楊柳煤礦瓦斯抽放系統(tǒng)調(diào)整與優(yōu)化

賀 軍

(淮北礦業(yè)集團(tuán)公司 楊柳煤礦，安徽 淮北235119)

1 礦井概況

楊柳煤礦位于安徽省淮北市濉溪縣境內(nèi)，在濉溪縣南部，楊柳集附近是其中心位置，向東北距宿州市約21km。礦井南部以楊柳斷層為界，與孫疃井田接壤；北部以小陳家、大辛家斷層為界，與臨渙煤礦毗鄰；西部以4 勘探線和太原組一灰頂界露頭線為界；東部至31 煤層-1000m 水平投影線和39482200 經(jīng)線。 井田南北長約9km， 東西寬約3～9km，勘探面積約60.4km2。

2009 年3 月楊柳煤礦8 煤層、10 煤層經(jīng)中國礦業(yè)大學(xué)礦山開采與安全教育部重點實驗室鑒定為突出煤層，2012 年瓦斯等級鑒定結(jié)果∶全礦井65.58m3/min，最大相對瓦斯涌出量37.76m3/t，依此為據(jù)確定楊柳煤礦為煤與瓦斯突出礦井。

2 瓦斯抽放系統(tǒng)的基本情況

為加強(qiáng)瓦斯治理，確保礦井安全生產(chǎn)，楊柳煤礦先后建成地面、井下兩大瓦斯抽放系統(tǒng)， 地面永久抽放系統(tǒng)裝備2 臺2BEY67-00 型水環(huán)式真空泵（電動機(jī)功率為630KW，額定抽放能力為440m3/min）和2臺2BE1-353 型水環(huán)式真空泵（電機(jī)功率160KW、抽放能力為80 m3/min），2 臺2BEY72 型水環(huán)式真空泵（電機(jī)功率1000KW、抽放能力為600m3/min）。

井下設(shè)有移動泵站2 個，東翼和北翼移動泵站，東翼移動泵站裝備2BE1-353 和2BE1-303 型水環(huán)式真空泵各兩臺，一用一備；北翼移動泵站裝備2BE1-353 型水環(huán)式真空泵各兩臺，一用一備。

2013 年以前，抽放系統(tǒng)能滿足瓦斯治理需要。 隨著礦井的開拓和延伸及采區(qū)的實際生產(chǎn)情況，地面永久抽放系統(tǒng)在2013 年新增2臺2BEY72 型水環(huán)式真空泵（電機(jī)功率1000KW、抽放能力為600m3/min）。 井下抽放系統(tǒng)，將在106 采區(qū)再建一套移動泵站（2BE1-353 型水環(huán)式真空泵）。 所有擴(kuò)能改造完成后礦井總額定抽放能力將達(dá)到1370m3/min。

3 調(diào)整與優(yōu)化前的抽放系統(tǒng)

3.1 泵站分布及抽放范圍

（1）井下東翼泵站抽放∶1061 機(jī)抽巷2# 管路、1063 機(jī)抽巷、1065機(jī)抽巷、10414 風(fēng)抽巷2# 管路；（井下東翼低濃瓦斯→東翼泵站→東總回→排至東風(fēng)井）

（2）井下北翼泵站抽放∶1071 風(fēng)抽巷、1071 機(jī)抽巷；（井下北翼瓦斯→北翼泵站→北總回→排至中央風(fēng)井）

（3）地面泵站400 泵抽放∶1061 機(jī)抽巷1# 管路、10416 風(fēng)巷1# 管路、10416 風(fēng)巷2# 管路、10416 機(jī)巷1# 管路、10414 風(fēng)抽巷1# 管路、10412 機(jī) 巷2# 管 路、10412 機(jī) 抽 巷2# 管 路、10412 風(fēng) 巷2# 管 路、10410 機(jī)抽巷2# 管路、10410 機(jī)抽巷1# 管路（井下東翼高濃瓦斯→東總回主瓦斯管路→北總回主瓦斯管路→中央風(fēng)井→地面泵站）。

（4）地面泵站80 泵主抽地面瓦斯井。

3.2 調(diào)整優(yōu)化前抽放系統(tǒng)存在的問題

（1）各自抽放，小泵能力不足，大泵能力得不到充分利用；

（2）泵體機(jī)械得不到按期檢修；

（3）不能實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)各泵相互倒換調(diào)整，抗災(zāi)的能力差；

（4）工作面上隅角老塘抽放不能實現(xiàn)獨立抽放，上隅角瓦斯超限時不能得到很好的控制。

4 調(diào)整優(yōu)化的基本方案

為解決問題，我們會同有關(guān)技術(shù)人員。 根據(jù)井下瓦斯抽放管路布設(shè)，提出優(yōu)化瓦斯抽放系統(tǒng)多套瓦斯抽放泵互換，一泵多抽的管路改造和系統(tǒng)調(diào)整方案。

