礦井抽放系統(tǒng)介紹

1、瓦斯抽放系統(tǒng)介紹朱仙莊礦朱仙莊礦 防突區(qū)防突區(qū) 胡江山胡江山主要內(nèi)容o 瓦斯抽放系統(tǒng)的相關法令o 瓦斯抽放的目的和意義o 瓦斯抽放系統(tǒng)的組成o 影響瓦斯抽放效果的因素o 礦井瓦斯抽放難易程度及效果評價指標1.瓦斯抽放系統(tǒng)相關法令：“十二字方針”o 20022002年年8 8月，國家煤礦安全監(jiān)察局和中國煤炭協(xié)會，為貫徹落實月，國家煤礦安全監(jiān)察局和中國煤炭協(xié)會，為貫徹落實國務院關于安全生產(chǎn)的一系列重要指示和國務院國務院關于安全生產(chǎn)的一系列重要指示和國務院關于黑龍江省雞關于黑龍江省雞西礦業(yè)集團公司西礦業(yè)集團公司“6.20”6.20”特大瓦斯事故的通報特大瓦斯事故的通報精神，召開了全國精神，召開了全國

2、煤礦瓦斯防治現(xiàn)場會議，在這次會議上作出了向全國煤礦貫徹落實煤礦瓦斯防治現(xiàn)場會議，在這次會議上作出了向全國煤礦貫徹落實“先抽后采、以風定產(chǎn)、監(jiān)測監(jiān)控先抽后采、以風定產(chǎn)、監(jiān)測監(jiān)控”瓦斯治理十二字方針的重要決瓦斯治理十二字方針的重要決定。定。o “先抽后采”是瓦斯治理的源頭治本措施。先抽后采以風定產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控1.瓦斯抽放系統(tǒng)相關法令：煤礦安全規(guī)程 規(guī)程145條。有以下情況之一的礦井，必須建立地面永久抽放瓦斯系統(tǒng)或井下臨時抽放瓦斯系統(tǒng)：o（一）1個采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m/min或1個掘進工作面瓦斯涌出量大于3 m/min，用通風方法解決瓦斯問題不合理的。o（二）礦井絕對涌出量達到以下條件的：1.

3、大于或等于大于或等于40 m/min；2.年產(chǎn)量年產(chǎn)量1.01.5Mt的礦井，大于的礦井，大于30 m/min；3.年產(chǎn)量年產(chǎn)量0.61.0Mt的礦井，大于的礦井，大于25 m/min；4.年產(chǎn)量年產(chǎn)量0.40.6Mt的礦井，大于的礦井，大于20 m/min；5.年產(chǎn)量小于或等于年產(chǎn)量小于或等于0.4Mt的礦井，大于的礦井，大于15 m/min。o（三）開采有煤與瓦斯危險煤層的。1.瓦斯抽放系統(tǒng)相關法令：國標和行業(yè)安全標準o AQ1027-2006煤礦瓦斯抽放規(guī)范：o 符合建立瓦斯抽放系統(tǒng)條件，并同時具備下列兩個條件的礦井，應建立地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)；o 瓦斯抽放系統(tǒng)的抽放量可穩(wěn)定在2 m3

4、/min以上；o 瓦斯資源可靠，儲量豐富，預計瓦斯抽放服務年限五年以上。煤礦安全規(guī)程煤礦安全規(guī)程、礦井瓦斯抽放礦井瓦斯抽放管理規(guī)范管理規(guī)范、煤礦瓦斯抽采工程設煤礦瓦斯抽采工程設計規(guī)范計規(guī)范等國家政令將瓦斯抽放等國家政令將瓦斯抽放法制法制化化：明確應安裝瓦斯抽放系統(tǒng)的礦井：明確應安裝瓦斯抽放系統(tǒng)的礦井以及應當安裝何種抽放系統(tǒng)。以及應當安裝何種抽放系統(tǒng)。2.瓦斯抽放的目的和意義目的：（1）預防瓦斯超限、確保礦井安全生產(chǎn)。（2）開采保護層并具有抽放瓦斯系統(tǒng)的礦井，應抽放被保護層的卸壓瓦斯。（3）無保護層可采的礦井，預抽瓦斯可作為區(qū)域性或局部防突措施來使用。（4）開發(fā)利用資源，變害為利。2.瓦斯抽放的

