煤礦瓦斯抽采設備與設施課件

1、礦井瓦斯抽采設備設施 第十章 瓦斯抽采設備及鉆探工具第一節(jié)礦井瓦斯抽采設備設施 第十章 瓦2第一節(jié) 礦井瓦斯抽采設備設施主要內容:瓦斯泵與瓦斯抽采泵站抽采管道孔板流量計安全防護裝置2第一節(jié) 礦井瓦斯抽采設備設施主要內容:3一、瓦斯泵與瓦斯抽采泵站水環(huán)式真空泵回轉式瓦斯泵離心式瓦斯泵我國煤礦常用的瓦斯泵有3種類型：3一、瓦斯泵與瓦斯抽采泵站水環(huán)式真空泵回轉式瓦斯泵離心式瓦斯4一、瓦斯泵與瓦斯抽采泵站工作原理 工作葉輪偏心地裝在泵體內，它旋轉時，由于離心力的作用，泵內的水沿外殼流動形成水環(huán)，該水環(huán)也是偏心的，在水環(huán)的前半圈，水環(huán)的內表面逐漸離開葉輪輪轂，形成逐漸擴展的空腔而由抽吸口吸入瓦斯；在后半

2、圈，水環(huán)內表面逐漸靠近輪轂，形成逐漸壓縮的空腔，而把壓縮的瓦斯經(jīng)壓出口排出。水環(huán)式真空泵4一、瓦斯泵與瓦斯抽采泵站工作原理 工作葉輪偏心地裝在泵5一、瓦斯泵與瓦斯抽采泵站 優(yōu)點： 1.真空度高；2.結構簡單、運轉可靠、無爆炸危險； 3.內有水環(huán)，沒有爆炸危險 。 缺點： 1.流量較小，正壓側壓力低； 2.軸磨損，外殼磨損較大。 適用條件：主要適用于瓦斯抽出量較小、管路較長和需要抽放負壓較高的礦井或區(qū)域，瓦斯?jié)舛茸兓^大，特別是濃度較低的礦井安全性高。 由于水環(huán)真空泵安全性好，抽放負壓大，所以使用較為廣泛。目前較常用的水環(huán)式真空泵主要為武漢特種水泵廠和佛山水泵廠生產(chǎn)的2BE1系列水環(huán)式真空泵。水

3、環(huán)式真空泵5一、瓦斯泵與瓦斯抽采泵站 優(yōu)點： 6一、瓦斯泵與瓦斯抽采泵站 工作原理 左側葉輪作逆時針轉動時，右側葉輪作順時針轉動，瓦斯從上面吸入，隨著旋轉所形成的壓縮工作容積的減小，瓦斯受到壓縮，最后從下端出口排出，兩個葉輪在轉動中，始終保持進氣與排氣空間處于隔絕狀態(tài)，以防壓出的瓦斯被吸入進氣側?；剞D式瓦斯泵6一、瓦斯泵與瓦斯抽采泵站 工作原理 回轉式瓦斯泵7一、瓦斯泵與瓦斯抽采泵站優(yōu)點：抽放流量不受阻力變化的影響，運行穩(wěn)定，效率較高，便于維護保養(yǎng)，在同功率、流量與壓力條件下，回轉式瓦斯泵價格為離心式瓦斯泵的50%左右。缺點：檢修工藝要求高，葉輪之間以及葉輪與機殼之間間隙必須適當，間隙過小，易

4、摩擦發(fā)熱，間隙過大，漏氣大，效率降低；運轉中噪音大；壓力高時，氣體漏損較大，磨損較嚴重。 它適用于流量要求穩(wěn)定而阻力變化大和負壓較高的瓦斯抽放礦井?；剞D式瓦斯泵7一、瓦斯泵與瓦斯抽采泵站回轉式瓦斯泵8一、瓦斯泵與瓦斯抽采泵站工作原理 葉輪的旋轉帶動瓦斯旋轉而產(chǎn)生離心力，從而使瓦斯經(jīng)入口吸入葉輪，增加了動能與勢能的瓦斯經(jīng)擴散器排出。優(yōu)點：運轉可靠，不易出故障；運行穩(wěn)定，供氣較均勻；磨損小，壽命長；流量高，噪音低。缺點：價格高、效率低；兩臺瓦斯泵并聯(lián)運轉性能較差。 它適用于瓦斯抽出量大(301200m3min)、管道阻力不高（45kPa）的瓦斯抽放礦井。離心式瓦斯泵8一、瓦斯泵與瓦斯抽采泵站工作原

