压力0.115 MPa。管道表面采用喷砂除锈,室内管道防腐采用红丹防锈漆,涂刷底漆两遍,面漆两遍。室外管道采用5.5厚,三布四油沥青防腐。管道安装完后,按照15%的比例做X射线拍片探伤检验。

3 机械设备施工工艺流程

非标制品制作,垫铁制作→设备进场,开箱检查→安装起重机并接临时电源→设备、非标件的吊装及运输→设备安装基础的复查,垫铁处的麻面处理,地脚螺栓安装→设备就位→设备调整,找平,找正,垫铁安装→设备隐蔽检查验收→设备基础二次灌浆→非标制品安装→设备减速器注油→管道系统试压→设备、管道、非标制品防腐刷漆→仪表安装→联合试运转。

4 主要分部(分项)工程施工方法

4.1 设备安装

1)安装质量引用标准。

严格执行现行国家标准、规范、堆积及随机技术文件、设备技术文件、设计技术文件等。

2)设备安装顺序:

设备开箱检查→基础检查验收→测量放线→设备搬运→整体吊装→整体安装→设备初调→二次灌浆→设备精调→垫铁焊接→二次抹面→设备试运转。

4.2 管道安装施工流程

施工准备→测量定位放线→管道防腐→管道焊接→管道安装→阀门安装→焊缝检验→X射线探伤检验→管道吹扫打压→防腐补口补伤→管道保温。

4.2.1 管道防腐

1)施工顺序:除锈→涂底漆→熔化沥青→浇筑沥青→包扎玻璃布→外保护层。2)管道在防腐前表面预处理应符合下列要求:a.清除钢管表面的焊渣、毛刺、油脂和污垢等附着物。b.除锈后,对钢管表面露出的缺陷应进行处理,附着表面的灰尘、磨料应清除干净,钢管表面应保持干燥。当表面返锈或表面污染时,必须重新进行表面预处理。3)涂刷底漆时可以使用干净的毛刷、滚子或其他一些机械方法喷涂。4)涂刷在钢管上的底漆应无漏涂、无气泡、凝块和流挂等缺陷,应形成均匀的薄膜。厚度应符合施工规范。焊缝处要仔细涂刷,以防空白隐患。5)埋地管道除锈后进行加强级防腐,即:沥青底漆→沥青→玻璃布→沥青→玻璃布→沥青→塑料布保护层,每层沥青厚度1.5 mm,总厚度大于5.5 mm。6)管道外露部分除锈后刷防锈漆两遍,用40 mm厚聚氨酯保温,外做玻璃布保护层2 mm厚。

4.2.2 焊接工艺要求

1)管道焊接必须放“V”形坡口,焊缝为Ⅲ级,焊条采用天津产大桥牌J422。根据要求做焊接工艺评定,严格按焊接工艺操作指导书进行作业。

2)管道对接时管子端面应与管子轴垂直,偏斜值最大不能超过1.5 mm。对口应有1 mm~2 mm的间隙,对口要多转动几次,使错口值减少的间隙均匀,对好口要及时点焊牢固。

3)管子焊接时应垫牢使其平稳,不得将管子悬空处于外力作用下施焊。

4)施焊过程中应保证起弧、收弧处的质量,收弧时应将弧坑填满。多层焊缝的焊接起点和终点应相互错开。

5)每条焊缝应一次连续焊完,如因故中断焊接时,应根据工艺要求采取保温缓冷或后热等防止产生裂纹的措施,再次焊接前应检查焊层表面,确认无裂纹后,方可按原工艺要求继续施焊。