5、目的、意義意義：(1) 瓦斯抽放是消除煤礦重大瓦斯事故的治本措施。(2) 瓦斯抽放能夠解決礦井僅靠通風難以解決的難題，降低礦井通風成本。(3) 瓦斯抽放能夠利用寶貴的瓦斯資源。安安 全全經(jīng)經(jīng) 濟濟環(huán)環(huán) 保保3.瓦斯抽放系統(tǒng)的組成瓦斯抽放系統(tǒng)主要由：瓦斯抽放系統(tǒng)主要由： 管道、瓦斯泵、流量計、泵站、安全裝置等管道、瓦斯泵、流量計、泵站、安全裝置等組成。組成。 瓦斯抽放管路是決定抽放投資和抽放效果的重要因素之一。瓦斯抽放管路由總管、分管及支管等組成，管材一般選用無縫鋼管、焊接管等，支管也可選用玻璃鋼管。瓦斯抽放系統(tǒng)示意圖3.瓦斯抽放系統(tǒng)的組成 常見管路 玻璃鋼管道 無縫鋼管道3.瓦斯抽放系統(tǒng)的組成

6、 瓦斯抽放管路的直徑選擇瓦斯抽放管路的直徑選擇 瓦斯抽放管路直徑應根據(jù)絕對瓦斯涌出量、預瓦斯抽放管路直徑應根據(jù)絕對瓦斯涌出量、預計的瓦斯抽出量及預計的瓦斯抽放率來確定，一般計的瓦斯抽出量及預計的瓦斯抽放率來確定，一般在采區(qū)工作面內(nèi)一般選用在采區(qū)工作面內(nèi)一般選用200（8吋）吋）250mm（10吋），大巷的干管選用吋），大巷的干管選用250（10吋）吋）325mm（13吋），井筒和地面選用吋），井筒和地面選用325400mm（16吋）。吋）。3.瓦斯抽放系統(tǒng)的組成瓦斯抽放系統(tǒng)的組成 瓦斯抽放管路系統(tǒng)的鋪設標準瓦斯抽放管路系統(tǒng)的鋪設標準 瓦斯抽放管路系統(tǒng)的鋪設應盡量做到：井下抽放管路瓦斯抽放管路系

7、統(tǒng)的鋪設應盡量做到：井下抽放管路出氣系統(tǒng)設于出氣系統(tǒng)設于回風巷回風巷（出氣口安設柵欄，懸掛警標，（出氣口安設柵欄，懸掛警標，沿風流方向上柵欄距出口沿風流方向上柵欄距出口5m，下柵欄距出口，下柵欄距出口30m）； 抽放管路在鋪設時必須抽放管路在鋪設時必須吊掛平直，離地高度不小吊掛平直，離地高度不小300mm；必須保證抽放系統(tǒng)中；必須保證抽放系統(tǒng)中 所有管路的接頭所有管路的接頭嚴密、嚴密、不漏氣不漏氣，正式抽放前，必須對所有抽放管路進行，正式抽放前，必須對所有抽放管路進行試通、試通、試漏試漏；管路鋪設在有提升運輸?shù)南锏纼?nèi)時，抽放管路；管路鋪設在有提升運輸?shù)南锏纼?nèi)時，抽放管路與礦車最外緣的與礦車最外

8、緣的間隙必須大于間隙必須大于700mm；嚴禁瓦斯管路嚴禁瓦斯管路與電纜與電纜同側(cè)同側(cè)吊掛及與帶電物體接觸及砸壞瓦斯管路，吊掛及與帶電物體接觸及砸壞瓦斯管路，瓦斯抽放管路要每隔一定距離或在高度起伏變化處留瓦斯抽放管路要每隔一定距離或在高度起伏變化處留有有放水三通放水三通，以便在管路發(fā)生積水及有雜物堵塞時采，以便在管路發(fā)生積水及有雜物堵塞時采取措施處理。取措施處理。 3.瓦斯抽放系統(tǒng)的組成 瓦斯泵瓦斯泵 我我國煤礦常用的瓦斯泵有國煤礦常用的瓦斯泵有3種類型：水環(huán)式真種類型：水環(huán)式真空泵、離心式瓦斯泵和回轉(zhuǎn)式瓦斯泵。它們空泵、離心式瓦斯泵和回轉(zhuǎn)式瓦斯泵。它們的作用是運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生負壓，克服抽放管道內(nèi)的作

