保德煤礦劉家堰高負(fù)壓瓦斯抽放系統(tǒng)的成功應(yīng)用

康先勇

摘 要：神華神東煤炭集團(tuán)公司保德煤礦（簡(jiǎn)稱保德煤礦）位于山西省保德縣，隨著瓦斯涌出量的逐年增加，原有劉家堰瓦斯抽放泵站不能滿足礦井通風(fēng)要求，通過對(duì)煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)和瓦斯涌出量的分析預(yù)測(cè)，結(jié)合保德煤礦的實(shí)際情況，找到了適合保德煤礦開采層瓦斯預(yù)抽方法，布置瓦斯抽放管路和地面高負(fù)壓抽放泵站，從而建立起了一套瓦斯抽放系統(tǒng)，通過該套抽放系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行，取得了瓦斯治理的良好效果。

關(guān)鍵詞：瓦斯 預(yù)抽泵站 高負(fù)壓

中圖分類號(hào)：TD712.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）06（b）-0095-02

Abstract：Baode coal mine（Shenhua Shendong Coal Group） located in Baode county of Shanxi Province. With the increase of gas emission the original gas drainage pumping station can not meet the requirement of the mine ventilation， Baode coal mine established a set of gas drainage system，by analysising of the coal seam gas basic parameters and gas emission quantity and Combining with actual situation，Layouting of gas drainage pipe line and high negative pressure pumping station， so that establishing a set of systematic about gas out system. Good results have been achieved by the of gas drainage system.

Key Words：Gas；Drainaging Pump Station；High Negative Pressure

中國(guó)神華能源股份有限責(zé)任公司神東煤炭集團(tuán)公司保德煤礦（以下簡(jiǎn)稱保德煤礦）劉家堰立風(fēng)井擔(dān)負(fù)一、五盤區(qū)通風(fēng)任務(wù)，隨著瓦斯涌出量逐年增加，原有劉家堰瓦斯抽放泵站不能滿足礦井通風(fēng)要求，故在地面重新建立一套瓦斯抽采系統(tǒng)，即高負(fù)壓瓦斯抽采系統(tǒng)。

1 基本情況

中國(guó)神華能源股份有限公司神東煤炭集團(tuán)公司保德煤礦，采用中央邊界抽出式通風(fēng)系統(tǒng)，通風(fēng)方法為抽出式，礦井總進(jìn)風(fēng)27510 m3/min，礦井通風(fēng)等級(jí)孔11.2 m2，根據(jù)8號(hào)煤層實(shí)測(cè)瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)，預(yù)測(cè)五盤區(qū)采區(qū)相對(duì)量8.55 m3/t，絕對(duì)量143.94 m3/t，8號(hào)煤層的參數(shù)分別為：百米鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)為0.0047-0.049d-1左右，煤層透氣性系數(shù)為0.17-0.80 m2/MPa2·d左右。

2 瓦斯抽采方法

2.1 開采層瓦斯抽采方法

由于開采層是回采工作面的主要瓦斯來源，故采取千米鉆孔和傾斜鉆孔相結(jié)合抽采方法。在回采工作面切眼、主回撤通道、分別施工平行進(jìn)回風(fēng)順槽的千米鉆孔，工作面剩余長(zhǎng)度利用4L、6L鉆機(jī)施工傾斜鉆孔，為了防止長(zhǎng)鉆孔孔底抽放效果差，在長(zhǎng)鉆孔底200 m范圍內(nèi)施工交叉鉆孔，抽采鉆孔布置，見圖1。

2.2 預(yù)抽時(shí)間

保德煤礦8號(hào)煤層百米鉆孔初始瓦斯涌出量為0.0313 m3/min·100 m，鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)為0.0205d-1。工作面長(zhǎng)240 m；百米鉆孔在不同時(shí)間t內(nèi)可抽采的瓦斯總量（Qt）和鉆孔抽采有效系數(shù)（K），得出在預(yù)抽時(shí)間9月，鉆孔抽采有效系數(shù)已達(dá)到99.61，故預(yù)抽時(shí)間為9月。

2.3 鉆孔間距

抽采影響范圍按照公式η=100·Qt/（L·M·D·Y·X）進(jìn)行計(jì)算：在鉆孔影響范圍為5 m的情況下，本煤層預(yù)抽時(shí)間為9個(gè)月時(shí)，鉆孔影響范圍內(nèi)瓦斯抽采率為12.38%，確定鉆孔間距定為5 m，能夠滿足抽采要求。

3 瓦斯抽采管徑

本煤層預(yù)抽及邊采邊抽、掘進(jìn)面抽采采用高負(fù)壓抽采系統(tǒng)。根據(jù)公式d=0.1457（Q/V）1/2，礦井、工作面的瓦斯抽采量預(yù)計(jì)結(jié)果，高負(fù)壓瓦斯抽采量，高負(fù)壓系統(tǒng)62.76 m3/min，高負(fù)壓抽采系統(tǒng)濃度為50%左右，按上式計(jì)算管徑并留有一定余量，保德煤礦瓦斯抽采管徑選擇820 mm。

4 抽采設(shè)備選型

瓦斯抽采泵流量203.97 m3/min，高負(fù)瓦斯抽采系統(tǒng)最大管路壓力：H高=62042 Pa，工況壓力高負(fù)壓系統(tǒng)抽采泵工況壓力取39283 Pa，高負(fù)壓系統(tǒng)所需Q泵高=203.97 m3/min，泵的絕對(duì)壓力為68379 Pa。利用現(xiàn)有地面瓦斯抽采泵站型號(hào)為2BEC72型水環(huán)真空泵，最大抽氣量為560 m3/min，可以滿足礦井高負(fù)壓瓦斯抽采系統(tǒng)需求。瓦斯抽采站及其它監(jiān)測(cè)監(jiān)控、給排水、采暖及供熱省略。

5 結(jié)論

（1）劉家堰高負(fù)壓瓦斯抽放泵站用于瓦斯預(yù)抽、實(shí)現(xiàn)邊掘邊抽、減少了回采、掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出，自投入使用以來，整套系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，滿足礦井生產(chǎn)出煤需要。

（2）徹底取消了井下抽放泵站，杜絕了井下排放瓦斯的重大安全隱患，大大提高了礦井安全系數(shù)。

（3）通過瓦斯預(yù)抽，降低了瓦斯涌出壓力，起到了消突效果，從根本上解決了瓦斯突出隱患。

（4）為神東煤炭集團(tuán)公司的其它礦井瓦斯治理起到了試點(diǎn)，具有指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 關(guān)智平.高抽巷抽放技術(shù)在大佛寺煤礦的應(yīng)用實(shí)踐[J].中國(guó)煤炭工業(yè)，2009，6：39-40.

[2] 王成.頂板瓦斯高抽巷合理抽放負(fù)壓數(shù)值模擬研究[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2011，37（1）：59-61.

[3] 高嶺，孫占海.高抽巷瓦斯抽采在新集二礦的應(yīng)用[J].江西煤炭科技，2008，2：30-32.

[4] 運(yùn)寶珍，劉洪.瓦斯災(zāi)害防治技術(shù)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2007：194-203.endprint