6)应在焊接作业指导书规定的范围内,在保证焊透和熔合良好的条件下,采用小电流、短电弧、快焊速和多层多道焊工艺,并应控制层间温度。

7)管子焊完后,必须对焊缝进行外观检查,检查前应将妨碍检查的渣皮,飞溅物清除干净。焊缝应外形整齐美观,不得有焊瘤、咬边、裂纹、弧坑、夹渣、气孔等缺陷。

4.2.3 管道安装

1)管道安装时,要检查法兰密封面及密封垫片,不得有影响密封性能的划痕、斑点等缺陷。

2)法兰连接应与管道同心,并保证螺栓自由穿入,法兰间应保持平行,其偏差不得大于法兰外径的1.5%,且不得大于2 mm,不得用强紧螺栓的方法消除歪斜。

3)法兰连接要使用同一规格螺栓,安装方向一致,螺栓紧固与法兰紧贴,不得有楔缝。紧固后的螺栓与螺母齐平。

4)穿墙管道,要加套管,管道焊缝不得置于套管内,穿墙套管长度不得小于墙厚。管道与套管之间的空隙,采用不燃材料填塞。

5)当管道安装工作间断时,及时封闭敞开的管口。

6)管道安装合格后,不得承受设计以外的附加载荷。

4.3 电气设备安装

4.3.1 安装流程

基础检查、验收、放线→电气设备本体检查、验收零部件清点(包括变压器器身检查)→设备就位、固定→盘柜查线→线线配置→电缆敷设→接线→单机试验、调试、整定→模拟试运行→空载试运行→负荷试运行。

4.3.2 高低压盘柜的安装

1)基础检查:

开关柜安装在槽钢基础上,槽钢的埋设由土单位完成,安装开关柜前应根据施工图检查基础位置,槽钢的埋设是否符合设计要求。位置应与安装施工图一致。槽钢水平误差每米不超过1 mm,全长不超过5 mm。两根槽钢埋设应平行,高低处于同一水平面。

2)盘柜的搬运和检查:

盘柜安装前必须依据设计图,邀请有关人员进行开箱检查,做好记录。

经检查盘柜符合设计要求且无损坏,应收存好合格证等有关资料,即可进行搬运就位。搬运要有防振、防雨、防漆面受损的措施。绳索与盘面间垫以麻袋片,绑扎要牢固,防止倾倒。配电盘的门应关闭,锁好。精密的表计应单独搬运。

3)盘柜的就位安装:

盘柜安装就位前要对室内环境进行清理打扫,就位时要按图纸标注的顺序将配电盘编号做好标记,然后人工将其搬运到安装位置。先调好中间的一个盘,以其为标准,左右逐个按顺序调整。要求安装后的垂直度为每米不大于1.5 mm;相邻两盘顶部不大于2 mm。

成列盘顶部小于5 mm;相邻两盘边小于1 mm;成列盘面小于5 mm;盘间连接小于2 mm;如不合乎要求,可用垫铁入盘底和基础槽钢之间进行调整,合格后将垫铁与槽钢焊接在一起,并做好防腐处理。最后将盘柜用螺栓与基础槽钢固定牢固。盘柜就位固定后方可进行盘间连接。连接线应依照制造厂家提供的接线图进行,遵守施工规范。

4)母线安装:

母线的材质必须符合设计要求,表面应光洁平整、无裂纹、折叠及夹杂物。要求母线应平直,不能有弯曲,否则应用木锤敲打平直。安装前应根据现场实测尺寸进行加工制作。加工制成后的母线截面减小值不得超过原母线截面减小值,不得超过原母线截面的3%。母线需焊接时必须满足相关要求。

4.3.3 电缆敷设一般要求

高低压电缆应分类存放,存放时要有防雨、防潮设施。电缆敷设前,应仔细核对电缆型号、规格、质量是否符合设计要求,检查电缆表面有无损伤,并测量电缆的绝缘电阻值,皆符合要求时根据设计图纸和现场实际走向确定每根电缆的敷设长度。然后把电缆盘吊在电缆托盘架上,人工牵引电缆,临时展放在桥架下方,利用升降设备将电缆敷设在桥架上。敷设时要缓慢牵引,避免操作电缆,在转角处电缆的弯曲半径与电缆直径的比值为6倍~10倍。不得过度弯曲影响电缆的质量。电缆的终端头、中间接头、跨越伸缩缝时,均应根据需要留有一定的余量。

电缆敷设完毕后,沿全线路进行整理,每隔50 m及电缆转弯处接设标志牌,标志牌上注明电缆的额定电压、型号、规格、走向长度等。电缆入地及穿出应设电缆保护管,保护管的内径不小于电缆外径的1.5倍,电缆的最小弯曲半径不小于其外径的20倍,电缆进入电缆沟以及穿入管子时,出入口应封闭、管口应封闭。