9、用是運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生負壓，克服抽放管道內(nèi)的阻力，并在鉆孔口造成適當?shù)某榉咆搲?，的阻力，并在鉆孔口造成適當?shù)某榉咆搲?，將巖層內(nèi)的瓦斯抽出。將巖層內(nèi)的瓦斯抽出。3.瓦斯抽放系統(tǒng)的組成 常見瓦斯泵常見瓦斯泵3.瓦斯抽放系統(tǒng)的組成 流量計流量計為了全面掌握與管理井下瓦斯抽放情況，需要在總為了全面掌握與管理井下瓦斯抽放情況，需要在總管、支管和各個鉆場內(nèi)安設測定瓦斯流量的流計，管、支管和各個鉆場內(nèi)安設測定瓦斯流量的流計，目前井下一般采用孔板流量計?？装辶髁坑嫳容^單目前井下一般采用孔板流量計?？装辶髁坑嫳容^單方便，使用時安裝在管道中，用水柱壓差計測出孔方便，使用時安裝在管道中，用水柱壓差計測出孔板前后的壓差和管內(nèi)

10、瓦斯?jié)舛?，即可計算出標準狀板前后的壓差和管?nèi)瓦斯?jié)舛?，即可計算出標準狀態(tài)下的混合氣體流量。態(tài)下的混合氣體流量。 3.瓦斯抽放系統(tǒng)的組成 瓦斯抽放泵站的組成瓦斯抽放泵站的組成瓦斯抽放泵站瓦斯抽放泵站地面固定式瓦斯抽放泵房地面固定式瓦斯抽放泵房 井下臨時抽放瓦斯泵站井下臨時抽放瓦斯泵站3.瓦斯抽放系統(tǒng)的組成地面固定式瓦斯抽放泵房應符合的要求：地面固定式瓦斯抽放泵房應符合的要求：(1)地面泵房必須用不燃性材料建筑，并必須有防雷地面泵房必須用不燃性材料建筑，并必須有防雷電裝置。其距進風井口和主要建筑物不得小于電裝置。其距進風井口和主要建筑物不得小于50m，并用柵欄或圍墻保護。，并用柵欄或圍墻保護。(2

11、)地面泵房和泵房周圍地面泵房和泵房周圍20m范圍內(nèi)。禁止堆積易燃范圍內(nèi)。禁止堆積易燃物和有明火。物和有明火。 (3)抽放瓦斯泵及其附屬設備，至少應有抽放瓦斯泵及其附屬設備，至少應有1套備用。套備用。(4)地面泵房內(nèi)電氣設備、照明和其他電氣儀地面泵房內(nèi)電氣設備、照明和其他電氣儀表都應采用礦用防爆型，否則必須采取安全表都應采用礦用防爆型，否則必須采取安全措施。措施。 地面固定式瓦斯抽放泵房應符合的要求地面固定式瓦斯抽放泵房應符合的要求(5)泵房必須有直通礦調(diào)度室的電話和檢測管道瓦斯泵房必須有直通礦調(diào)度室的電話和檢測管道瓦斯?jié)舛取⒘髁?、壓力等參?shù)的儀表或自動監(jiān)測系統(tǒng)。濃度、流量、壓力等參數(shù)的儀表或自

12、動監(jiān)測系統(tǒng)。(6)干式抽放瓦斯泵吸氣側(cè)管路系統(tǒng)中，必須裝設有干式抽放瓦斯泵吸氣側(cè)管路系統(tǒng)中，必須裝設有防回火、防回氣和防爆炸作用的安全裝置，并定防回火、防回氣和防爆炸作用的安全裝置，并定期檢查，保持性能良好。抽放瓦斯泵站放空管的期檢查，保持性能良好。抽放瓦斯泵站放空管的高度應超過泵房房頂高度應超過泵房房頂3m。井下臨時抽放瓦斯泵站要求井下臨時抽放瓦斯泵站要求(1)臨時抽放瓦斯泵站應安設在抽放瓦斯地點附臨時抽放瓦斯泵站應安設在抽放瓦斯地點附近的新鮮風流中。近的新鮮風流中。(2)抽出的瓦斯可引排到地面、總回風巷或分區(qū)抽出的瓦斯可引排到地面、總回風巷或分區(qū)回風巷，但必須保證稀釋后風流中的瓦斯?jié)饣仫L巷

