安林煤礦移動瓦斯抽放泵站在26082工作面的應(yīng)用研究

鄭少鵬 白金星

摘 要:礦井瓦斯是嚴(yán)重威脅煤礦安全生產(chǎn)的自然災(zāi)害之一。抽放瓦斯可以降低采區(qū)、工作面瓦斯涌出量,能有效的解決瓦斯?jié)舛瘸?提高礦井安全性,因此礦井瓦斯抽放是治理瓦斯有效手段。

關(guān)鍵詞:移動瓦斯抽放泵站應(yīng)用研究

中圖分類號:TD82 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)07(b)-0110-01

1礦井及工作面瓦斯概況

安林煤業(yè)公司屬煤與瓦斯突出礦井,主采煤層為山西組二1煤層,煤層平均厚4.29m,煤層傾角5°～20°,煤質(zhì)屬貧煤,真密度為1.49t/m³,視密度為1.52t/m³。據(jù)鉆孔煤芯和生產(chǎn)礦井資料,該區(qū)二1煤層為呈粉狀、鱗片狀、粒狀產(chǎn)出,塊煤較少,為松軟煤層,放散速度快,取樣瓦斯含量高。區(qū)內(nèi)采取瓦斯煤樣深度在391.48m～576.78m,瓦斯成分兩極值為91.98％～95.95％,煤層原始瓦斯含量變化在9～34.77ml/g.daf。

26082工作面位于26采區(qū)北翼中下部,其上部為原26041回采工作面的采空區(qū),下部為26081工作面未采區(qū),其南部為26031工作面和26051工作面。26082工作面走向長度486m,傾斜長度160m,可采儲量21.7萬噸。26082工作面底板標(biāo)高-283.867m～225.397m,地面標(biāo)高為+185m～+207m,煤層走向北東,傾向南東,煤層傾角為10～300,煤層厚度為0.3～7.0m。煤的破壞類型為Ⅳ類,瓦斯含量9.83m³/t(大眾煤礦瓦斯含量等值線圖),瓦斯儲量約為326.1萬m³,工作面無斷層和巖漿巖侵入體,無陷落柱、火成巖侵入體等,區(qū)內(nèi)瓦斯含量較高。

2SK—30型移動瓦斯泵站的運行情況和效果

(1) 針對26082工作面瓦斯超限情況,我礦采取了SK—30型移動式瓦斯抽放泵站對該工作面進行瓦斯治理的方法。其主要參數(shù):最大抽氣量為33.2m³/min,極限真空度為6.67kPa,耗水量為90L/min,電機功率為55kW,供電電壓為660V。

(2)移動式瓦斯抽放泵站配置主要包括水環(huán)真空泵、電機、恒水位氣水分離器、孔板流量計、磁力啟動器、停水?dāng)嚯?、三防裝置及底座等。

(3)工作面抽放設(shè)計。

移動瓦斯抽放泵站安裝在26采區(qū)軌道運輸下山和26采區(qū)回風(fēng)下山之間,在泵站兩側(cè)設(shè)置兩組調(diào)節(jié)風(fēng)門,控制瓦斯泵站內(nèi)所需風(fēng)流。并按規(guī)定在泵站內(nèi)設(shè)置了負壓、流量、溫度、瓦斯傳感器等各種監(jiān)測報警、斷電裝置。抽、排放主管均采用200mm的無縫鋼管,26082上下順槽分管采用150mm的聚乙烯管,抽放管總長1345余米,排放管長600余米,排放口在北風(fēng)井南翼回風(fēng)巷內(nèi),并做到了排放后使該巷道內(nèi)的瓦斯?jié)舛炔怀^0.75%。在排瓦斯管路出口按規(guī)定設(shè)置柵欄、懸掛警戒牌等。柵欄設(shè)置的位置是上風(fēng)側(cè)距管路出口5m、下風(fēng)側(cè)距管路出口30m,兩側(cè)柵欄之間禁止任何作業(yè)。

