矿井瓦斯抽放系统设计
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板石煤矿井瓦斯抽放系统设计
刘振国珲春矿业（集团）公司英安煤矿
内容摘要：在煤矿中，瓦斯灾害主要表现为瓦斯爆炸（瓦斯煤尘爆炸）和煤与瓦斯突出事故。
瓦斯事故的发生，不但使国家的生命财产遭受重大损失，而且影响煤炭生产正常进行。
因此，防治瓦斯灾害，保障煤矿安全生产，是广大煤矿企业需要解决的难题。
瓦斯是矿井生产过程中出现的各种有毒有害气体的统称。
随着矿井开采深度不断增加，瓦斯的涌出量也不断增多，严重影响矿井职工的人身安全和制约矿井的生产。
现代矿井提出建设“本质安全型”矿井，对治理瓦斯提出了不容质疑的要求，解决因瓦斯涌出给生产和职工带来的不安全因素。
为保证英安煤矿的安全生产和总体上治理我矿的瓦斯突出，英安煤矿今年投入瓦斯抽放系统，本设计针对英安煤矿的实际情况而确立。
关键词：瓦斯抽放泵；气水分离器；抽放管路；供电系统
瓦斯突出是煤矿中一种极其复杂的动力现象，是威胁煤矿安全生产的严重自然灾害之一。
迄今为止，开采保护层仍然是防止煤与瓦斯突出最有效、最经济的措施。
经过长期的试验研究，对开采保护层这一措施不但积累了丰富的实践经验，而且对保护层的作用机理等一些理论问题也有了一定深度的认识，并使之逐步发展，完善了开采保护层结合抽放瓦斯这一具有我国特色的综合措施。
随着我国综采，特加别是综放工作面的不数年增加，采面生产能力较大，瓦斯涌出急剧增高，采用抽放和通风的方法不能解决风流瓦斯的超限问题，应用专用排放瓦斯巷道的必要性为迫切。
多年来，我国一些高瓦斯矿井相继应用了专用排瓦斯巷道的瓦斯治理方法，积累了一定的实践经验，推广应用专用排放瓦斯巷道的一些矿井，对该巷道风流瓦斯浓度的规定不尽相同（有的是2%、3%等）有必要统一规定。
专用排瓦斯巷道的风流瓦斯浓度不得超过2.5%，是依据瓦斯爆炸下限浓度5%，而采取1倍的安全系数来确定的。
一般说来，当出现瓦斯浓度达到2%，体积大于0.53
m的积存瓦斯时，即定为局部瓦斯积聚，这样规定主要是考虑到煤矿井下生产条件十分复杂，瓦斯和各种有害气体的涌出，变化有时出现异常。
因此对工作面回风巷风流瓦斯浓度进行瓦斯管理时，一般取5倍的系数。
而对局部地点瓦斯浓度达到2%时，与瓦斯爆炸下限比较取2.5倍的安全系数。
当工作面及其他巷道内出现瓦斯浓度达到2%、体积超过0.53
m时，即为局部瓦斯积聚。
附近20m内必须停止工作，撤出人员、切断电源进行处理。
因此,《规程》规定采区和掘进工作面回风风流瓦斯浓度不得超过1.0%，瓦斯爆炸浓度的下限为5%。
采煤和掘进工作面回风巷风流瓦斯浓度不得超过1.0%，而不是瓦斯爆炸浓度5%。
随着矿井开拓、开采的延深和投产，生产条件的迁移变化十分频繁复杂。
生产过程中不断涌出瓦斯会出现异常现象，管理工作难以做到尽善尽美，甚致出现疏忽或漏洞。
井下发生瓦斯积聚时，必须从采掘生产管理上采取措施，防止瓦斯积聚诸多因瓦斯积聚和涌出，给矿井带来的安全的不利因素，严重影响了各局矿的生产和职工的人身安全。
治理瓦斯是当前矿井刻不容缓的问题。
我矿也深受瓦斯的影响，一度制约了生产。
为了解决因瓦斯给生产带来的不利因素，我矿新引进一套水封式瓦斯抽放泵系统。
来从根本上解决这一问题。
1、安设瓦斯抽放站
《规程》规定各局矿在安设井下瓦斯抽放站抽放瓦斯时应遵照以下的内容：
1) 抽放瓦斯泵站应安设在抽放瓦斯地点附近的新鲜风流中。