13、，但必須保證稀釋后風流中的瓦斯?jié)舛炔怀?。在建有地面永久抽放系統(tǒng)的礦井，度不超限。在建有地面永久抽放系統(tǒng)的礦井，臨時泵站抽出的瓦斯可送至永久抽放系統(tǒng)的臨時泵站抽出的瓦斯可送至永久抽放系統(tǒng)的管路內(nèi)，但必須使礦井抽放系統(tǒng)的瓦斯?jié)舛裙苈穬?nèi)，但必須使礦井抽放系統(tǒng)的瓦斯?jié)舛确嫌嘘P規(guī)定。符合有關規(guī)定。 井下臨時抽放瓦斯泵站要求井下臨時抽放瓦斯泵站要求(3)抽出的瓦斯排入回風巷時，在抽放瓦斯管路抽出的瓦斯排入回風巷時，在抽放瓦斯管路出口處必須設置柵欄、懸掛警戒牌等。柵欄出口處必須設置柵欄、懸掛警戒牌等。柵欄設置的位置是上風側(cè)距管路出口設置的位置是上風側(cè)距管路出口5m，下風側(cè)，下風側(cè)距管路出口距管路出口30

14、m，兩柵欄間禁止任何作業(yè)。，兩柵欄間禁止任何作業(yè)。(4)在下風側(cè)柵欄外必須設甲烷檢測報警儀，巷在下風側(cè)柵欄外必須設甲烷檢測報警儀，巷道風流中瓦斯?jié)舛瘸迗缶瘯r，應斷電、停道風流中瓦斯?jié)舛瘸迗缶瘯r，應斷電、停止抽放瓦斯，進行處理。止抽放瓦斯，進行處理。 井下臨時抽放瓦斯泵站要求井下臨時抽放瓦斯泵站要求（5）泵站安裝地點巷道的高度、長度、寬度等應）泵站安裝地點巷道的高度、長度、寬度等應符合安裝瓦斯泵的參數(shù)要求，巷道支護情況應良符合安裝瓦斯泵的參數(shù)要求，巷道支護情況應良好，以免瓦斯泵長期運轉(zhuǎn)過程中遇到巷道出現(xiàn)異常好，以免瓦斯泵長期運轉(zhuǎn)過程中遇到巷道出現(xiàn)異常變形后而搬遷設備，影響抽放工作。泵站安裝時

15、，變形后而搬遷設備，影響抽放工作。泵站安裝時，應考慮其使用期限，若使用時間較長，應同時安裝應考慮其使用期限，若使用時間較長，應同時安裝有同等型號的備用瓦斯泵，以便運行泵在使用過程有同等型號的備用瓦斯泵，以便運行泵在使用過程中出現(xiàn)故障而及時切換使用。瓦斯泵的安裝要符合中出現(xiàn)故障而及時切換使用。瓦斯泵的安裝要符合運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、供排水系統(tǒng)齊全、噪音小的原則。運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、供排水系統(tǒng)齊全、噪音小的原則。 3.瓦斯抽放系統(tǒng)的組成 安全裝置安全裝置常用的安全裝置有常用的安全裝置有放水器、放空管、避雷器、放水器、放空管、避雷器、防回火裝置、隔爆裝置防回火裝置、隔爆裝置等。等。放水器的作用放水器的作用 抽放瓦斯管路工

