矿井瓦斯作为城市煤气的实践与思考

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1、矿井瓦斯作为城市煤气的实践与思考摘要将矿井瓦斯作为矿区城市煤气是矿井瓦斯利用的主要途径。阳泉、抚顺、淮南、松藻、铁法、中梁山、鹤壁等矿区是矿井瓦斯作为城市煤气的主要城市，并形成了地面矿井煤层气抽放泵站、二次加压泵站、储气罐、输送管网、调压站和用户装置的完善的民用系统。介绍了矿井瓦斯用于民用工程的优点和作为城市煤气的实践，分析了实践中存在的主要问题，并提出相应的解决方法。关键词矿井瓦斯城市煤气瓦斯抽放设备我国的矿井瓦斯抽放始于50年代的抚顺、阳泉矿区，主要是为了解决矿井煤炭生产安全问题。利用矿井瓦斯抽放泵，通过管道抽放系统把矿井瓦斯抽出地面，以降低矿井瓦斯涌入生产工作面的数量

2、与浓度，实现煤矿的安全生产。目前，我国煤矿每年矿井瓦斯抽放量9亿m3，其中，阳泉和抚顺矿区每年的矿井瓦斯抽放量达1.2亿m3以上。1我国矿井瓦斯用于民用工程的优点矿井瓦斯的利用可以分为工业利用和民用。由于各个矿区矿井瓦斯的浓度不同，可以在30%～70%之间，所以，矿井瓦斯的利用途径有所不同。矿井瓦斯用于民用工程是最具有经济效益的。我国利用矿井瓦斯作为城市煤气气源较发好的矿区有抚顺、阳泉、淮南、松藻、铁法、中梁山、鹤壁等。矿井瓦斯用于民用工程具有以下优点。(1)可以减轻居民家庭燃煤的劳动强度和劳动量，提高居民生活质量。(2)解决居民家庭分散燃煤造成的废渣、烟尘污染，并可大大

3、减少二氧化碳和二氧化硫的排放量，对当地和区域环境将会有很大改善。(3)由于就地消耗了抽放出来的矿井瓦斯，可以减少温室气体排放量。2我国矿井瓦斯作为城市煤气的实践我国矿井瓦斯作为城市煤气已经有30～40年的实践。矿区城市煤气利用的气源主要来自矿井瓦斯抽放系统，符合《城镇燃气设计规范》的城市煤气系统。2.1矿井瓦斯抽放泵站矿井瓦斯抽放泵站一般建在地面，可以服务1个或数个矿井的井下抽放系统，是城市煤气的气源部分。矿井瓦斯抽放泵站主要采用以下设备。(1)矿井瓦斯抽放泵。矿井瓦斯抽放一般采用负压抽放，现在的矿井瓦斯抽放系统一般采用回转式鼓风机（亦称罗茨鼓风机）。该类抽放泵流量分别为6

4、0、80、120、160和200m3/min，负压分别是为35、50、70kPa，配套电机为55、75、95、155和185、220kW。此类风机的特点是气体流量为常数，压力可以在静压范围内予以调节。为保证风机在流量降低时的正常运行，在风机的进口侧和出口侧联接1条循环管，安装了循环阀门，使部分流量循环可保证风机正常运行。该类风机一般为干式运行，也可以进行一些改进，采用湿式运行。在有些矿区采用水环式真空泵进行矿井瓦斯抽放。(2)气水分离器。在使用水环式真空泵和湿式回转式鼓风机的瓦斯抽放泵站，需要采用气水分离器。进行气水分离。(3)安全装置。矿井瓦斯抽放站都必须设置防爆、防回

5、气和防回火安全装置。(4)计量及监控装置。我国的矿井瓦斯泵站的计量一般采用标准孔板，径距取压，读出压差数值，再根据公式计算流量。瓦斯气浓度测量，可以采用热导式高浓度测试仪测量并显示。大多数矿井瓦斯抽放泵站都采用高浓度光学瓦斯鉴定仪取样并读数。抽放管路的正负压力测量，分别采用水银压差计和水柱压差计，测量抽放泵站的抽放负压和出口正压。对于抽放泵站的集中监控，目前阳泉煤业集团一矿五号瓦斯抽放泵站采用了日本富士公司的集中模拟盘。对抽放泵站的真空泵和电机的运转状态，电流、电压、功率、轴温、供水量和水温，阀门启闭状态，循环阀门的开度，分别进行模拟和数字显示。对抽放泵站入口侧和出口侧

6、管路的煤层气浓度、压力、流量、温度集中监测显示，同时对防回火网前后压差进行监控显示。所有监测数据均通过传输电缆传到总调度中心集中监控模拟盘。其他矿井瓦斯抽放泵站使用国产监测设备对部分参数进行监测，但大多数瓦斯抽放泵站尚未实现集中监控。2.2地面利用二次加压泵站为了保证煤矿井下的安全生产和城市煤气的正常利用，需要对抽出的矿井瓦斯进行加压。矿井瓦斯抽放泵站抽出的矿井瓦斯分别进入二次加压站和储气罐。在2个泵站系统之间安装有防回火、防回气和防爆安全装置。地面利用二次加压泵站内安装有回转式鼓风机，流量分别为30、60和80m3/min，压力分别为35、50和70kPa。二次加压

7、泵站的计量装置基本上与矿井瓦斯抽放泵站相同，压力测量用水银和水柱压差计，流量测量用径距取压孔板配合压差计，浓度测量使用高浓度光学瓦斯鉴定器。二次加压泵站保证了城市煤气利用系统的足够压力。2.3城市煤气储配系统(1)储气罐。矿井瓦斯的储存设施对于保证供气的稳定是必要的。在特别的情况下，建立一个紧急储量储备，以备气源不连续时，平衡每日的气源波动，改善供气系统的效率。城市煤气储气罐可以分为高压和低压储气罐2种，而使用矿井瓦斯作为城市煤气的一般为低压储气罐。(2)城市煤气输配系统。利用矿井瓦斯的