高压电缆的终端和中间接头的制作采用热缩头。低压电缆中间接头及终端头制作采用干包式。终端芯线按设计要求装设接线端子。

电缆查线采用对讲机与万用表配合,相序核对做好记录,按A,B,C三相分别在线芯上做好标记,应与电源相序一致。

5 正确规范瓦斯抽放施工的意义

山西阳泉煤矿主要是高瓦斯煤矿,瓦斯抽放技术的成熟不仅减少了矿井瓦斯排放的危险,更使这种天然气得到更好的利用。熟练和规范瓦斯抽放站的安装不仅是对用户负责,更使我们的企业在市场竞争中更有竞争力、企业前景变得更为乐观。

摘要:对阳煤集团煤气分公司五矿5万罐煤气集输系统扩容改造工程的施工工艺和分项分部施工方法进行了总结归纳,详细介绍了瓦斯抽放系统工程管理,具体阐述了机械设备、管道、电气设备等的安装步骤,为类似工程积累了经验。

关键词:瓦斯抽放系统,机械设备,施工工艺,要求

参考文献

篇6:瓦斯抽放系统验收报告

关键词:瓦斯抽放率封孔工艺抽放方法

0引言

瓦斯抽放是防治煤矿瓦斯灾害事故的根本措施,瓦斯抽放是解决和治理瓦斯的根本所在。瓦斯抽放效果的好坏关乎治理瓦斯的成败。相关科技人员经过长期实践认为矿井瓦斯抽放率主要与以下几个因素有关:即煤层瓦斯含量、透气性,抽放钻孔布置,钻孔封孔工艺,抽放系统及工作面通风方式。在相同抽放系统下,瓦斯抽出量大小与煤层瓦斯含量及涌出量,开采地质条件,瓦斯抽放工艺方法,抽放钻孔长度,通风系统,煤产量大小及工作面长度,工作面推进速度,井下煤层开拓及开采间隔时间等因素有关。

1瓦斯抽放系统对矿井瓦斯抽放效果的影响

1.1瓦斯泵的选型瓦斯泵的流量必须满足矿井抽放期间预计最大瓦斯抽出量的要求。同时,从安装和经济角度考虑,并有适当余量为原则,避免“大马拉小车”或“小马拉大车”的现象。

1.2瓦斯管网的合理布置抽放管网决定着抽放阻力的大小。抽放阻力大,系统性能低;抽放阻力小,系统性能高。管网阻力主要由管路长度、直径和管网布置所决定。管路长度负压端会受钻孔施工地点的不断增加而不断延伸,管路负压段,理论上没有长度的限制,但管路的正压端排气管,在确保安全的情况下,应尽量缩短。实际井下抽放系统中,管网越复杂,易积水,多漏气,管理困难,系统性能也低。因此,在满足生产需要的前提下,应简化网路、及时关闭或拆除无用的管路,应合理安装放水器,及时放水,以降低管网阻力。

1.3抽放方法的合理选择根据瓦斯来源和作用原理,分为单一抽放和综合抽放。选择合理的抽放方法,主要根据矿井(采区)瓦斯来源、煤层赋存情况、采掘布置、开采程序以及开采地质条件等。目前,采用单一的抽放方法往往不能有效的抽出瓦斯,必须根据现场实际情况采用顺层孔、穿层孔、交叉孔、顶板高位钻孔、采空区上隅角埋管的综合性抽放方法,以有效治理采掘面瓦斯,提高瓦斯抽放浓度,增加抽放纯量。

1.4抽放钻孔的布置影响自钻孔的主要因素有:钻孔的角度、长度、钻孔个数、孔径、间距等。对本煤层预抽瓦斯,根据煤层赋存条件、开采方法及开拓布置的不同,可以布置穿层钻孔、顺层孔(上、平、下向),采用75~100 mm钻孔,煤层透气性差时,可以适当加大孔径。对卸压层瓦斯的钻孔,钻孔的有效部分应处在各个卸压层的充分卸压带,以保证有足够的瓦斯补给源。