5、理離心式瓦斯泵9故障原因處理方法 起 動 困 難1.較長時間停機，泵內生銹2.填料太干、太硬3.起動水位過高 4.皮帶過緊1.用手扳動泵轉于數(shù)次，除銹2.松開填料，注入石墨潤滑脂或更換填料3.檢查自動排水閥4.適度松弛皮帶 2BE1系列瓦斯泵常見故障分析與處理一、瓦斯泵與瓦斯抽采泵站9故障原因處理方法 起 動 困 難1.較長時間停機，泵內10故障原因處理方法 運 轉 不 正 常1.底座與基礎接觸不良，地 腳螺絲松動2.機組整體振動 3.接管振動 4.汽蝕及噪音 5.葉輪與分配板摩擦 6皮帶松弛，運轉聲音異常1.可用混凝土或干沙填充底座的空隙 2.重新對中鎖緊3.檢查連接管是否牢固，支架是否 可

6、靠4.調節(jié)吸入壓力，采用較低溫的工作液5.調整葉輪與分配板的間隙，檢查泵軸的軸向竄動量，旋轉后軸承的調整螺母，調整兩個軸承的位置6.拉緊皮帶，所有皮帶松緊應一致 2BE1系列瓦斯泵常見故障分析與處理一、瓦斯泵與瓦斯抽采泵站10故障原因處理方法 1.底座與基礎接觸不良，地 腳螺11故障原因處理方法軸 功 率 增 大1.填料壓得過緊 2.吸入側吸入固體顆粒 3.葉輪被臟物卡住 4.泵內生銹 5.結垢或淤積 6.工作液超過規(guī)定量 7.排氣壓力增高 1.放松填料壓蓋，使填料含有水如線流出2.定期清洗泵，在吸入管路中增設濾網(wǎng)3.拆泵清除污物，返修摩擦面4.檢查泵體材料與工作介質是否相適應。必要時更換泵體

7、5.用鹽酸沖洗，必要時拆泵清理，或用軟水作工作液6.控制水量，按規(guī)定量供水 7.檢查排氣管路，閥門直徑是否過小 2BE1系列瓦斯泵常見故障分析與處理一、瓦斯泵與瓦斯抽采泵站11故障原因處理方法 2BE1系列瓦斯泵常見故障分析與處理一12故障原 因處理方法軸 承 部 位 發(fā) 熱1.電機、減速機、泵安裝不對中2.軸承安裝不當 3.潤滑不良，油脂干涸或太多4.軸承被銹蝕，滾道劃傷 5.V型軸封圈與軸承內蓋壓得過緊1.重新對中2.重新調整軸承位置3.改善潤滑條件4.更換軸承5.適當調整V型圈的位置，減輕壓力 2BE1系列瓦斯泵常見故障分析與處理一、瓦斯泵與瓦斯抽采泵站12故障原 因處理方法 2BE1系

8、列瓦斯泵常13故障原因處理方法氣 量 減 少1.間隙不合適，泄漏量太大2.內部泄漏 3.分配板，閥板有缺陷 4.自動排水閥泄漏 5.填料密封泄漏 6.吸入側泄漏 7.水過少或水溫過高 8.皮帶打滑，轉速下降1.檢查泵間隙是否太大，必要時車短泵體2.拆開泵檢查密封面密封材料的穩(wěn)定性。如已失效，應重新密封3.更換分配板、閥板4.更換閥球5.稍擰緊填料壓蓋6.檢查觀察孔蓋、吸入法蘭、進氣、進水管路密封7.增大供水量，降低工作水溫度 8.拉緊皮帶或更換皮帶 2BE1系列瓦斯泵常見故障分析與處理一、瓦斯泵與瓦斯抽采泵站13故障原因處理方法 2BE1系列瓦斯泵常見故障分析與處理一141.地面固定瓦斯抽采泵

9、站設施必須符合下列要求：必須使用不燃性材料建筑并有防雷裝置。距進風井口和主要建筑物不得小于50m，并用柵欄和圍墻保護。泵站內和泵站周圍20m范圍內嚴禁堆積、存放易燃物及使用明火。瓦斯泵及其附屬設備至少應有1套備用。泵站內電氣設備、照明和其他電氣儀表都應采用礦用防爆型，否則必須采取安全措施。泵站內必須有直通調度室的電話，并安設自動監(jiān)控系統(tǒng)，能夠監(jiān)控、監(jiān)測抽采管道的瓦斯?jié)舛?、流量和壓力等參?shù)。干式瓦斯泵的吸氣側管路系統(tǒng)中，必須安裝防回火、防回氣和防爆炸的安全裝置，定期檢查，保持性能良好。泵站放空管的出口高度應超過泵站房頂3m以上。泵站必須專人值班，經(jīng)常檢查運行情況，檢測各項參數(shù)，并做好記錄。當停止