4.1 分區(qū)域抽放

地面一期泵站主抽北翼高低濃瓦斯、兼抽地面瓦斯；地面二期泵站主抽東翼高低濃瓦斯；井下移動泵站分別負(fù)責(zé)各區(qū)域工作面老塘及上隅角的獨立抽放；地面80 泵用作備用抽放。 初步形成“一期抽北帶地面，二期抽東管一片，老塘依靠移動站”的總體抽放格局。

4.2 系統(tǒng)互聯(lián)

為確保抽放系統(tǒng)靈活性、可靠性，務(wù)必實現(xiàn)抽放系統(tǒng)的互聯(lián)，做到地面抽放系統(tǒng)之間、地面抽放系統(tǒng)和井下抽放系統(tǒng)之間既可以獨立抽放，也可以相互切換，交替抽放。

（1）地面泵站抽放系統(tǒng)互聯(lián)方案

一期泵站80 泵進(jìn)氣側(cè)安裝分支管路與400 泵聯(lián)通， 實現(xiàn)一期泵站內(nèi)部系統(tǒng)交替；調(diào)節(jié)一期泵、二期泵進(jìn)氣側(cè)閘閥，實現(xiàn)一期泵、二期泵之間的交替抽放。

（2）地面泵和北翼移動泵互聯(lián)方案（107 采區(qū)）

在北翼泵站進(jìn)氣側(cè)將107 采區(qū)管路同時與北翼移動泵、地面抽放泵系統(tǒng)聯(lián)通，并加裝閘閥，通過閘閥控制管路內(nèi)瓦斯流向，實現(xiàn)地面泵系統(tǒng)和北翼移動泵的交替抽放。

（3）地面泵和東翼移動泵互聯(lián)方案（104 采區(qū)、106 采區(qū)）

在東總回兩趟12 寸管路和一趟20 寸管路上設(shè)置相應(yīng)閘閥并相互聯(lián)通，通過調(diào)節(jié)閘閥，即可實現(xiàn)地面泵和東翼移動泵的交替抽放。

5 實施效果

5.1 發(fā)揮機(jī)械效能，實現(xiàn)連續(xù)抽放

多套瓦斯抽放泵，由于功率不同，其效能不一，各各泵獨立抽放，小泵顯示能力不足，大泵功率得不到充分利用，有時隨著工作面推進(jìn)，有的抽放點僅能抽較少的鉆孔，造成浪費，現(xiàn)在實現(xiàn)抽放互換，根據(jù)實際情況，可實時進(jìn)行管路調(diào)節(jié)，不僅節(jié)省費用，也為機(jī)械檢修贏得時間。

5.2 保證了安全生產(chǎn)

根據(jù)抽放難易程度，瓦斯量大小及時調(diào)節(jié)，確保采面礦井安全生產(chǎn)。井下瓦斯抽放，由于地點不同，瓦斯抽放的難易程度和量的大小不一，例如底板巷的穿層鉆孔，老塘埋管，高位鉆場等由于瓦斯流動路線長，阻力大，則需大功率抽放泵；如10416 及10412 工作面在生產(chǎn)期間，繼續(xù)用大泵抽，負(fù)壓高、能力大，則易形成漏風(fēng)氧化區(qū)，對防滅火不利，所以采用低功率的移動泵進(jìn)行抽放能夠滿足防范上隅角瓦斯超限的基本要求。

5.3 節(jié)能降耗，提高經(jīng)濟(jì)效益

優(yōu)化抽放系統(tǒng)，集中抽放調(diào)控，減輕工人勞動強(qiáng)度，操作方便、快捷，根據(jù)抽放地點瓦斯?fàn)顩r及工作面推進(jìn)度以及回收封閉等瓦斯抽放情況，能用一套泵時不用兩套泵，能用小功率泵可解決瓦斯流量的不用大功率泵抽放，所以根據(jù)井下實際情況，實時進(jìn)行抽放調(diào)控，對節(jié)資降耗提高經(jīng)濟(jì)效益非常重要。

5.4 完善的抽放系統(tǒng)抽出大量的瓦斯資源被綜合利用

現(xiàn)我礦建設(shè)一座裝機(jī)容量累計達(dá)8000KWh 低濃瓦斯發(fā)電廠，自2010 年以來，已經(jīng)累計發(fā)電量達(dá)1.1 億度，利用瓦斯總量約5000 萬立方米，創(chuàng)造價值超過6000 萬元。