1.5钻孔密封工艺钻孔施工完毕,其密封性决定着瓦斯抽放效果,封孔不严,漏气漏水,瓦斯浓度降低;反之,密封严密,瓦斯浓度高。因此,为提高井下瓦斯抽放浓度,,必须采用有效的封孔工艺。使封孔后,一方面使钻7L周围的裂隙得到充填,消除开孔时形成的漏气裂隙(即消除初期漏气通道):另一方面使钻孔得到可靠的支护,保证钻孔的稳定,使钻孔周围不再产生新的漏气裂隙(即避免后期漏气通道的产生和发展)。因此,封孔材料需达到如下要求①封孔材料应具有渗透性:为了消灭钻孔周围的成孔裂隙,即消灭初期漏气通道,封孔材料应具有进入钻孔周围裂隙的特性,一般普通水泥没有这种特性,超细水泥的使用效果要好于普通水泥。②封孔材料应具有膨胀陛:封孔材料的膨胀性对封孔效果十分重要,如果材料没有膨胀性而有收缩性,那么就不能取得应有封孔效果。封孔材料的膨胀可以对钻孔形成主动支护力,不仅可以防止钻孔的收敛变形,而且使钻孔周围形成高应力区,使封孔段周围煤体的透气性降低,减少煤体的漏气,提高瓦斯抽放浓度。③封孔材料的强度和硬度不能过高:封孔材料在煤体里留下一个长度数米的圆柱体,回采工作面采煤机割煤时要切割这些圆柱体,如果封孔材料的强度和硬度过高,采煤机割煤时可能产生切割火花,给回采工作面带来安全隐患。④封孔材料必须有一定的早强性:钻孔是個微型的全煤巷道,钻孔在地应力作用下将发生蠕变,封孔之后,要求封孔材料在较短的时间内凝固,并有一定的强度,及时对钻孔实现主动支护,防止钻孔的变形。

1.6抽放时间不同的抽放方法,钻孔有不同的最佳和有效抽放时间,在这段实践内,抽放的瓦斯量大、浓度高,之后逐渐衰减到无抽放价值而停抽。但在我国一些矿井中,因抽放巷道层位布置不当,受采动影响大,巷道维护困难而缩短了钻场、钻孔和抽放管路系统的服务时间,有的矿井掘、抽、采的关系失调,不等到应有的抽放时间就回采,使钻孔失去了最佳抽放和有效抽放时间,导致抽放率不高。因此,合理的抽放时间是保证矿井瓦斯抽放率的必要因素。

1.7抽放负压与钻孔密度抽放系统压力参数及钻孔密度直接影响钻孔瓦斯抽放效率,经有关专家研究得出规律:钻孔瓦斯抽放率分别与抽放负压和钻孔密度呈线形关系,即抽放率随负压值、钻孔密度的增大而增加。但最大抽放率并不出现在最大的负压值和最大钻孔密度的交汇部位,三者的函数关系在空间上是一个曲面。抽放负压对未卸压煤层抽放效果的影响还没有统一的认识,有关资料也表明,提高抽放负压可以显著提高瓦斯抽放量,但大部分测量数据是在调压后短时间内测量的,属于暂态现象,不能真正的表示抽放负压与抽放量的关系。对于采空区瓦斯抽放实践表明,当抽放负压在一定的范围内增加时,可以增加抽放量,而负压过高,不但抽放量增加不多,而且容易吸入空气引起采空区残留煤的自然发火,为此,在抽放采空区瓦斯时,控制一定的抽放负压是必要的。

2提高矿井瓦斯抽放率的途径

针对我国矿井抽放率低的原因,采取适当的措施提高矿井的瓦斯抽放率,不仅是矿井安全生产的要求,而且也是降低抽放成本,提高抽放效益的需要。为了提高我国矿井瓦斯抽放效果,国内的科研、高校、设计、生产单位等,从不同的方面开展了很多项研究,取得了可喜的成果。