10、瓦斯泵運轉時必須立即向調度室匯報。如果利用瓦斯，在瓦斯泵停止運轉后和恢復運轉前，必須通知使用瓦斯的用戶，取得同意后，方可恢復供應瓦斯。瓦斯抽采泵站一、瓦斯泵與瓦斯抽采泵站141.地面固定瓦斯抽采泵站設施必須符合下列要求：瓦斯抽采泵152.井下臨時瓦斯抽采泵站的設置應遵守以下規(guī)定：應設置在需抽采瓦斯地點附近的新鮮風流中。所安裝地點巷道的高度、長度、寬度等應符合安裝要求。附近巷道應地質構造穩(wěn)定、巖性堅固、支護良好。以免長期運轉過程中有巷道異常變形而必須搬遷抽放泵，影響瓦斯抽放工作。安裝時應考慮使用期限，若長期使用應安裝同型號備用泵，以便運行泵在使用過程中出現(xiàn)故障時能夠及時切換使用。瓦斯泵的安裝要符

11、合運轉平穩(wěn)、供排水系統(tǒng)齊全、噪音符合相關規(guī)定的原則。臨時泵站抽出的瓦斯可排到地面、總回風巷和分區(qū)回風巷。但必須保證稀釋后的瓦斯?jié)舛炔怀^煤礦安全規(guī)程的相關規(guī)定。建有地面永久抽采系統(tǒng)的礦井，臨時泵站抽出的瓦斯可輸送到永久抽采系統(tǒng)管路內，但必須使礦井的瓦斯?jié)舛确嫌嘘P規(guī)定。抽出的瓦斯排入回風巷時，在瓦斯管路出口處必須設置柵欄、懸掛警戒牌等。柵欄位置應在上風側距管路出口5m，下風側距管路出口30m，兩柵欄間禁止任何作業(yè)。在下風側柵欄外必須設甲烷斷電儀或安全監(jiān)控系統(tǒng)的甲烷傳感器，當巷道回風流中瓦斯?jié)舛瘸迺r，可實現(xiàn)報警斷電，并進行處理。一、瓦斯泵與瓦斯抽采泵站瓦斯抽采泵站152.井下臨時瓦斯抽采泵站的

12、設置應遵守以下規(guī)定：一、瓦斯泵16二、抽采管道1.瓦斯抽采管路的鋪設 瓦斯抽采管路由總管、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。其鋪設應根據(jù)礦井的開拓系統(tǒng)、巷道狀況、鉆場位置、瓦斯流量等因素而定。管路在鋪設時必須吊掛平直，離地高度不小于300mm；必須保證抽放系統(tǒng)中進行試通、試漏；管路鋪設在有提升運輸?shù)南锏纼葧r，抽放管路與礦車最外緣的間隙必須大于700mm；嚴禁瓦斯管路與電纜同側吊掛及與帶電物體接觸及砸壞瓦斯管路，設有抽放管路的巷道需要進行維修時，必須制定保護抽放管路的措施；瓦斯抽放管路要每隔一定距離或在高度起伏變化處留有放水三通，以便在管路發(fā)生積水及有雜物堵

13、塞時采取措施處理。16二、抽采管道1.瓦斯抽采管路的鋪設17瓦斯抽放管道的鋪設應盡量做到：（1）井下抽采管路出氣系統(tǒng)設于回風巷道內；（2）必須吊掛平直，離地高度不小于300mm；（3）正式抽采前必須對抽采管路進行試通、試 漏，保證不漏氣；（4）管路鋪設在有提升運輸?shù)南锏纼葧r，管路與礦車最外緣的間隙必須大于700mm；（5）嚴禁瓦斯管路與電纜同側吊掛及接觸帶電物體。（6）管路要每隔一定距離或在高度起伏變化處設置放水三通，以便管路發(fā)生積水或雜物堵塞時采取措施處理。17瓦斯抽放管道的鋪設應盡量做到：18 2.瓦斯抽采管路的選型 選擇瓦斯抽采管路是決定抽采投資和抽采效果的重要因素之一。礦井瓦斯管路直徑

14、：在采區(qū)工作面內一般選用200250mm，大巷的干管選用250325mm，井筒和地面選用325400mm。 3.瓦斯抽采管路的連接 瓦斯抽采管路與鉆孔可用高壓膠皮軟管通過抽采多通連接，軟管的尺寸可根據(jù)封孔套管的直徑來選擇，煤層鉆孔一般選用2.5英寸的，巖石鉆孔一般選用3英寸或4英寸的高壓膠管。二、抽采管道18二、抽采管道194.管路安裝及拆卸注意事項管路要托掛或墊起，吊掛要平直，拐彎處設彎頭，不拐急彎。管子的接頭接口要擰緊，用法蘭盤連接的管子必須加墊圈，做到不漏氣，不漏水。在傾斜和水平巷道中安設管路時，必須先安管托，管托間距不大于10m，要接好一節(jié)運一節(jié)，并把接好的管子用卡子或810號鐵絲卡在