2) 抽出的瓦斯要引排到地面、总回风巷、一翼回风巷或分区回风巷，但必须保证稀释后，风流中的瓦斯浓度不超限。
3) 抽出的瓦斯排入回风巷时，在排瓦斯管路口必须设置栅栏、悬挂警戒牌等。
栅栏设置的位置是上风侧距离管路出口5m，下风侧距离管路口30m。
两栅栏间禁止任何作业。
4) 在下风侧栅栏外必须设甲烷断电仪或矿井安全监控的甲烷传感器，巷道风流中瓦斯浓度超限时，实现报警断电，并作处理。
①抽放瓦斯泵站的设置位置，为尽量缩短抽放管路负压段的长度减小阻力，提高作用到钻孔或管口的抽放负压，从而增大抽放能力。
抽放瓦斯泵站应要设在
抽放瓦斯地点附近，抽放瓦斯泵站是由电动机、抽放泵、启动装置等设备组成的。
为防止处在正压管路中的瓦斯偶然泄漏而引起瓦斯事故，抽放站应设在新鲜风流中。
②抽放瓦斯泵的抽放浓度，井下抽放瓦斯泵站抽出的瓦斯可引排到总回风巷、一翼回风巷，但稀释后的风流瓦斯浓度不得超过0.75%，若引排到采区回风巷则不得超过1%，如果抽放泵抽出的瓦斯直接送至永久抽放系统的管路中，侧必保证永久抽放系统管路内的瓦斯浓度不得低于25%。
③抽放瓦斯泵站的安全措施，为了防止临时抽放泵站抽出的较高浓度的瓦斯，与回风巷风流均匀混合的过程中发生熏人或有火种进入，而导致爆炸事故，在排瓦斯管路出口必须设置栅栏，悬挂警戒牌等，两栅栏之间禁止任何作业。
④井下抽放瓦斯时的瓦斯监测装置在下风侧，栅栏外必须设置瓦斯断电仪或瓦斯传感器，巷道风流瓦斯浓度达到1%时，自动切断抽放瓦斯泵的电源。
复电瓦斯浓度﹤1%取瓦斯爆炸下限浓度5倍的安全系数，以防止发生瓦斯灾害事故。
2、抽放管路的布置与敷设原则
1)根据矿井巷道分布的具体情况，选择曲线段最小距离最短的线路。
2)瓦斯管路应设在不经常通车的回风巷道内，以防撞坏管路漏气。
若设在运输巷道，则应架设一定高度至巷道的上部。
3)要考虑管路的运输，接设和维护工作的方便条件。
4) 当抽放过程中一旦发生故障，要保证管内瓦斯不会进入工作面。
机械硐室的安全措施。
3、管路安设质量要求
1）井下管路的安设要按照规定设计的要求。
2）管路入井前要进行除锈、防腐处理。
3）管路接设要平直，坡度尽量一致，不得急转弯。
4）管路底部要用木墩垫高，垫起高度不低于30cm。
以防底鼓损坏管路，管路与巷道的帮壁要保持不小于30cm的距离。
5）安设在主要运输巷道的瓦斯管路，距轨道高度不低于1.8m。
6）瓦斯管路不得与高压电缆敷设在巷道的同一则。
7）在水平巷道接设瓦斯管路时，要保持流水坡度。
安设在倾斜巷道的瓦斯管路，要用卡子将瓦斯管路固定在支架上防止下滑。
30℃以上的巷道至少每20m 设一个防滑卡。
8）低洼处要设放水器。
9）管路接好之后，应进行气密性试验。
试验压力不小于0.15Mpa。
我矿现己形成一套瓦斯抽放系统,目前正在运行使用中。
抽放效果明显好转有效地控制了瓦斯的浓度，改变了因瓦斯超限给工作带来的不便。
下面是我矿其中一个采面的瓦斯抽放的设计方案。
总结：目前，瓦斯应是危害我国各局矿的矿井灾害之一。
我国未来矿井瓦斯灾害也将越来越严重，随着我国各局矿的综采普及，矿井的深度开采。
解决我国各局矿矿井瓦斯的灾害问题是我们的当务之急。
根据矿井发生瓦斯灾害，是由于瓦斯突然涌出导致对人身安全和生产产生的不安全因素。
结合我矿对瓦斯的治理和监管，形成井上、下一整套的安测系统，在测取工作面回风流中的瓦斯和采空区与抽放管路中的瓦斯浓度中，形成自己的一套规律，在瓦斯突出和超出时起到了较好的防治作用，确保了职工的人身安全和生产安全。