2.1合理选择抽放方法合理选择抽放方法是提高抽放效果的关键,选择抽放方法应深入分析煤层赋存条件、瓦斯来源及涌出规律、开采布置及开采程度、瓦斯利用前景等。按照瓦斯来源可以分为本煤层抽放瓦斯和临近层抽放瓦斯:按抽放与采掘的时间配合可以分为预先抽放煤层瓦斯、边采边抽放瓦斯、采空区抽放瓦斯三类:按照抽放工艺可以分为钻孔抽放瓦斯、巷道抽放瓦斯、钻孔巷道混合抽放瓦斯、老空区密闭抽放瓦斯和地面钻孔抽放瓦斯。不同煤矿的现场条件,采用抽放方式也会有很大的不同。一般来说,选择抽放方法和形式的时候,要考虑瓦斯来源、煤质状况、采掘因素、时间配合和抽放工艺等因素。其总的原则是:①如果瓦斯存在于开采层本身,即可以采用钻孔或巷道预抽形式直接把瓦斯从回采层中抽出。②如果瓦斯主要存在于开采煤层的顶、底板邻近煤层内,可以采用顶底板煤岩中的巷道,打一些穿至邻近煤层的钻孔将临近层瓦斯抽出。③如果在采空区或废弃巷道内有大量的瓦斯涌出,即可以用采空区抽放形式加

以消除。④如果在煤巷掘进时就已遇到严重的瓦斯涌出,而且难以用通风方法克服的时候,则需要采用在掘进工作开始前的钻孔预抽或巷道边掘边抽的方法加以解决。⑤如果煤层的透气性差,利用钻孔或巷道又不易直接抽出瓦斯,掘进时瓦斯也不大,而在回采的时候却有大量的瓦斯涌出时,则需采用边采边抽,深孔爆破、大直径密集钻孔以及认为的可以改变煤层透气性等方法加以解决。

2.2选择合理的抽放参数①钻孔直径。钻孔直径的大小对抽放瓦斯有一定的影响。大直径孔的瓦斯抽出量远远大于小直径孔,而且有较长的稳定时间。因此,在保证施工进度的前提下,尽量选择大直径的钻具。②钻孔长度。对于开采层瓦斯抽放钻孔的长度越大,露出煤面越多,瓦斯涌出量越大,抽放效果越好;对于邻近层瓦斯抽放,钻孔一般要穿过所要预抽的煤层,在考虑打钻效率和打钻质量的前提下,利用大功率钻机施工长度较深的钻孔。③钻孔角度。抽放本煤层瓦斯的时候,布置钻孔的角度应注意以下几个方面:a由于深部煤层的瓦斯含量比较大,瓦斯向上流动,所以下向式钻孔瓦斯量较大,可以加速瓦斯排放。但下向孔中易积水,对瓦斯涌出有一定的阻力,且打钻施工比较困难。b上向式钻孔内不会积水,瓦斯涌出量也比较均衡,但在相同条件下比下向孔略小。c水平钻孔处于上述两种方式之间,可以克服上向孔和下向孔的缺点,各矿井可以根据实际情况制定相应钻孔角度。④抽放负压。瓦斯抽放泵能力、运转特性与负压對抽放效果有很多影响,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,有时反而会影响抽放效果,要根据具体情况确定

2.3其它途径①扩大抽放范围:扩大抽放范围:一是要合理增加钻孔数目来扩大抽放面积:二是要增加抽放煤层及抽放区域。②提高煤层透气性:煤层透气性是煤层对于瓦斯流动的阻力,通常用透气性系数来表示。透气性系数越大,瓦斯在煤层中流动越容易,瓦斯含量就少;反之,瓦斯易于保存,煤层瓦斯含量大。③采用综合抽放方法:随着煤矿机械化水平的提高,开采强度的大幅度提高,开采后邻近层、采空区等的瓦斯涌出量也急剧增加,为了实现高产高效矿井的安全生产,要求抽放瓦斯技术有一个新的突破,所以综合抽放方法已经是矿井进行瓦斯抽放的一个趋势。

3结语

篇7:瓦斯抽放系统验收报告

随着国家对煤层气利用[1]重视程度的不断提高, 具备条件的矿井纷纷建立瓦斯抽放泵站对煤矿瓦斯进行抽采和利用。为保证瓦斯抽放泵站安全可靠地运行, 智能化的瓦斯抽放监控系统是必不可少的。笔者根据煤矿瓦斯抽放泵站的运行特点和保护要求, 设计了一种瓦斯抽放监控系统。该系统能实时监测瓦斯抽放系统中的环境参数、供水参数、供电参数等, 并能够根据以上参数自动控制瓦斯抽放泵站中抽放泵、水泵、电动阀等设备。该系统既可以独立运行, 也可以和全矿井综合自动化系统联网运行。