15、或綁在預先打好的管子托架上。在通風不良處或瓦斯尾巷中安裝管路時，除要有防范措施外，還應配有瓦檢員，在檢查瓦斯符合規(guī)定后方可工作。拆卸管子時，要兩人托住管子，一人擰螺絲。管路過風門、風橋等設施時，管路要從墻的一角打孔通過，接好后用灰漿堵嚴。在有電纜的巷道內鋪設管路時，應鋪設在電纜的另一側，嚴禁瓦斯管路與電纜同側吊掛。用法蘭盤連接管子時，嚴禁手指插入兩個法蘭盤間隙及螺絲眼，以防錯動擠傷手。管路鋪設時每隔34m要有一吊掛點，保持平、直、穩(wěn)。井下嚴禁使用易摩擦產(chǎn)生靜電的塑料管。新安裝或更換的管路要進行漏氣和漏水實驗，不合標準的不能使用。連接瓦斯管路時必須加焦點、上全法蘭盤螺絲并擰緊，以確保不漏氣。安裝

16、孔板流量計時，必須把計劃拆除的管路與在使用的管路用閘閥或閘門隔開，瓦斯管路內的瓦斯排除后方可動工拆除。二、抽采管道194.管路安裝及拆卸注意事項二、抽采管道20三、孔板流量計 為了全面掌握與更好地管理井下瓦斯抽放情況，需要在總管、支（干）管和各個鉆場內安設瓦斯流量計，目前井下一般采用孔板流量計?？装辶髁坑嫳容^簡單方便，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瓦斯?jié)舛?，即可計算出標準狀態(tài)下的混合氣體流量。20三、孔板流量計 為了全面掌握與21 抽放瓦斯管路中應按要求設置安全裝置，其主要作用是確保瓦斯抽放管路的安全、可靠、有效地運行，便于控制、防止和消滅管路中的瓦斯爆炸與燃燒事故的

17、發(fā)生和擴大。主要有放水裝置；防爆、防回火、防回氣裝置；控制流量裝置；放空和避雷裝置等。 （一）放水器 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，應及時排放積水。因此在瓦斯抽放管路中每200300m（最長不超過500m）的低洼處應安設一只放水器。放水器有兩大類：人工放水器與自動放水器。四、安全防護裝置21 四、安全防護裝置22 原理如圖所示，管路工作時，放水器的3、4閥門關閉，2閥門開啟，管路積水流入位置較低的放水器5內。當放水時，首先關閉閥門2切斷負壓，打開閥門3、4，放水器內的積水自動流出，水放完后，關閉閥門3、4，打開閥門2。這種放水器結構簡單，工作

18、可靠，但需專人放水，可用于井下主、支管內。人工放水器四、安全防護裝置22 原理如圖所示，管路工作時，放水器的3、4閥23（二）煤礦安全規(guī)程規(guī)定，干式抽放瓦斯泵吸氣側管路中，必須裝設有防回火、防回氣、防爆炸作用的安全裝置，并定期檢查，保持性能良好。 防爆阻火器具有良好的“三防”性能，它在瓦斯壓力為0.17MPa下發(fā)生瓦斯爆炸時不傳爆。 安裝防爆阻火器之前，應確認是否有制造許可證和產(chǎn)品出廠許可證。這種防爆阻火器沒有安裝方向的要求，水平安裝、垂直安裝均可，以靠近瓦斯泵為宜。當其在抽放管路中遭污染時，可將其拆下，用壓風吹凈后再用。 防爆阻火器四、安全防護裝置23（二）煤礦安全規(guī)程規(guī)定，干式抽放瓦斯泵吸

19、氣側管路中24 主要原理： 防爆阻火器芯為一條光滑平帶和一條斜條波紋的不銹鋼帶重疊纏繞而成。這兩條鋼帶像螺絲一樣，一層疊一層，卷成厚厚的一盤，中間形成眾多的小三角形間隙，因為這些間隙（0.7mm）小于甲烷最大不傳爆間隙（1.14mm）和甲烷最大熄火直徑（2.5mm），所以能有效地防止甲烷爆炸的傳播和阻止甲烷火焰的蔓延。 防爆阻火器四、安全防護裝置24 防爆阻火器四、安全防護裝置25（三）抽放瓦斯用抗靜電硬質塑料管比鋼管輕、耐腐蝕、成本較低，所以使用量逐漸增多，常被用作封孔套管?？轨o電塑料管25（三）抽放瓦斯用抗靜電硬質塑料管比鋼管輕、耐腐蝕、成本26 瓦斯抽放站參數(shù)監(jiān)測儀可以連續(xù)監(jiān)測瓦斯抽放管路中的甲烷濃度、流量、負壓