矿井瓦斯抽采系统优化和利用

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1、矿井瓦斯抽采系统优化和利用　　摘要：2012年是河南煤化集团瓦斯综合治理完善系统年。主焦公司根据集团针对井下抽采量严重不足，抽采浓度不达标，影响瓦斯利用率的实际情况，通过采取优化瓦斯抽采系统抽放能力，各项瓦斯抽采指标、瓦斯利用指标均得到全面提升。关键词：矿井瓦斯系统优化瓦斯利用0引言主焦煤矿位于豫、冀两省交界，行政区划分属河北省磁县观台镇和河南省安阳县伦掌乡管辖。矿井相对瓦斯涌出量：9.20～29.76m3/t；绝对瓦斯涌出量：0.87～20.06m3/min；鉴定等级为高瓦斯矿井。由于2009年以前矿井不具备专用回风井，不符合建立瓦斯抽放系统的

2、要求，因此未建立完善的瓦斯抽放系统。2009年主焦矿对通风系统合理改造完成后，矿井具备建立瓦斯抽放系统的条件，先后安装并投入运行了井下移动瓦斯抽放泵站、地面瓦斯抽放泵站及瓦斯发电项目，填补了主焦矿瓦斯抽放方面的空白。1瓦斯利用率低存在的问题及原因分析6主焦公司安装有四台500IF-3PWW型燃气发动机组，三台正常运转，一台瓦斯发电机组备用和检修。瓦斯发电浓度达到9%瓦斯发电机组发电效率最高，按照每立方米纯瓦斯可发2.4电度。近年来，随着开采深度递增，煤层的瓦斯含量及涌出量都呈现递增趋势，瓦斯压力也有所增加。由于瓦斯抽采浓度不稳定，导致机组运行不稳

3、定，常常发生故障，维修量大，瓦斯利用率低、发电量低。1.1钻孔布局不合理随着开采深度递增，煤层的瓦斯含量及涌出量都呈现递增趋势，瓦斯压力也有所增加。主焦公司采用“两浅一深”进行钻孔布局，浅孔深度为50m，深空深度为105m孔间距4.5m。经过长时间使用部分浅孔失效抽放能力，使工作面产生抽采空白带。1.2抽采技术落后由于煤层顶板裂隙带瓦斯含量较高，采区平面抽放布置不能有效的进行利用。工作面开采时由于裂隙带的变化，引发上隅角瓦斯超限。1.3钻封设备落后“钻”即钻孔的深度及孔径，“封”即封孔深度及封孔质量。钻机设备落后、封孔效果差是制约钻孔质量的关键问

4、题。1.4瓦斯抽放参数测定不及时混合比调整不达标当瓦斯浓度超过或低于9%时就需要进行混成比调整，人工进行混合比调整容易导致混合比调整不达标，影响瓦斯发电机组运行，造成发电机组损坏。62瓦斯抽采系统优化措施2.1调整钻孔布局针对“两浅一深”容易照成钻孔失效，使工作面产生空白带问题。通过采用深空短间距钻孔布置方法进行布局，孔深全部调整为105m，孔间距改为4.2m。该工艺在很大程度上提高了瓦斯抽采效果。2.2邻近工作面瓦斯抽采技术应用利用已有掘进工作面边掘边抽钻场，穿煤进入煤层顶板后落平，作为相邻工作面抽放钻孔施工的钻场，利用大功率钻机向邻近工作面煤

5、层顶板裂隙带内进行钻孔布置。通过煤层顶板裂隙带内钻孔进行上隅角瓦斯抽放，使工作面上隅角低浓度瓦斯通过移动抽放系统排出，保证工作面上隅角瓦斯不超限。2.3应用先进钻封设备主焦公司2012年初先后购置了CMSI-6200/80、ZY-4000、CMSI-3200/58型深孔钻机，通过大功率深孔钻机解决了深孔问题。为加强封孔施工速度，由原来的人工封孔改为机械封孔，提高瓦斯抽采钻孔封孔质量，保证瓦斯发电气源充足。2.4流量监测及混成比调控系统应用6瓦斯抽采在线监测系统采用V锥流量计量方式，减少了在线监测的测量阻力，能准确计量瓦斯抽采管路、瓦斯抽放泵站以及

6、瓦斯发电站的瓦斯参数，并对各地区的瓦斯抽放情况进行及时调节。瓦斯自动混合调节系统，根据瓦斯流量在线监测系统监测数据进行同步调整空气进气量，使发电机组内瓦斯浓度始终保持在9%的最佳发电状态。2.5加强监督管理主焦公司按照集团公司瓦斯区域治理纲要以及相关文件的要求，积极开展瓦斯区域治理工作，制定符合公司实际情况的特制定《瓦斯区域治理管理制度以及考核办法》按照规定对瓦斯抽放时间进行确定，除正常检修外影响打钻、抽放以及瓦斯发电时间，对造成影响时间的单位和个人进行分析追查和责任追究。并建立瓦斯指标信息快速专递平台，每天把瓦斯抽采量、钻孔量、发电量等指标通过

7、飞信形式，及时发送公司领导及相关管理人员手机上，使公司领导对瓦斯治理各项指标的完成情况及时掌握，促进了瓦斯治理利用工作的有序开展。3优化后的效果分析2012年初对矿井瓦斯抽采系统进行优化完毕以后，解决了瓦斯抽放浓度低，影响瓦斯发电机组正常运行的现象，提高了瓦斯的利用效率，取得了良好的效果。3.1瓦斯抽采量、瓦斯抽采利用量、瓦斯发电量比较62011年瓦斯抽采量为40万m3/月；瓦斯抽采利用量20万m3/月；瓦斯发电量40万度/月；2012年初优化后1月至3月平均瓦斯抽采量为52.33万m3/月；瓦斯抽采利用量31万m3/月；瓦斯发电量75万度/月。

8、瓦斯抽采量、瓦斯抽采利用量、瓦斯发电量完成情况相比2011年取得了明显提高。3.2经济效益2011年每月发电量40万度，经过系统优化后每