1 系统结构及功能

瓦斯抽放监控系统主要由瓦斯抽放监测和瓦斯抽放自动控制2个部分组成, 其结构如图1所示。其中瓦斯抽放监测部分主要完成对管道参数、环境参数、供水参数和工况参数的监测功能, 瓦斯抽放自动控制部分完成对瓦斯抽放泵、管道闸阀、真空泵、水泵的开停控制和保护功能。

瓦斯抽放监控系统建设完成后, 可实现瓦斯抽放系统的自动控制和瓦斯管路参数的自动监测功能, 同时实现对管路流量的各种累计量计算和处理及数据的存储、统计、查询、打印等功能, 实现瓦斯抽放的现代化管理, 为煤矿解决瓦斯灾害提供先进的技术手段, 从根本上避免或杜绝恶性生产安全责任事故的发生, 旨在为煤矿生产节约成本、强化生产安全管理、提高工作效率。

2 系统实现

2.1 瓦斯抽放监测

通过管道安装的抽放参数传感器 (流量、甲烷、压力、温度) 实时运算各管道每分钟的混合流量、纯流量、时/日/月/年累计流量数据, 同时进行温度、压力信号的自动实时修正补偿;通过轴承温度传感器、缺水信号开关和设备开停传感器监测瓦斯抽放泵的工作状态;通过甲烷传感器实时监测抽放泵站机房的环境泄漏瓦斯浓度[2], 并实现报警和断电保护功能;通过液位传感器和温度传感器实时监测抽放泵房循环水仓水位、水温状况, 并实现报警和供水保护功能。利用上述监测数据实现整个瓦斯抽放泵站的综合保护和自动控制功能[3]。

2.2 瓦斯抽放自动控制

瓦斯抽放自动控制部分工作的原理如图2所示。该部分设置了操作台、执行柜、控制板等设备, 共同完成对瓦斯抽放系统的自动控制。

操作台是进行操作的工作台面, 包括蝶阀的开度指示, 真空泵、水泵以及冷却水塔风机的开停指示, 人工操作按钮等相关控制设备, 可以实时显示各种设备的工作状态, 并可以通过人工操作按钮发出各种指令。

控制板是整个瓦斯抽放自动控制部分的控制核心, 完成对蝶阀状态的监测及分站和控制柜送来信号的接收功能, 并据此做出判断, 实现对蝶阀、泵的开停或断电控制信号的输出功能[3]。

执行柜是整个瓦斯抽放自动控制部分的执行机构, 负责执行控制板送来的泵开停或断电信号, 控制设备做出相应的动作, 主要包括蝶阀的电控部分以及其它泵的执行部分元器件。

整个自动控制部分可以分别工作于“手动”/“自动”/“检测”3种状态下, 工作状态的改变由操作人员按动操作台上的状态按钮来实现。

在自动状态下, 操作人员可以通过按动操作台上的“一键开”、“一键关”按钮实现对瓦斯抽放系统的自动控制功能。每一个瓦斯抽放泵对应有1对一键开、关按钮。当操作人员按下“一键开”按钮后, 系统会按照相应的顺序, 先检测相应的蝶阀状态 (每个蝶阀有“满开”、“满闭”、“故障”3种状态) , 并打开相应的水管蝶阀和瓦斯管道的进出气蝶阀, 然后打开冷水泵, 最后打开相应的瓦斯抽放真空泵。每个设备的打开都会有一定的时间间隔, 以便与实际设备启动的时间相适应。而热水循环泵和冷却塔风机的开停由瓦斯抽放监测部分中的水位、温度检测信号来决定, 并由分站将开停信号送到控制板。同样, 如果操作人员按动“一键关”按钮, 系统会按相反的顺序关停所有的相关设备。这样, 只需操作人员轻轻按动一个按钮, 就可以实现对所有瓦斯抽放真空泵的自动开停功能。