16、作時，不斷有水積存在管路的低抽放瓦斯管路工作時，不斷有水積存在管路的低洼處，為減少阻力保證管路安全有效的工作，洼處，為減少阻力保證管路安全有效的工作，應及時排放積水。因此在瓦斯抽放管路中每應及時排放積水。因此在瓦斯抽放管路中每200-300m最長不超過最長不超過500m的低洼處應安設一只的低洼處應安設一只放水器。放水器。自動放水器人工放水器放空管的作用瓦斯泵進、出側(cè)應設立放空管，當瓦斯泵因瓦斯泵進、出側(cè)應設立放空管，當瓦斯泵因故停抽或瓦斯?jié)舛鹊陀谝?guī)定時，抽放管路中故停抽或瓦斯?jié)舛鹊陀谝?guī)定時，抽放管路中的瓦斯可經(jīng)放空管排到大氣中去。的瓦斯可經(jīng)放空管排到大氣中去。放空管出放空管出口至少高出地面口至

17、少高出地面10m，而且至少高出，而且至少高出20m范范圍內(nèi)建筑物圍內(nèi)建筑物 3m以上；放空管必須接地；以上；放空管必須接地；放空放空管周圍有高壓線或其他易點燃瓦斯因素時，管周圍有高壓線或其他易點燃瓦斯因素時，應編制專門的安全措施。應編制專門的安全措施。避雷器的作用避雷器的作用在瓦斯泵房和瓦斯罐附近的較高大的建筑物在瓦斯泵房和瓦斯罐附近的較高大的建筑物周圍或中心地帶應設置避雷器，其主要作用周圍或中心地帶應設置避雷器，其主要作用是是防止陰雨天氣由于雷電引起的電火花而破防止陰雨天氣由于雷電引起的電火花而破壞建筑物或點燃放空管瓦斯，防止火災壞建筑物或點燃放空管瓦斯，防止火災等事等事故。故。4.影響瓦斯

18、抽放效果的因素o首先是抽放系統(tǒng)的穩(wěn)定性要高，具備高可靠性。系統(tǒng)要盡可能簡單。o地質(zhì)條件影響巨大，是否具有高透氣性的地質(zhì)條件決定了瓦斯抽放的難易程度及抽放費用的高低。o合適的負壓。抽放負壓過低導致瓦斯不能抽出，過高的負壓會導致漏氣增加，從而影響主干管道瓦斯?jié)舛取氣密性。抽放系統(tǒng)的“抽放”包含了負壓端的“抽”：保證氣密性就是保證將需要抽走的氣體抽出來而不把能力浪費在漏氣上；包含了正壓端的“放”：抽出的瓦斯需要排放至回風巷或地面大氣中，這就要求正壓端同樣不能漏氣。如何做呢？、嚴格巡查管路，發(fā)現(xiàn)損壞及時處理；、提高封孔質(zhì)量，帶壓封孔新工藝；、鉆場施工完畢連入抽放系統(tǒng)后對鉆場進行整體復噴漿。 5.抽放

19、瓦斯難易程度及效果評價指標o 煤層抽放瓦斯難以程度主要針對預抽方法而言，主要有鉆孔流量衰減系數(shù)和煤層透氣性系數(shù)兩項指標，是用來衡量開采層瓦斯抽放難易程度的重要參數(shù)。根據(jù)這兩項指標將未卸壓原始煤層的抽放難以程度劃分為三類，即容易抽放、可以抽放和較難抽放。o鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù) 鉆孔流量衰減系數(shù)表示鉆孔瓦斯流量隨時間延長呈衰減變化的系數(shù)。鉆孔瓦斯流量與時間呈負指數(shù)分布。值越大，流量衰減越快，可抽性越差。 5.抽放瓦斯難易程度及效果評價指標o 煤層抽放瓦斯難以程度主要針對預抽方法而言，主要有鉆孔流量衰減系數(shù)和煤層透氣性系數(shù)兩項指標，是用來衡量開采層瓦斯抽放難易程度的重要參數(shù)。根據(jù)這兩項指標將未卸壓原始煤層的抽放難以程度劃分為三類，即容易抽放、可以抽放和較難抽放。o煤層透氣性系數(shù) 煤層透氣性系數(shù)是反映煤層瓦斯流動難以程度的標志，其物理意義是1m長的煤體上，其壓力平方差為1MPa2時，通過1煤體斷面，1晝夜流過的瓦斯量m。 單位：/(MPa2d) 1 /(MPa2d)=0.025mD（毫達西） 1m1AB5.抽放瓦斯難易程度及效果評價指標o 煤層抽放瓦斯難以程度主要針對預抽方法而言，主要有鉆孔瓦