(4)抽放方法。

工作面形成系統(tǒng)后,采用邊采隨抽的方法,全天抽放。沿工作面上、下順槽交叉布置抽放鉆孔,每隔3m,沿煤層傾斜方向布置1個直徑75mm,孔深不少于80m的預(yù)抽鉆孔,鉆孔孔口距巷底1m。預(yù)抽孔打好后,首先用壓風(fēng)吹出孔內(nèi)煤粉、積水等即封孔抽放。封孔管采用25mm鋼管制成,封孔管的里端設(shè)置若干個5mm的篩孔并用紗布裹住封閉管的內(nèi)端口,以防煤粉堵管(或進入瓦斯泵內(nèi)),采用聚胺脂封孔,封孔長度不少于5m,封好后,鉆孔內(nèi)鋼管與分支器之間使用直徑30mm抗靜電阻燃鋼絲膠管(支管)連接后,在與巷內(nèi)分管抽放管接通。

(5)推廣應(yīng)用綜合抽放技術(shù),實施分源抽放SK—30型移動泵站的運行情況。

隨著科技發(fā)展趨勢,通過學(xué)習(xí)2009年8月份的《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》和學(xué)習(xí)兄弟單位的先進瓦斯治理經(jīng)驗,積極探索有效的抽放方法,通過轉(zhuǎn)變瓦斯抽放觀念,結(jié)合該工作面實際情況和近年來的經(jīng)驗總結(jié),嚴(yán)格執(zhí)行防突規(guī)定中的“多措并舉、可保必保、應(yīng)抽盡抽、效果達標(biāo)”工作體系。

2008年4月底完成了26082工作面抽放鉆孔打鉆工作,2008年12月開始回采。本煤層預(yù)抽鉆孔工程量為22580m,抽出總量為89.6萬m³。按照抽放規(guī)范和上級有關(guān)抽放文件要求,每周進行了抽放監(jiān)測,測定抽放濃度、鉆孔抽放負壓等參數(shù)。2008年12月份經(jīng)河南理工大學(xué)對26082工作面瓦斯參數(shù)測定結(jié)果確定,該工作面達到了抽采措施效果要求,殘余瓦斯壓力和含量達到了消突要求,采前工作面殘余瓦斯含量值在3.41～7.43m³/t,殘余瓦斯壓力值為0.21MPa～0.72MPa之間。

為嚴(yán)格瓦斯管理,徹底實現(xiàn)“應(yīng)抽盡抽”,杜絕瓦斯超限的思想觀念,公司將瓦斯報警、斷電值從1%降至0.8%。由于上順槽為沿空送巷,個別鉆孔封孔效果較差,存在抽放負壓低,鉆孔濃度低等現(xiàn)象。所以對26082工作面上、下順槽本煤層進行補打抽放鉆孔,為了提高瓦斯抽放質(zhì)量,增加鉆孔的封孔深度和直徑,由原來(2009年8月份以前)順層抽放鉆孔封孔深度5m增至為8m以上,孔徑由25mm改為50mm,為了強化抽放,自2009年11月份地面瓦斯抽放泵站正式啟動實行分源抽放管理后,代替SK—30型移動泵站抽放26082上、下順槽本每層鉆孔和上順槽高位抽放,鉆孔工程總量為4280余米,抽出總量為22.8萬m³。利用SK—30型移動泵站繼續(xù)對26082工作面上隅角埋管抽放,解除工作面上隅角瓦斯超限的后患,目前該工作面的風(fēng)排瓦斯?jié)舛?.6%以下。

3結(jié)語

通過對移動泵站的合理使用,2008年4月至今,在26082工作面采用SK—30型移動泵站對瓦斯進行抽放,抽放總量達到140.7萬m³,抽放濃度在25%以上,經(jīng)抽放后,該工作面未出現(xiàn)過因瓦斯超限而造成停產(chǎn)現(xiàn)象；工作面及其回風(fēng)流瓦斯?jié)舛任闯^0.8%；工作面未發(fā)生炮后瓦斯超限現(xiàn)象；工作面防突措施預(yù)測時,指標(biāo)均未有超限現(xiàn)象；回采施工過程中未發(fā)生過瓦斯動力現(xiàn)象,大大提高了工作效率。抽放方案合理,有效的杜絕了煤與瓦斯突出和工作面局部瓦斯超限現(xiàn)象,促進防突工作做到有條不紊,最大限度的減少突出對安全生產(chǎn)的影響,為公司瓦斯治理工作積累了經(jīng)驗。