在手动状态下, 操作人员可以通过按动操作台上的按钮实现对瓦斯抽放系统的全手动控制功能。每个蝶阀有“开”、“关”、“停”3种状态, 如果需要打开一个蝶阀, 操作人员可以直接按动操作台上的该蝶阀对应的“开”按钮, 该信号被直接送到执行柜去控制该蝶阀的电控部分, 从而实现对该蝶阀的打开控制功能。如果操作人员要打开某一个泵, 操作人员直按按动操作台上的该泵对应的“开”按钮, 该信号会被送到控制板, 控制板根据收到的信号做出相应的输出控制, 送给执行柜去执行[4]。在手动状态下, 控制板优先响应分站送来的循环水泵、冷却水塔的开停命令。

在检修状态下, 操作人员可以手动操作每一个设备, 对管道瓦斯进行排空。同时, 在该状态下, 还输出告警信号, 提示正在进行检修。

整个瓦斯抽放自动控制部分的断电控制也可以手动和自动实现。手动断电时, 操作台上的断电信号被送到控制板, 由控制板经执行柜去控制断电器断电[4];而在瓦斯超限等情况下, 分站会发出断电信号[2], 送到控制板, 自动实现对该部分的断电功能。

3 结语

煤矿瓦斯抽放监控系统设计完成后, 经过在煤矿现场的试验, 证明该系统很好地实现了其设计功能, 大大提高了瓦斯抽放系统的可靠性、安全性, 具有较大的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]张德江.大力推进煤矿瓦斯抽采利用[J].工矿自动化, 2010 (2) :1-3.

[2]国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[M].北京:煤炭工业出版社, 2007.

[3]胡寿松.自动控制原理[M].北京:科学技术出版社, 2007.

篇8:瓦斯抽放系统验收报告

关键词:高瓦斯矿井;瓦斯;抽放;方法;工艺改进

一、高瓦斯矿井瓦斯抽放重要性分析

瓦斯抽放在矿井正常运作中发挥着重要的作用,具体如下:

1、在矿井中,将所抽取的瓦斯转变为新型的、洁净的宝贵新能源,可实现变废为宝、变害为利的目的,达到能源的良性循环。

2、在矿井生产中完成瓦斯抽放,是当前避免矿井内煤与瓦斯间发生冲突的有效方法。

3、抽取煤层内的瓦斯,可保障矿井中瓦斯含量符合矿井安全生产的规范要求,提升矿井作业的安全性,避免在矿井作业时发生瓦斯爆炸而产生生产安全事故。

基于以上几点考虑,瓦斯抽取已成为全球范围内矿井作业过程中备受关注的问题,值得深入研究。

二、瓦斯抽放影响因素

(一)抽放方法及参数设置影响

目前,国内大多数矿井所使用的瓦斯抽放方法较为单一,比如多数矿井单纯地采用钻孔法抽取瓦斯,导致瓦斯抽取效果普遍不理想。再加上受技术及资金的约束,又不能够大范围应用其他瓦斯抽放方法,影响了瓦斯抽放效果。此外,在诸多瓦斯抽放影响参数中,钻孔工程量对矿井瓦斯的抽放效果影响最大,目前尚未引起操作人员的高度关注。这不仅仅会影响到瓦斯的抽放范围,还会影响到钻孔的合理布局。

(二)抽放时间及范围影响

不同的瓦斯抽放方法对应不同的最佳有效抽放时间。在最佳时间段内,瓦斯抽放的浓度相对较高。而在最佳抽放时间外,瓦斯浓度会持续衰减乃至停止抽放。而在国内部分矿井内,受其他多方面因素的影响,钻场以及管路抽放的时间被缩短,影响掘、抽、采等矿井正常作业,降低了瓦斯抽放率。

此外,国内将大多数矿井的瓦斯抽放范围仅限于临近层、开采层等范围内,更加关注于抽取主采层或突出危险的煤层瓦斯,而忽视了抽放含瓦斯的围岩或主采层及突出层以外的煤层瓦斯。

(三)封孔质量的影响

根据研究数据显示,在进行瓦斯抽放工作时,通常八成的空气是通过钻孔进入的。假如减少一半左右的空气摄入量,则可以增加两倍左右的瓦斯含量。因而,在国外一直都很重视封孔的质量,对材质以及长度均做出了明确的规定。目前,国内矿井所使用的封孔材料大部分使用水泥砂浆,其封孔长度以及封孔质量均与国外有较大的差距。

(四)煤层透气性的影响

在部分抽放率较低的矿井中,由于其煤层透气性普遍较差,想要提升矿井的瓦斯抽放率就必须要采取提升煤层透气性的方法,包括深孔爆破或水力压裂等。但是,在不同地质的矿井中,不同的煤层透气性提升方法对瓦斯抽放效果的影响也有所差异。

三、高瓦斯矿井瓦斯抽放方法及工艺改进

(一)抽放方法

1、底板穿层钻孔抽放瓦斯方法

国内目前多数矿井均采用底板穿层钻孔方式进行抽放瓦斯,其需在矿井的底层岩石巷道完成穿层钻孔操作,并且每隔特定的距离就需安排一个钻场,根据矿井实际需求设置钻孔数量。受当前多数矿井煤层地质较为松软的影响,矿井透气性普遍不够理想,因而这种方法用于抽放瓦斯的效果并不理想。

2、顺煤层钻孔预抽瓦斯方法

国内部分矿井应用顺煤层钻孔预抽瓦斯的方法来完成瓦斯排放操作,其通常是在矿井工作面的上下通风道沿着煤层的作业方向完成钻孔操作。此方法通常适用于硬度较大的矿井中,不太适用于硬度较小的矿井中,因而,在实际瓦斯排放工作中应注意选择使用。

(二)工艺改进

1、合理选择抽放方法及参数设置

对于大多数矿井而言,所使用的矿井瓦斯抽放方法如果过于单一,则无法满足瓦斯含量较高煤层作业区域瓦斯抽放工作要求。结合当前矿井现状,结合本煤层、临近煤层或采空煤层的实际情况,有针对性地选择瓦斯抽放方法,并综合使用不同抽放方法才能够彻底解决矿井瓦斯含量过高的问题,提升瓦斯抽放效果。

通常情况下,矿井在抽放瓦斯时需要考虑的抽放参数包括钻孔的直径及长度、钻孔的角度以及抽放负压等等。不同的矿井,在抽放瓦斯时对钻孔直径以及长度等抽放参数要求有所不同,因而,应该结合矿井煤层的实际情况以及瓦斯的含量高低来确定抽放参数,以获取更好的瓦斯抽放效果。

2、选择合理的钻孔布置方式

通常而言,對于钻孔抽放可选择的钻孔布置方式主要包括穿层钻孔方式以及顺层钻孔方式。根据研究结果显示,进行抽放本煤层瓦斯时,交叉布孔操作更为便捷、所需的费用更低,抽取效果更理想。再加上,交叉布孔比平行布孔瓦斯抽放效率更高。因而,在抽放本煤层瓦斯时,可采用孔网布局的方式来提升煤层透气性,实现提升抽放效果的目的。

3、选择合理有效的钻孔封孔方式及材料

当前国内大多数矿井所应用的封孔方法主要包括橡胶圈封孔器、水泥砂浆机械式封孔以及聚氨酯封孔等方式。因聚氨酯泡沫塑料封孔法封孔,在受到外界的压力以及变形压力的状况下不容易被破坏。所以,其在动态压力区域或者长周期抽放瓦斯区域拥有其他封孔方法所无法比拟的优势,特别在深封孔应用领域更为便捷、更有质量保障,拥有更好的应用前景。

结束语

进入新世纪后,社会对洁净能源的需求与日俱增,再加上出于矿井安全作业的考虑,瓦斯抽取在矿井煤层作业过程中发挥着积极的意义。因而,在日常工作中,应该加强对高瓦斯矿井瓦斯抽取方法以及工艺改进的研究,以提升瓦斯抽放效率。

参考文献:

[1]张永安.煤矿井下瓦斯抽放钻孔新型封孔工艺研究[J].科学之友,2008(30).

[2]王亮.对新世纪煤矿瓦斯抽放方法的探讨[J].中小企业管理与科技,2011年第12期.

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